CN105217962A - 一种低硼无氟玻璃纤维组合物 - Google Patents

Abstract

一种低硼无氟玻璃纤维组合物。本发明涉及低硼无氟TAG玻璃的生产，提供了一种利用煅烧氧化铝代替叶腊石生产低硼无氟TAG玻璃的生产工艺。其特征在于，用锻烧氧化铝代替叶腊石作为主要原料之一生产TAG玻璃减少了玻璃成分中的杂质；降低了玻璃中的总铁含量提高玻璃液的透热性降低通路温度，降低能耗；同时，使用煅烧氧化铝生产出的TAG玻璃质量大大提高，废气中叶腊石原料产生的SO2排放被控制，减少了对于环境的污染；同时也缓解了由于叶腊石紧缺带来的原料压力。

Description

一种低硼无氟玻璃纤维组合物

技术领域

本发明涉及一种新原料煅烧氧化铝在低硼无氟玻璃纤维组合物中的使用，用此工艺生产的低硼无氟玻璃纤维不仅从外观上进一步满足了客户的需求，且更加缓解了环境的压力，降低了叶腊石的使用压力。

背景技术

低硼无氟玻璃相对于普通E玻璃玻璃液粘度要高出很多，在熔化部方面窑炉液面泡沫层不好控制，且通路温度设置也要高，不仅如此，通路中更容易产生析晶。在拉丝作业方面，玻璃液温度梯度急剧上升，漏板温度也大幅度上升，漏板附近的析晶现象也更加普遍，加剧了漏板的老化，且通路温度梯度增大，增大了拉丝温度均匀性控制的难度。

通过调整玻璃配方，降低玻璃中的总铁含量，控制亚铁含量，提高玻璃液的透热性均匀性可以有效改善在生产低硼无氟玻璃时遇到的以上难题。

传统生产低硼无氟玻璃纤维的过程中，主要应用叶腊石引入Al₂O₃。现在叶腊石中的Al₂O₃含量大约在20%左右，叶腊石用量占总原料总量的40%左右。并且随着生产线的扩建，产量的不断增加，对叶腊石矿石原料堆场面积的压力也越来越大，同时叶腊石质量不断下降，一些高铁高钛高钾的叶腊石因为不能满足生产需求而被弃用。且叶腊石储量也在不断减少，其供货紧缺对我们也是严峻的考验。我们现在正用的叶腊石铁含量也是在不断提高，这对产品的生产以及产品的外观都有一定的负面影响。

针对以上情况，我们不断寻求探索使用新原料，通过大量的实验室实验及理论指导，我们在生产线中投入使用了完全可以代替叶腊石使用的煅烧氧化铝。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题，使用一种完全可以代替叶腊石矿石原料生产低硼无氟玻璃的一种新原料，来满足客户在产品外观上的需求，缓解叶腊石紧缺以及堆场面积带来的压力。同时使用煅烧氧化铝代替叶腊石后提高了玻璃液的透热性以及玻璃液温度降低了空间温度，减少了耐火材料的侵蚀并能有效延长窑炉寿命；且降低了能耗，稳定了生产，在一定程度上降低了经济成本；使用煅烧氧化铝可以开阔叶腊石的使用范围，一些质量较差的叶腊石，如高铁、高钛以及高钾的叶腊石也可以与煅烧氧化铝搭配投入使用，这样原本被废弃的叶腊石可以以低价格应用于生产。

本玻璃配方就是采用低硼无氟玻璃配方，用煅烧氧化铝代替原料中的叶腊石。

具体组合物包括：49-59%SiO₂；

13-23%Al₂O₃；

15-25%CaO；2.75%MgO、0.5%B₂O₃；0.27%Fe2O3；余量为不可避免的杂质。

该玻璃组合物使用Fe₂O₃含量较低的煅烧氧化铝来代替一定量的叶腊石，既降低了叶腊石矿的使用压力，又可以降低玻璃中的不必要的杂质，同时降低玻璃纤维中的总铁含量，提高玻璃液的透热性，有效降低了玻璃液的纤维化温度，降低了通路温度及窑炉的使用压力，并且明显改善了玻璃纤维的颜色，减轻了对铂金漏板的腐蚀，延长了漏板的使用寿命。

煅烧氧化铝由铝矾土烧结而来，铝矾土是由高岭土分解而来,主要成份为氧化铝,氢氧化铝,氧化硅,氢氧化铁,高岭土。经过煅烧的铝矾土加工而来的煅烧氧化铝是精细化工产品，纯度很高，且质量成分十分稳定。铝矾土蕴藏量巨大，在很长一段时间内无需担心煅烧氧化铝的供应问题。

低硼无氟玻璃较普通的E玻璃要难熔化，且澄清更加困难。我公司在生产低硼无氟玻璃时使用电助熔有效解决了这一难题。电助熔是采用电极直接插入玻璃液加热的方式，能量利用率极高，且电极附近的玻璃液温度能高达1700℃以上，对强制玻璃液熔化具有很好的效果。使用煅烧氧化铝代替叶腊石生产此种玻璃纤维组合物，玻璃中的总铁含量降低，从而提高了玻璃液的透热性，电助熔输入量降低，大大降低了能耗。且随着煅烧氧化铝代替叶腊石量的增大，总铁不断降低电助熔能耗也逐渐降低。

使用煅烧氧化铝后玻璃液本身的温度升高，空间温度下降，减少了耐火材料的侵蚀并能延长窑炉的寿命。

使用煅烧氧化铝不仅降低电助熔方面的能耗，也有效降低了燃气量，且随着煅烧氧化铝使用的提高，燃气量也不断降低。在低硼无氟玻璃中使用煅烧氧化铝后断头数量明显减少，生产运行效率大大提高，生产也更加稳定。

使用不含硫的煅烧氧化铝代替叶腊石大大降低了原料中硫的引入，烟气中硫含量大大降低，降低了环境压力。

具体实施方式

以下根据实施案例对本发明进行详细说明，表1中列出的实施例玻璃组成均是基于本发明权利要求的成分。

煅烧氧化铝中Al₂O₃含量在99%以上，且Fe₂O₃含量在0.02%以下，用煅烧氧化铝代替叶腊石生产低硼无氟玻璃，煅烧氧化铝只占原料总量的13%左右，就可以达到玻璃中设计的Al₂O₃含量。这样有效释放了堆场面积，减少了叶腊石的使用量，有效降低了玻璃中铁钛含量等成分，改善了产品的外观颜色。

表1

按照上表所列各配方的化学组成计算出各种原料所需用量,准确称量后混合均匀配制成配合料，将此配合料加入电助熔窑炉中，熔制好的玻璃液借助铂铑合金漏板拉制成低硼无氟玻璃纤维。

Claims (1)

1.一种低硼无氟玻璃纤维组合物，其特征在于使用煅烧氧化铝、硅砂、生石灰、氧化镁、纯碱以及硼镁钙组方制得，其中氧化铝占到原料总量的18%；还包含：

49-59%SiO₂；

13-23%Al₂O₃；

15-25%CaO；2.75%MgO、0.5%B₂O₃；0.27%Fe2O3；余量为不可避免的杂质。