CN107601862A

CN107601862A - 一种平板玻璃配合料及其制备方法

Info

Publication number: CN107601862A
Application number: CN201710805317.6A
Authority: CN
Inventors: 王东; 鲍田; 金良茂; 汤永康; 甘治平
Original assignee: Bengbu Glass Industry Design and Research Institute
Current assignee: CNBM Bengbu Design and Research Institute for Glass Industry Co Ltd; Bengbu Glass Industry Design and Research Institute
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2037-09-08
Also published as: CN107601862B

Abstract

本发明涉及一种平板玻璃配合料及其制备方法，由砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝、煤粉组成，所述煤粉的用量为常规芒硝用量的2.4~3.6%；拿出芒硝用量的5~50%与所述用量的煤粉制成复合颗粒，煤粉颗粒粒度范围0.15~0.4mm＞90%，复合颗粒的粒度范围0.3~0.9mm＞90%；复合颗粒及其余的芒硝共同添加到配合料中。本发明具有如下优势，1）有效保证了芒硝煤粉配比的准确；2）芒硝将煤粉包覆在内，隔绝了煤粉与空气接触，有效防止了煤粉进入熔窑后的过早烧掉；3）不会产生“硝水”侵蚀熔窑耐火材料，不会有过量煤粉使玻璃着色；4）减少了煤粉用量，可以减少温室气体C02的排放量。

Description

一种平板玻璃配合料及其制备方法

技术领域

本发明属于玻璃生产工艺领域，具体涉及一种平板玻璃配合料及其制备方法。

背景技术

平板玻璃配合料通常由砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝、煤粉等原料按一定比例混合制成，生产时，配合料被投入熔窑内加热，经过一系列复杂的理化反应后转化为熔体，熔体内含有大量气泡，通过澄清作用，除去玻璃液中的气泡，再经均化、成形、退火、切裁等工序，制得平板玻璃。在玻璃熔制过程中，芒硝起助熔和澄清作用，一般需要和煤粉配合使用，芒硝中的主要成分是Na₂S0₄，热分解温度高达1200~1300℃，加入煤粉（碳）作为还原剂后，其分解温度能降低300℃，大大提高了反应速度。芒硝的用量是配合料量的1~1.5%，煤粉的用量为芒硝量的4~6 %，为了保证芒硝与煤粉充分接触，玻璃工厂通常是把芒硝和煤粉先在小混合机内混合，然后再把预混后的原料与其它原料一起在大混合机内混合制成配合料。经过预混的芒硝和煤粉在随后的工艺流程中，芒硝吸潮会粘附在设备上，设备振动及转载落差会造成分料，在大混合机中的再混合会使芒硝、煤粉重新分离，这些因素都会使预混效果遭到破坏，使芒硝、煤粉配比不准确。当芒硝煤粉配比不准确时，如果煤粉不足，芒硝不能充分分解，会产生过量“硝水”，侵蚀熔窑耐火材料，如果煤粉量过多，会使玻璃着色，影响玻璃质量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术中的配合料芒硝、煤粉配比不准确的缺点，提供的一种玻璃配合料及其制备方法。

本发明采用如下技术方案:

一种平板玻璃配合料，由砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝、煤粉组成，其中砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝的配比量与现有常规平板玻璃配合料相同，其特征在于，所述煤粉的用量为芒硝重量的2.4~3.6 %；拿出芒硝用量的5~50%与所述用量的煤粉制成复合颗粒，复合颗粒是以煤粉颗粒为核心、芒硝包覆在外层构成的，煤粉颗粒粒度范围0.15~0.4mm＞90%，复合颗粒的粒度范围0.3~0.9mm＞90%；复合颗粒及其余的芒硝共同添加到配合料中。

一种平板玻璃配合料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按煤粉的用量为芒硝重量的2.4~3.6 %，称取一副玻璃配合料中所需的煤粉量，粒度范围0.15~0.5mm＞90%，烘干备用；

（2）、称取一副玻璃配合料中所需的芒硝量，取其中5~50%的芒硝配制成硫酸钠饱和溶液备用；

（3）、以上述煤粉颗粒为核心，将上述饱和硫酸钠溶液喷涂到煤粉颗粒表面，使硫酸钠溶液中的溶剂迅速蒸发干燥，芒硝固化在煤粉颗粒表面，经过多次喷涂循环后实现芒硝在煤粉颗粒表面的径向生长，形成复合颗粒，上述复合颗粒的粒度范围0.3~0.8mm＞90%，上述溶液耗尽后，取出复合颗粒；

（4）、将上述复合颗粒与步骤2中剩余的芒硝及其它物料按通常的方法进行混合，制得玻璃配合料。

进一步的，上述硫酸钠饱和溶液中还含有添加剂，所述添加剂包括表面活性剂和粘合剂，所述添加剂加入量为0.5~5Wt%，优选含钠、硅的碳氢氧化合物，如表面活性剂木质素磺酸钠、粘合剂水玻璃。

本发明的配合料采用现有的温度制度进行熔化：

在260~300℃，现有工艺中的煤粉会和空气反应，即烧掉，C+O₂→C0₂，通常会有40%左右烧掉。制成复合颗粒后，芒硝将煤粉包覆在内，隔绝了煤粉与空气接触，有效防止了煤粉进入熔窑后的过早烧掉，因此可以将煤粉的用量调整为原用量的60%。

在400~500℃，芒硝和碳之间的固相反应开始，有硫化物生成，Na₂S0₄+2C→Na₂S+2C0₂，在500℃以上，硫化物参与配合料反应，Na₂S+Na₂S0₄+2SiO₂→2Na₂ Si 0₃+S0₂+S，约900℃时，硫化物促进芒硝分解，3Na₂S0₄+Na₂S→4Na₂0+4S0₂，比靠热分解提前了300℃多度，产物Na₂0既能溶于芒硝，也能溶于玻璃液，大大降低了所有固液界面处的界面张力，产生剧烈的湍动，大大促进硅酸盐反应，885℃，Na₂S0₄熔融，同时，Na₂S和石英颗粒在形成的溶体中开始溶解，由于复合颗粒使芒煤配比准确，不会产生 “硝水”侵蚀熔窑耐火材料；

本发明与现有工艺相比具有如下优势，1）复合颗粒不会在后续工艺流程中使芒硝、煤粉的重新分离，有效保证了芒硝煤粉配比的准确；2）芒硝将煤粉包覆在内，隔绝了煤粉与空气接触，有效防止了煤粉进入熔窑后的过早烧掉； 3）不会产生 “硝水”侵蚀熔窑耐火材料，不会有过量煤粉使玻璃着色；4）减少了煤粉用量，可以减少温室气体C02的排放量。

具体实施例：

一种平板玻璃配合料，由砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝、煤粉组成，以每次大混合机混合的原料量为2000kg为例，单位kg，其中砂岩1214.07、纯碱366.49、长石50.86、石灰石95.92、白云石291.82、芒硝18.03，煤粉0.71，其中煤粉粒度0.15~0.4mm＞90%。取5.50kg的芒硝配制成硫酸钠饱和溶液，饱和溶液中还含有0.5 %量的表面活性剂木质素磺酸钠、1%量的粘合剂水玻璃（硅酸钠Na₂SiO₃），煤是疏水性物质，本发明设计的表面活性剂可以减小溶液的表面张力，提高溶液对煤粉颗粒的浸润能力和附着率，粘合剂可以使粘附性增加，使复合颗粒的生长速率增大。上述表面活性剂和粘合剂均不会给配合料带来杂质，钠、硅是玻璃中主要的化学元素，碳氢氧化合物高温下分解产生二氧化碳和水蒸气等挥发性气体，从玻璃液排出。

采用流化床喷雾造粒方法，将上述饱和溶液喷涂到煤粉颗粒表面，流化空气和颗粒本身的显热使溶剂迅速蒸发干燥，芒硝结晶固化在颗粒表面，经过多次循环喷涂、固化后，实现芒硝晶体在颗粒表面的径向生长，形成复合颗粒，上述复合颗粒的粒度范围0.3~0.9mm＞90%，上述溶液耗尽后，取出复合颗粒；

将上述复合颗粒与剩余的芒硝及其它原料投入混合机，按通常的方法进行混合，制得玻璃配合料，投入窑头料仓，重复以上配料过程，直至配齐熔化所需的配合料量。

将料仓中的配合料投入熔窑，采用氧化气氛、还原气氛、氧化气氛三个区段进行熔化、澄清，再经均化、成形、退火、切裁等工序，制得平板玻璃，切取1×1米的样片与通常配合料制得的样片进行对比，如下表，结果玻璃中气泡数量和尺寸都有所减少，玻璃质量等级得到提高。

气泡尺寸（mm）	0.3≤L≤0.5	≤1.0	L≤1.5	L≤3.0	L≤5.0
						气泡个数（通常样片）	4	1	2	1	0
气泡个数（本发明样片）	2	1	1	0	0

Claims

1.一种平板玻璃配合料，由砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝、煤粉组成，其中砂岩、纯碱、长石、石灰石、白云石、芒硝的配比量与现有常规平板玻璃配合料相同，其特征在于，所述煤粉的用量为常规芒硝用量的2.4~3.6 %；拿出芒硝用量的5~50%与所述用量的煤粉制成复合颗粒，复合颗粒是以煤粉颗粒为核心、芒硝包覆在外层构成的，煤粉颗粒粒度范围0.15~0.4mm＞90%，复合颗粒的粒度范围0.3~0.9mm＞90%；复合颗粒及其余的芒硝共同添加到配合料中。

2.如权利要求1所述的一种平板玻璃配合料的制备方法，包括以下步骤：

（3）、以上述煤粉颗粒为核心，将上述饱和硫酸钠溶液喷涂到煤粉颗粒表面，使硫酸钠溶液中的溶剂蒸发干燥，芒硝固化在煤粉颗粒表面，经过多次喷涂循环后实现芒硝在煤粉颗粒表面的径向生长，形成复合颗粒，上述复合颗粒的粒度范围0.3~0.8mm＞90%，上述溶液耗尽后，取出复合颗粒；

（4）、将上述复合颗粒与步骤2中剩余的芒硝及其它原料按常规的方法进行混合，制得玻璃配合料。

3.根据权利要求2所述的一种平板玻璃配合料的制备方法，其特征在于所述硫酸钠饱和溶液中还含有0.5 %的表面活性剂木质素磺酸钠、1%的粘合剂水玻璃。