CN102408181B - 一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其是将按工艺要求称取的粒度小于0.3mm的粉料混合研磨为粒度为0.05～0.2mm的干料，将所得的干料放出，输送到混合机进行混合，在其混合的同时均匀喷入雾状的温度为40～60℃的热水，使其成含水量为3wt%～8wt%的湿料，得到的湿料送至成球机中，制备直径为5～30mm的料球，得到的料球在200~260℃下烘至含水率小于0.1%，即得硼硅酸盐浮法玻璃配合料。本发明得到的干料粒度小、均匀性好，各成分之间充分接近，所形成的料球密实度高，进入熔窑后，热量在其中的传导较快，提高了热效率，促进了硼硅酸盐的形成，减少了硼的挥发，有利于迅速形成玻璃，可有效地阻止硼硅酸盐玻璃的分相，提高玻璃的质量与均匀性。

Description

一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法。
技术背景
硼硅酸盐玻璃具有低热膨胀系数，其抗热性能、化学稳定性及电绝缘性能优良。利用浮法工艺制备的硼硅酸盐平板玻璃，可广泛应用于建筑、显示器及太阳能电池等领域，具有广阔的应用前景。
在硼硅酸盐玻璃的组成中，由于含硼原料的特性，以及硼元素的特性，使其在受热时易产生硼的挥发，从而导致玻璃组分中出现成分不均匀的问题，使玻璃产生分相、起皮等结构不均匀缺陷。硼硅酸盐玻璃在加热熔化中，硼的挥发一般在10%～20%的左右，而当硼原子进入玻璃网络结构中后，被固定在结构中，此时挥发量会迅速降低。如何在硼硅酸盐玻璃配合料的加热过程中减少硼的挥发，使其迅速进入玻璃结构网络而被固定起来，是提高硼硅酸盐浮法玻璃质量，克服分相等结构缺陷的有效途径。有研究表明，在硼硅酸盐浮法玻璃配合料加热到形成硼硅酸盐玻璃的过程中（即1200℃以前），硼的挥发量占玻璃中硼总的挥发量的70%以上。要解决这一问题需从玻璃的配合料的制备方法入手。
目前，制造浮法玻璃所用的原料都是将各种颗粒度的粉状原料按所需配比称量、混合好后，仍以粉状形式投入熔窑中熔化，这种方式存在以下缺点：⑴由于粉料粒度相差较大，最大可达2.5mm，最小仅0.1mm，在运输和储存过程中易分层，影响玻璃的均匀性；⑵由于各种原料的颗粒度相差较大，不利于成分间的接近，延缓了硼硅酸盐形成的时间；⑶由于是粉状配合料，其密度范围为1.3～1.5g/cm3，密实度较小，进入熔窑后，热量在其中的传导较弱，不利于迅速形成玻璃。
发明内容
针对上述硼硅酸盐浮法玻璃制备过程中存在的硼挥发问题，本发明的目的在于提供能够减少硼的挥发、提高硼硅酸盐浮法玻璃质量的一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案：
一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其包括如下步骤：
⑴将硼硅酸盐浮法玻璃配合料的原料进行筛分，选取粒度小于0.3mm的粉料，按工艺要求称取各组分的粉料；
⑵将上述各组分的粉料装入球磨机中，混合研磨为粒度为0.05～0.2mm的干料；
⑶将步骤（2）所得的干料放出，输送到混合机进行混合，在其混合的同时均匀喷入雾状的温度为40～60℃的热水，使其成含水量为3wt%～8wt%的湿料；
⑷将步骤（3）得到的湿料送至成球机中，制备直径为5～30mm的料球；
⑸对步骤（4）得到的料球在200~260℃下烘至含水率小于0.1%，即得硼硅酸盐浮法玻璃配合料。
步骤（3）中所述干料混合的同时均匀喷入雾状的温度为80～100℃的粘结剂的水溶液，制成含水量为3wt%～8wt%的湿料，所述粘结剂占干料重量的0.3%~0.8%。
所述粘结剂为甲基纤维素或水玻璃。 
步骤（4）中成球方式为压制成球法、盘式成球法或辊筒法。
步骤（5）中利用熔窑中燃料燃烧产生的烟气对所述料球进行烘干。
    采取上述技术方案取得的有益效果是：本发明经球磨得到的干料粒度小、均匀性好，各成分之间充分接近，所形成的料球密实度高，进入熔窑后，热量在其中的传导较快，提高了热效率，促进了硼硅酸盐的形成，减少了硼的挥发，有利于迅速形成玻璃。以上作用可有效地阻止硼硅酸盐玻璃的分相，提高玻璃的质量与均匀性。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制其范围。
实施例1
硼硅酸盐浮法玻璃配方为如下重量份的组分：硅砂 160份，氧化铝 9份，石灰石 6份，硼酸 38份，碳酸钾 2份，碳酸钠 16份。
将上述各种组分分别进行筛分，选取粒度为0.3mm以下的粉料。按其组份配方称取各组分的粉料，然后将各种组分的粉料装入球磨机中，研磨10小时，成为粒度为0.05mm的干料；将经过球磨机研磨的混合均匀的干料放出，并输送到混合机内，喷入温度为40～60℃的雾状热水，此过程采用边混边喷入热水的方式，使热水均匀地加入到干料中，使其成为含水量为8wt%的湿料；将湿料送至压制成球机中，制备出粒度为12mm的料球；利用熔窑中燃料燃烧产生的烟气对所制成的料球进行烘干，烘干温度为200℃，烘干时间为3小时，此时料球中的含水率小于0.1%，即得所述硼硅酸盐浮法玻璃配合料；将上述配合料通过投料机投入到熔窑中1620℃下进行强制熔化，用浮法制备硼硅酸盐玻璃，其中硼的挥发率低于3%。
实施例2：
硼硅酸盐浮法玻璃配方为如下重量份的组分：硅砂 165份，氧化铝 9份，石灰石 6份，硼酸 35份，碳酸钾 2份，碳酸钠 16份。
将上述各组分进行筛分，选取粒度为0.3mm以下的粉料。按其组份配方称取各种原料，然后将各种组分的粉料装入球磨机中，研磨8小时，成为粒度为0.1mm的干料；将经过球磨机研磨的混合均匀的干料放出，并输送到混合机内；将所述干料重量0.5%的甲基纤维素预先溶于温度为80℃的水中，将其均匀喷入混合机内，此过程采用边混合边喷的方式，使粘结剂水溶液均匀地喷入到干料中，制成含水量为7wt%的湿料；将上述湿料送至盘式成球机中，制备成粒度10mm的料球；利用熔窑中燃料燃烧产生的烟气对所制成的料球进行烘干，烘干温度为200℃，烘干时间为2小时，使其中的含水率小于0.1%；即得所述硼硅酸盐浮法玻璃配合料，将上述配合料通过投料机投入到熔窑中1620℃下进行强制熔化，用浮法制备硼硅酸盐玻璃，其中硼的挥发率低于3%。
实施例3：
硼硅酸盐浮法玻璃配方为如下重量份的组分：硅砂 156份，氧化铝 9份，石灰石 6份，硼酸 40份，碳酸钾：2份，碳酸钠 16份。
将上述各组分进行筛分，选取粒度为0.3mm以下的粉料。按其组份配方称取各种原料，然后将各种组分的粉料装入球磨机中，研磨5小时，成为粒度为0.2mm的干料；将经过球磨机研磨的混合均匀的干料放出，并输送到混合机内；将所述干料重量0.3%的甲基纤维素预先溶于温度为100℃的水中，将其均匀喷入混合机内，此过程采用边混合边喷的方式，使粘结剂均匀地加入到干料中，制成含水量为6wt%的湿料；将上述湿料送至对辊成球机中，制备成粒度8mm的料球；利用熔窑中燃料燃烧产生的烟气对所制成的料球进行烘干，烘干温度为200℃，烘干时间为1小时，使其中的含水率小于0.1%，即得所述硼硅酸盐浮法玻璃配合料；将上述配合料通过投料机投入到熔窑中1620℃下进行强制熔化，用浮法制备硼硅酸盐玻璃，其中硼的挥发率低于3%。
实施例4：
硼硅酸盐浮法玻璃配方为如下重量份的组分：硅砂 154份，氧化铝 9份，石灰石 6份，硼酸 42份，碳酸钾 2份，碳酸钠 16份。
将上述各组分进行筛分，选取粒度为0.3mm以下的粉料。按其组份配方称取各种原料，然后将各种组分的粉料装入球磨机中，研磨5小时，成为粒度为0.2mm的干料；将经过球磨机研磨的混合均匀的干料放出，并输送到混合机内；将所述干料重量0.8%的水玻璃预先溶于温度为90℃的水中，将其均匀喷入混合机内，此过程采用边混合边喷的方式，使粘结剂均匀地加入到干料中，制成含水量为5wt%的湿料；将上述湿料送至盘式成球机中，制备成粒度5mm的料球；利用熔窑中燃料燃烧产生的烟气对所制成的料球进行烘干，烘干温度为200℃，烘干时间为0小时，使其中的含水率小于0.1%，即得所述硼硅酸盐浮法玻璃配合料；将上述配合料通过投料机投入到熔窑中1620℃下进行强制熔化，用浮法制备硼硅酸盐玻璃，其中硼的挥发率低于3%。

Claims (5)

1.一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其特征在于其包括如下步骤：
（1）将硼硅酸盐浮法玻璃配合料的原料进行筛分，选取粒度小于0.3mm的粉料，按工艺要求称取各组分的粉料；
（2）将上述各组分的粉料装入球磨机中，混合研磨为粒度为0.05～0.2mm的干料；
（3）将步骤（2）所得的干料放出，输送到混合机进行混合，在其混合的同时均匀喷入雾状的温度为40～60℃的热水，使其成含水量为3wt%～8wt%的湿料；
（4）将步骤（3）得到的湿料送至成球机中，制备直径为5～30mm的料球；
（5）将步骤（4）得到的料球在200~260℃下烘至含水率小于0.1%，即得所述硼硅酸盐浮法玻璃配合料。
2.根据权利要求1所述的一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述干料混合的同时均匀喷入雾状的温度为80～100℃的粘结剂的水溶液，制成含水量为3wt%～8wt%的湿料，所述粘结剂占干料重量的0.3%~0.8%。
3.根据权利要求2所述的一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其特征在于所述粘结剂为甲基纤维素或水玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其特征在于步骤（4）中成球方式为压制成球法、盘式成球法或辊筒法。
5.根据权利要求1所述的一种硼硅酸盐浮法玻璃配合料的制备方法，其特征在于步骤（5）中利用熔窑中燃料燃烧产生的烟气对所述料球进行烘干。
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