CN115536281A - 玻璃棉生产用玻璃液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，包括以下步骤：回收碎玻璃，清洗并粉碎成粉末；按照重量百分含量：碎玻璃25％‑27.4％，石英砂27％‑29％，钠长石14％‑15.8％，白云石9.5％‑10.8％，石灰石3.4％‑4.2％，纯碱7％‑8％，硼砂8.5％‑9.6％，准确称量后送入混合机进行充分混合；配置好的混合料投入玻璃窑炉中，玻璃窑炉温度设置为1300℃‑1500℃，进行高温融化制成玻璃液；制成的玻璃液流入玻璃棉离心机中，经加工得到玻璃棉制品。本发明采用上述玻璃液的制备方法，将碎玻璃和石英砂按比例混合，并配以一定量的钠长石、白云石、石灰石、纯碱和硼砂，使玻璃液的成分更加均衡，提高了玻璃液的融化率，玻璃纤维的质量更加稳定，具有韧性强、抗拉伸性强、纤维直径和长度稳定、光滑柔软、粉尘和渣球少的优点。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃棉制品制备技术领域，尤其是涉及玻璃棉生产用玻璃液的制备方法。
背景技术
玻璃棉是将处于熔融状态的玻璃液用离心喷吹法工艺进行纤维化，喷涂热固性树脂制成的丝状材料，再经过热固化深加工处理，可制成具有多种用途的系列产品。玻璃棉有阻燃、无毒、耐腐蚀、容重小、导热系数低、化学稳定性强、吸湿率低、憎水性好等诸多优点，是公认的性能最优越的保温、隔热、吸音材料，具有十分广泛的用途。用该材料制成的板、毡、管已大量用于建筑、化工、电子、电力、冶金、能源、交通等领域的保温隔热、吸声降噪，效果十分显著。
玻璃棉生产中玻璃液的主要原料有碎玻璃、石英砂、长石、白云石、石灰石、纯碱、硼砂。原料经窑炉高温熔化为玻璃液流入玻璃棉离心机形成玻璃纤维，玻璃纤维经过喷胶、集棉进入固化炉从而得到各种型号规格的玻璃棉制品。其中玻璃液的成分对玻璃纤维的质量有着极其大的影响，如只是用少量或不使用碎玻璃，大量使用石英砂虽然玻璃纤维质量得到保证，但纯碱的使用量会大幅提高，窑炉需要的融化温度更高，导致融化率降低，窑炉寿命减短，生产成本增高。如少量使用石英砂或不使用石英砂，会提高碎玻璃的用量，虽然成本得到降低，但碎玻璃的成分难以保证一致，融化为玻璃液后玻璃液的成分波动比较大，难以及时利用其它原料进行调整，最终导致玻璃纤维质量不稳定，韧性不足容易断裂、抗拉伸性差、纤维直径波动大、扎手不够柔软、粉尘大、渣球多等问题。
发明内容
本发明的目的是提供玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，将碎玻璃和石英砂按比例混合，并配以一定量的钠长石、白云石、石灰石、纯碱和硼砂，提高玻璃液的成分和融化率，玻璃纤维的质量更加稳定，具有韧性强、抗拉伸性强、纤维直径和长度稳定、光滑柔软、粉尘和渣球少的优点。
为实现上述目的，本发明提供了玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，包括以下步骤：
S1、回收碎玻璃，清洗并粉碎成粉末；
S2、按照重量百分含量：碎玻璃25％-27.4％，石英砂27％-29％，钠长石 14％-15.8％，白云石9.5％-10.8％，石灰石3.4％-4.2％，纯碱7％-8％，硼砂 8.5％-9.6％，准确称量后送入混合机进行充分混合；
S3、配置好的混合料投入玻璃窑炉中，玻璃窑炉温度设置为1300℃ -1500℃，进行高温融化制成玻璃液；
S4、制成的玻璃液流入高速旋转的玻璃棉离心机中，经离心、高温拉伸形成玻璃纤维，经过喷胶、集棉、固化得到玻璃棉制品。
优选的，所述S3中玻璃窑炉温度设置为1400℃。
优选的，所述碎玻璃的成分质量百分比为SiO2 71.7％，Cao 8.8％，MgO 3.73％，Al2O3 0.67％，Na2O 13.63％，K2O 0.27％，Fe2O3 0.47％。
优选的，所述石英砂的成分质量百分比为SiO2 98.99％，CaO 0.28％，MgO0.09％，Al2O3 0.61％，其余为杂质。
优选的，所述钠长石的成分质量百分比为SiO2 68.8％，Al2O3 19.4％，Na2O11.8％。
优选的，所述白云石的成分质量百分比为CaO 30.4％，MgO 21.9％，CO2 47.7％。
优选的，所述石灰石的成分质量百分比为CaO 54％，MgO 2％，CO2 44％。
优选的，所述硼砂的成分质量百分比为Na2O 21.6％，B2O3 48.5％，其余为杂质。
优选的，所述制成的玻璃液的成分质量百分比为SiO2 63％-65％，CaO 7％-8％，MgO 3.25％-4％，Al2O3 3.25％-4％，Na2O 15％-16％，B2O3 5％-6％， K2O 0％-0.3％，Fe2O30％-0.3％。
本发明所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法的优点和积极效果是：
1、本发明将碎玻璃和石英砂的优缺点相结合，使混合料中碎玻璃和石英砂的比例达到最佳，并配以一定量钠长石、白云石、石灰石、纯碱、硼砂，大大减少硼砂的用量，降低对操作人员的危害。
2、在保证成本不增加的情况下使生产玻璃棉所需玻璃液的成分到达最佳，并且提高其融化率，使玻璃纤维的质量更稳定，韧性和抗拉伸性强，纤维直径和长度稳定，光滑柔软、粉尘和渣球少。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例
玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，包括以下步骤：
S1、回收碎玻璃，清洗并粉碎成粉末；
S2、按照重量百分含量：碎玻璃26.2％，石英砂28％，钠长石15％，白云石10.3％，石灰石3.7％，纯碱7.5％，硼砂9.3％，准确称量后送入混合机进行充分混合；
S3、配置好的混合料投入玻璃窑炉中，玻璃窑炉温度设置为1400℃，进行高温融化制成玻璃液；
S4、制成的玻璃液流入高速旋转的玻璃棉离心机中，经离心、高温拉伸形成玻璃纤维，经过喷胶、集棉、固化得到玻璃棉制品。
碎玻璃的成分质量百分比为SiO2 71.7％，Cao 8.8％，MgO 3.73％，Al2O3 0.67％，Na2O 13.63％，K2O 0.27％，Fe2O3 0.47％。
石英砂的成分质量百分比为SiO2 98.99％，CaO 0.28％，MgO 0.09％，Al2O30.61％，其余为杂质。
钠长石的成分质量百分比为SiO2 68.8％，Al2O3 19.4％，Na2O 11.8％。
白云石的成分质量百分比为CaO 30.4％，MgO 21.9％，CO2 47.7％。
石灰石的成分质量百分比为CaO 54％，MgO 2％，CO2 44％。
硼砂的成分质量百分比为Na2O 21.6％，B2O3 48.5％，其余为杂质。
高温熔融制成的玻璃液的成分质量百分比为SiO2 63.8％，CaO 7.4％，MgO3.27％，Al2O3 3.47％，Na2O 15.2％，B2O3 5.25％，K2O 0.25％，Fe2O3 0.23％。
SiO2能增加玻璃液的粘度，降低结晶倾向，提高玻璃纤维的化学稳定性和热稳定性。含量设置在在63％-65％。
CaO能加速玻璃的熔化和澄清过程，并提高玻璃纤维的化学稳定性。CaO 会使玻璃产生结晶的倾向，在高温时，能降低玻璃液的粘度，但玻璃液中CaO 的含量过大会增加玻璃纤维的脆性，因此玻璃液中CaO含量应控制在7-8％。
MgO能提高玻璃纤维的化学稳定性和机械强度，并能降低玻璃的结晶倾向，对玻璃液的粘度有一定的作用。当温度高于1200℃时，会使玻璃液的粘度降低，而在1200～900℃之间，又有使玻璃液的粘度增加，低于900℃，使玻璃的粘度下降。因此玻璃液中的MgO含量应控制在3.25-4％。
Al2O3含量增加，会使熔化速度减慢和使澄清时间拖长，但能降低玻璃的结晶倾向和速度，降低玻璃纤维的膨胀系数，从而提高玻璃纤维的热稳定性，并提高玻璃纤维的化学稳定性和机械强度。因此玻璃液中Al2O3含量应控制在 3.25-4％。
Na2O能大大降低玻璃液的粘度，含量过多，则会使玻璃的化学稳定性、热稳定性以及机械强度大大降低。因此玻璃液中Na2O含量应控制在15％-16％
B2O3能降低玻璃纤维热膨胀系数，提高机械性，加速玻璃液的澄清和降低玻璃的结晶倾向，B2O3过多会导致玻璃纤维的热膨胀系数提高。因此玻璃液中B2O3含量应控制在5％-6％。
K2O能降低玻璃的粘度。因此玻璃液中K2O含量应小于0.3％。
Fe2O3是一种杂质，会使玻璃着色。因此玻璃液中Fe2O3含量应小于0.3％。
因此，本发明采用上述玻璃液的制备方法，将碎玻璃和石英砂按比例混合，并配以一定量的钠长石、白云石、石灰石、纯碱和硼砂，提高玻璃液的成分和融化率，玻璃纤维的质量更加稳定，具有韧性强、抗拉伸性强、纤维直径和长度稳定、光滑柔软、粉尘和渣球少的优点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、回收碎玻璃，清洗并粉碎成粉末；
S2、按照重量百分含量：碎玻璃25％-27.4％，石英砂27％-29％，钠长石14％-15.8％，白云石9.5％-10.8％，石灰石3.4％-4.2％，纯碱7％-8％，硼砂8.5％-9.6％，准确称量后送入混合机进行充分混合；
S3、配置好的混合料投入玻璃窑炉中，玻璃窑炉温度设置为1300℃-1500℃，进行高温融化制成玻璃液；
S4、制成的玻璃液流入高速旋转的玻璃棉离心机中，经离心、高温拉伸形成玻璃纤维，经过喷胶、集棉、固化得到玻璃棉制品。
2.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述S3中玻璃窑炉温度设置为1400℃。
3.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述碎玻璃的成分质量百分比为SiO2 71.7％，Cao 8.8％，MgO 3.73％，Al2O30.67％，Na2O 13.63％，K2O0.27％，Fe2O3 0.47％。
4.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述石英砂的成分质量百分比为SiO2 98.99％，CaO 0.28％，MgO 0.09％，Al2O30.61％，其余为杂质。
5.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述钠长石的成分质量百分比为SiO2 68.8％，Al2O3 19.4％，Na2 O11.8％。
6.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述白云石的成分质量百分比为CaO 30.4％，Mg O21.9％，CO2 47.7％。
7.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述石灰石的成分质量百分比为CaO 54％，MgO 2％，CO2 44％。
8.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述硼砂的成分质量百分比为Na2O 21.6％，B2O3 48.5％，其余为杂质。
9.根据权利要求1所述的玻璃棉生产用玻璃液的制备方法，其特征在于：所述制成的玻璃液的成分质量百分比为SiO2 63％-65％，CaO 7％-8％，MgO3.25％-4％，Al2O3 3.25％-4％，Na2O 15％-16％，B2O3 5％-6％，K2O 0％-0.3％，Fe2O3 0％-0.3％。
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