CN107304104A - 一种耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法 - Google Patents

一种耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法。属于组合炉生产耐碱玻璃球和通路拉丝制造技术领域。主要是解决“纯电熔熔化法”能耗比较大和“纯天燃气马蹄窑”生产过程中不易调节控制的问题。它的主要特征是将按重量份配比的石英砂５０～７０，硝酸钾５～１，方解石１～１０，锆英砂１５～２９，金红石１～１０，纯碱１５～２８，萤石０．１～５粉碎混合后并搅拌均匀，送到采用无缩孔锆刚玉砖作内衬或砌体、在澄清池拉丝通路部位加一组辅助电极的天燃气熔化池中熔制，熔制好的玻璃液经流液洞流入工作池中澄清，均化后再流入作业池，并经作业池出口以料股的形式送入制球装置，用制球机制成耐碱玻璃球，同时在澄清池垂直面引出玻璃液通路进行直接拉丝。本发明具有熔制温度稳定、玻璃球质量高、能耗低，污染小，控制调节方便的特点，主要用于耐碱玻璃球的制备和通路拉丝。

Description

一种耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法
技术领域
本发明属于组合炉生产耐碱玻璃球和通路拉丝制造技术领域。具体涉及 一种用天然气加辅助电熔池窑法生产耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法。
背景技术
在国内，耐碱玻璃球的生产工艺均采用纯电熔熔化法和纯天然气小池窑法 生产玻璃球。“纯电熔熔化法”与天然气加辅助电熔池窑法相比能耗比较大， 吨丝耗电比天然气池窑法多3000度以上，“纯天然气池窑法”与天然气加辅助 电窑炉相比，生产过程中不易调节控制，熔化质量不均匀，容易产生熔化死角， 造成析晶问题，且玻璃球的生产成本上升20％左右。另外，现有耐碱玻璃球的 生产工艺仅只能生产耐碱玻璃球，而不能同时进行拉丝生产。
发明内容
本发明的目的是针对目前国内生产耐碱玻璃球技术所存在的弊病进行创 新型设计，是以天然气加辅助电熔为燃料的融溶法生产耐碱玻璃球、并同时进 行拉丝作业的方法，能有效的提高窑炉的熔化质量和品质，提高生产率和降低 能耗。
本发明的技术方案在于：
一、其原料重量份配比为：
石英砂61，硝酸钾3.5，方解石9.6，锆英砂28，
纯碱27，萤石1.5
二、其制备工艺为：
1.配制混合料：上述原料除锆英砂需过250目、石英砂需过80目以外， 其它分别粉碎后过40目。
2、将称量好的硝酸钾，纯碱，萤石混合均匀后待用，再将称量好的其它 原材料称量好混合后待用。
3.启动搅拌器，待其运转正常后，将上述原料粉碎混合后加入搅拌器中， 同时加水，搅拌均匀，使混合料中的水份控制在2.8～3.2％；
4.熔制：将上速配制好的混合料运送到采用无缩孔锆刚玉砖作内衬或砌 体、用天然气的熔化池中熔制，熔制温度控制在1600～1650℃范围内；
5.澄清：将熔制成的高温玻璃液经流液洞流入到采用无缩孔锆刚玉砖作 内衬或砌体的澄清池内，均化后经通路再流入作业池并经作业池出口以料股的 形式送入制球装置，从制球机中流出的温度控制在1280～1320℃范围内，经制 球机制成成份为：ZrO2：≥16.7％，SiO2：61％，CaO：5.4％，K2O：1.7％，Na2O：14.0％ 的耐碱玻璃球；同时在通路两侧引出玻璃液进行直接拉丝。均化好的玻璃液从 800-2400孔的铂金漏板中流出，从铂金漏板中流出的温度控制在1320-1400 ℃，表面再涂覆一层耐高温、耐碱性的高分子乳液(环氧树脂加聚氨脂树脂高 分子乳液)，最后缠绕在车头上，制成纤维的直径在9-11um、成份控制在：ZrO2： ≥16.7％，SiO2：61％，CaO：5.4％，K2O：1.7％，Na2O：14.0％的耐碱玻璃纤维纱； 该澄清池和作业池内均设有钼电极加温装置。
本发明的技术方案还在于：其原料重量份配比为：
石英砂50～70，硝酸钾5～10，方解石1～10，锆英砂15～29，
金红石5～10，纯碱15～28，萤石0.1～5。
本发明由于在原天然气马蹄窑炉的基础上，在熔化池通路的澄清池、作业 池内加一组辅助钼电极加热装置，因而克服了常规炉体熔化存在死角、容易析 晶的问题。采用天然气另加辅助电为燃料，较之全电熔窑炉和纯天然气窑炉， 生产过程中更易调节控制，生产率比全电熔窑炉提高3倍，比纯天然气窑炉熔 化质量更均匀，且玻璃球的生产成本可下降10％左右，玻璃球澄清度高、质量 好，节能效果及其显著等特点。
本发明窑炉由于采用无缩孔锆刚玉砖作熔化池及澄清池等的内衬或砌体， 因而具有熔制温度稳定、波动小，玻球质量高、其拉丝率可达90％以上，原材 料能耗低，环境污染小的特点，并可降低生产成本10％左右。
本发明的核心在制球的同时，可从通路两侧引出玻璃液进行直接拉丝生 产。
本发明克服了原有的电熔窑内温度波动大、温差大，玻球质量差，生产成 本较高等弊病。本发明主要用于融溶法生产耐碱玻璃球、并同时进行拉丝作业 的方法。
具体实施方式
实施例1：
本实施例1以生产100Kg耐碱玻璃球所需混合料配制比例各原材料用量 为：石英砂：61kg，其中SiO2含量：99.9％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.8％； 硝酸钾：5.5kg，其中：K2O含量：≥45％；方解石：8.5kg，其中：CaO含量： ≥55％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.3％；锆英砂：24kg，其中：ZrO2含量：≥63％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.2％；纯碱：23kg，其中：Na2O 含量：≥55；萤石：1.5kg，其中：CaF含量：≥80，Fe2O3含量：≤0.2％， Al2O3：≤0.3％；金红石：7.9KG，其中TiO2：≥85％。
称量前纯碱每天应检测水份含量，根据水份含量高低，适当调整纯碱配量。
1、上述原料除锆英砂需过250目、石英砂需过80目以外，其它分别粉碎 后过40目。
2、将称量好的硝酸钾，纯碱，萤石混合均匀后待用，再将称量好的其它 原材料称量好混合后待用。
3、启动搅拌器，待正常后将上述混合料加入搅拌器中搅拌5分钟，加入 3KG的水，再继续搅拌2分钟出料，待用。
4、将上述配制好的混合料直接加入经加料机匀均送入到以天然气加辅助 电熔池窑法生产的熔窖中，在1600-1650℃的温度下熔制，
5、澄清：将熔制成的高温玻璃液经流液洞流入到采用无缩孔锆刚玉砖作 内衬或砌体的澄清池内，均化后经通路再流入作业池并经作业池出口以料股的 形式送入制球装置，从制球机中流出的温度控制在1280～1320℃范围内，经制 球机制成成份为：ZrO2：13.7～17.0％，SiO2：57～66％，CaO：4～5.5％，K2O：2.0～ 3.5％，Na2O：11.5～13.5％的耐碱玻璃球；同时在通路两侧引出玻璃液进行直接 拉丝。均化好的玻璃液从800-2400孔的铂金漏板中流出，从铂金漏板中流出 的温度控制在1320-1400℃，表面再涂覆一层耐高温、耐碱性的高分子乳液(环 氧树脂加聚氨脂树脂高分子乳液)，最后缠绕在车头上，制成纤维的直径在 9-11um、成份控制在：ZrO2：13.7～16.7％、SiO2：57～66％、CaO：4～5.5％、K2O：2.0～ 3.5％、Na2O：11.5～13.5％的耐碱玻璃纤维纱；该澄清池和作业池内均设有钼电 极加温装置。
用实施例1生产的耐碱玻璃球拉丝，班台产量达55KG/班，玻球质量高、拉 丝率可达93％以上。
实施例2：
本实施例2以生产100Kg耐碱玻璃球所需混合料配制比例各原材料用量 为：石英砂：54kg，其中，SiO2含量：99.9％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.8％； 硝酸钾：3.5kg其中：K2O含量：≥45％；方解石：9.5kg，其中，CaO含量： ≥55％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.3％；锆英砂：26kg，其中，ZrO2含量： ≥63％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.2％；纯碱：26kg，其中，Na2O含量： ≥55；萤石：1.0kg，其中，CaF含量：≥80，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤ 0.3％；金红石：1.5KG，其中，TiO2：≥85％。
称量前纯碱每天应检测水份含量，根据水份含量高低，适当调整纯碱配量。
1、上述原料除锆英砂需过250目、石英砂需过80目以外，其它分别粉碎 后过40目。
2、将称量好的硝酸钾，纯碱，萤石混合均匀后待用，再将称量好的其它 原材料称量好混合后待用。
3、启动搅拌器，待正常后将上述混合料加入搅拌器中搅拌5分钟，加入 2.8KG的水，再继续搅拌2分钟出料，待用。
4、将上述配制好的混合料直接加入经加料机匀均送入到以天然气加辅助 电熔池窑法生产的熔窖中，在1600-1650℃的温度下熔制。
5、澄清：将熔制成的高温玻璃液经流液洞流入到采用无缩孔锆刚玉砖作 内衬或砌体的澄清池内，均化后经通路再流入作业池并经作业池出口以料股的 形式送入制球装置，从制球机中流出的温度控制在1280～1320℃范围内，经制 球机制成成份为：ZrO2：13.7～17.0％，SiO2：57～66％，CaO：4～5.5％，K2O：2.0～ 3.5％，Na2O：11.5～13.5％的耐碱玻璃球；同时在通路两侧引出玻璃液进行直接 拉丝。均化好的玻璃液从800-2400孔的铂金漏板中流出，从铂金漏板中流出 的温度控制在1320-1400℃，表面再涂覆一层耐高温、耐碱性的高分子乳液(环 氧树脂加聚氨脂树脂高分子乳液)，最后缠绕在车头上，制成纤维的直径在 9-11um、成份控制在：ZrO2：13.7～16.7％、SiO2：57～66％、CaO：4～5.5％、K2O：2.0～ 3.5％、Na2O：11.5～13.5％的耐碱玻璃纤维纱；该澄清池和作业池内均设有钼电 极加温装置。
用实施例2生产的耐碱玻璃球拉丝，班台产量达52KG/班，玻球质量高、拉丝 率可达91％以上。
实施例3：
本实施例3以生产100Kg耐碱玻璃球所需混合料配制比例各原材料用量为： 石英砂：61kg，其中，SiO2含量：99.0％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.8％；硝 酸钾：3.5kg，其中，K2O含量：≥45％；方解石：9.6kg，其中：CaO含量：≥ 55％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.3％；锆英砂：28kg，其中：ZrO2含量： ≥63％，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤0.2％；纯碱：：27kg，其中：Na2O含量： ≥55；萤石：1.5kg，其中，CaF含量：≥80，Fe2O3含量：≤0.2％，Al2O3：≤ 0.3％。
称量前纯碱每天应检测水份含量，根据水份含量高低，适当调整纯碱配量。
1、上述原料除锆英砂需过250目、石英砂需过80目以外，其它分别粉碎 后过40目。
2、将称量好的硝酸钾，纯碱，萤石混合均匀后待用，再将称量好的其它 原材料称量好混合后待用。
3、启动搅拌器，待正常后将上述混合料加入搅拌器中搅拌5分钟，加入 3.3KG的水，再继续搅拌2分钟出料，待用。
4、将上述配制好的混合料直接加入经加料机匀均送入到以天然气加辅助 电熔池窑法生产的熔窖中，在1600-1650℃的温度下熔制，
5、澄清：将熔制成的高温玻璃液经流液洞流入到采用无缩孔锆刚玉砖作 内衬或砌体的澄清池内，均化后经通路再流入作业池并经作业池出口以料股的 形式送入制球装置，从制球机中流出的温度控制在1280～1320℃范围内，经制 球机制成成份为：ZrO2：≥16.7％，SiO2：61％，CaO：5.4％，K2O：1.7％，Na2O：14.0％ 的耐碱玻璃球；同时在通路两侧引出玻璃液进行直接拉丝。均化好的玻璃液从 800-2400孔的铂金漏板中流出，从铂金漏板中流出的温度控制在1320-1400 ℃，表面再涂覆一层耐高温、耐碱性的高分子乳液，最后缠绕在车头上，制 成纤维的直径在9-11um、成份控制在：ZrO2：≥16.7％，SiO2：61％，CaO：5.4％， K2O：1.7％，Na2O：14.0％的耐碱玻璃纤维纱；该澄清池和作业池内均设有钼电极 加温装置。

Claims (2)

1.一种耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法，其特征在于：其原料重量份 配比为： 石英砂61，硝酸钾3.5，方解石9.6，锆英砂28， 纯碱27，萤石1.5 其制备方法为： ①配制混合料：上述原料除锆英砂需过250目、石英砂需过80目以外， 其它分别粉碎后过40目， ②将称量好的硝酸钾，纯碱，萤石混合均匀后待用，再将称量好的其它原 材料称量好混合后待用， ③启动搅拌器，待其运转正常后，将上述原料粉碎混合后加入搅拌器中， 同时加水，搅拌均匀，使混合料中的水份控制在2.8～3.2％； ④熔制：将上速配制好的混合料运送到采用无缩孔锆刚玉砖作内衬或砌 体、用天然气的熔化池中熔制，熔制温度控制在1600～1650℃范围内； ⑤澄清：将熔制成的高温玻璃液经流液洞流入到采用无缩孔锆刚玉砖作内 衬或砌体的澄清池内，均化后经通路再流入作业池并经作业池出口以料股的形 式送入制球装置，从制球机中流出的温度控制在1280～1320℃范围内，经制球 机制成成份为：ZrO2：≥13.7％，SiO2：61％，CaO：5.4％，K2O：1.7％，Na2O：14.0％ 的耐碱玻璃球；同时在通路两侧引出玻璃液进行直接拉丝，均化好的玻璃液从 800-2400孔的铂金漏板中流出，从铂金漏板中流出的温度控制在1320-1400 ℃，表面再涂覆一层耐高温、耐碱性的高分子乳液，最后缠绕在车头上，制 成纤维的直径在9-11um、成份控制在：ZrO2：≥16.7％，SiO2：61％，CaO：5.4％， K2O：1.7％，Na2O：14.0％的耐碱玻璃纤维纱；该澄清池和作业池内均设有钼电极 加温装置。
2. 根据权利要求1所述的一种耐碱玻璃球及玻璃纤维的制备方法，其特 征还在于：其原料重量份配比为：石英砂50～70，硝酸钾5～10，方解石1～ 10，锆英砂15～29，金红石5～10，纯碱15～28，萤石0.1～5。
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