CN1163868A

CN1163868A - 利用霞石制备微晶玻璃的工艺及设备

Info

Publication number: CN1163868A
Application number: CN 96115271
Authority: CN
Inventors: 赵凤宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: CN1065516C

Abstract

一种利用霞石制备微晶玻璃的配方包括霞石粉、方解石粉、石英砂、白云石粉、萤石粉、碳酸钠、碳酸锂、复合澄清剂及调色剂，上述原料经混拌均匀，放入熔化炉内经1400-1500℃熔化成玻璃液，再经水淬成2-6mm渣粒，装模后放入晶化燧道式电窑内经850-1050℃晶化，晶化时间30-60分钟然后退火出窑，经脱模、研磨、抛光即得微晶玻璃成品。本发明具有生产成本低，晶化温度低，晶化时间短，劳动生产率高，产量提高3-4倍，节省能源等特点。

Description

利用霞石制备微晶玻璃的工艺及设备

本发明涉及一种利用霞石制备微晶玻璃的工艺及设备。

众所周知，微晶玻璃具有良好的机械性能和物理性能，其硬度为莫氏6-9，耐压强度为6.3T/cm²，抗折强度为487-1380Kg/cm²，抗冲击强度为2.5-3.8Kg/cm²，光泽度为70-120度，膨胀系数为61-77.5(10/℃)，吸水率＜0.07％，耐磨损失为0.49g/cm²，而且有很好的耐酸耐碱性能，因此被广泛用作建材、板材、管材等，它还可和其它金属材料配合用于制作高强度轴承、高压容器、高压管道、发酵罐、建筑的无钢筋楼板、空心间壁墙板、发动机汽缸以及航天发动机、宇航船外壳、火箭喷口等高精尖产品。

目前只少数工业先进国家如美国、前苏联和日本小批量生产微晶玻璃制品。他们是用纯化学原料SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等或矿山尾料配制而成，其生产方法主要有两种，一种是压延法，先将微晶玻璃原料机压成型，然后再进行晶化；另一种是水淬法，先将微晶玻璃原料熔化成玻璃渣料，再机压成型或利用匣钵成型，最后进行晶化。

本发明人于1993年8月申请了一种利用粉煤灰为主要原料制备微晶玻璃的配方及工艺，申请号为93115755.2，它除了粉煤灰之外还包括有二氧化硅、氧化钙、纯碱、氧化铝粉、氧化锌、二氧化钛及白砒等，其熔化温度为1400-1600℃，晶化温度900-1300℃，晶化时间10个小时。

本发明的目的是提供一种利用霞石制备微晶玻璃的工艺及设备。它选用霞石为主要原料，可以不用或少用金属氧化物，降低生产成本，降低晶化温度，缩短晶化时间，提高劳动生产率，节省能源。

本发明选用的霞石粉KNa₃(AlSi₄)₄是一种碱性岩体，其化学成份为SiO₂54％，Al₂O₃20.5％，Fe₂O₃4.7％，FeO1.8％，Ne0.09％，CaO2.8％，K6.94％，NaO4.3％，TiO1.8％以及多种稀土元素如La、Ce、Pb、Na、Sn等，它是低硅、高铝、高钛、富含稀土元素，对微晶玻璃组份十分有利。

本发明的具体配方是由下列市售原料组成：

霞石粉粒度0.1-0.7mm 35-65％

方解石粉粒度0.1-0.3mm 12-20％

石英砂粒度0.1-0.3mm 10-25％

白云石粉粒度0.1-0.3mm 5-10％

萤石粉粒度0.1-0.3mm 0.5-1.5％

碳酸钠 5-10％

碳酸锂 1-3％

复合澄清剂 0.5-1％

调色剂 0.02-3％

调色剂包括有氧化铬、氧化钴、氧化铜、氧化锰、镉红、镉黄、硒粉。

本发明制备微晶玻璃的工艺流程是：

1.拌料：将上述各种原料按规定百分比混合在一起，混拌均匀；

2.高温熔化：将上述混合料放入玻璃熔化炉内熔化成玻璃液，熔化温度1400-1500℃；

3.水淬：使玻璃液流入水槽内，冷击成直径2-6mm的渣料；

4.装模：将上述渣料装入模具料盘内；

5.加热晶化：将上述装模渣料放入晶化燧道式电窑内加热晶化，晶化温度850-1050℃，时间30-60分钟；

6.退火出窑：在晶化燧道式电窑尾部退火，退火温度560-720℃，时间30-60分钟，退火后冷却出窑；

7.脱模：将烧结后微晶玻璃板从模具料盘中取出；

8.最后对脱模的玻璃板进行研磨、抛光、切割，即得到成品。

制备微晶玻璃的设备是晶化燧道式电窑和配套用的模具料盘，在该燧道式电窑炉膛18内铺设有枕木16，枕木埋入混凝土基础1内，在枕木上铺有钢轨17，在钢轨上有台车3，台车3上放有模具料盘4，模具料盘由耐火水泥30-35％，膨胀蛭石35-40％，漂珠2-3％，高铝微细粉10-15％，陶粒2-3％，氯化镁5％，GS-3高温粘结剂5％混合捣制而成；模具料盘是轻质低吸热，基本可达到料盘吸热不超过产品软化点的必要条件，不产生应力，保证微晶玻璃板不裂不变型；电阻丝与缠绕在瓷管13上与接线柱12相连接，瓷管13架在预制的窑墙2的孔砖上，缠绕有电阻丝的瓷管13水平排列在料盘4的上方，对渣料进行顶部加热，加热电阻丝与料盘上物料距离为65-75mm，这一高度正好是电阻丝辐射热的最佳等温线范围，其最大热点正好作用在产品表面，使表面物料迅速融平，满足了产品取得大花纹，表面大颗粒融得慢，内部小颗粒融得快的工艺要求，达到表面融平又不沸腾，从而避免产生孔隙和气泡的缺点。为了提高窑内保温效果，在预制耐高温混凝土窑顶拱板7下面衬有硅酸铝毡保温层6，在该保温层6表面涂有耐高温纤维增强涂料和远红外辐射涂料，在靠近台车板两侧窑墙2上设有沙封槽14，沙封槽14将窑体分隔成上热下冷两部分，在沙封槽以上部位装有不锈钢窑门8，在窑门柱10的顶端装有两组齿轮9，通过链条将窑门8提起和放下，在窑体外面包有保护铁板15，在窑顶拱板7上面和接线柱周围填有珍珠岩保温材料11。

用本发明的工艺制备的微晶玻璃的机械性能及理化指标为：

比重 2.5-2.8 耐酸率 99.7％

莫氏硬度 6.5-7.5 光泽度 105°

抗拉强度 275mpa 吸水率＜0.001％

抗折强度 52mpa 耐碱率 97％

本发明与现有技术比较其主要优点是，利用天然霞石为主要原料可不用和少用金属氧化物，大大降低原料成本，降低晶化温度和缩短晶化时间，可连续生产，从而提高生产效率，产量提高3-4倍，节省能源，提高企业经济效益。

附图说明：

附图是该专用设备晶化燧道式电窑结构局部剖视图。

实施例一

霞石粉 50％，方解石粉 18％，石英砂 20％

白云粉 5％，萤石粉 1％，碳酸钠 3.5％

碳酸锂 1.5％，复合澄清剂 0.6％，氧化铬 0.4％

将上述原料混合在一起混拌均匀，放入熔化炉内经1450℃温度熔化成玻璃液，再经水淬成3mm渣粒，装入模具料盘内，放入晶化燧道式电窑内加热至950℃进行晶化，时间40分钟，然后在该窑尾部退火，退火温度650℃，时间30分钟，出窑后经脱模、研磨、抛光、切割得到草绿色微晶玻璃成品。

实施例二

霞石粉 54％，方解石粉 17％，石英砂 15％

白云石粉 6％，萤石粉 1％，碳酸钠 3.5％

碳酸锂 1％，复合澄清剂 0.5％，氧化锰 2％

将上述原料混合在一起混拌均匀，放入熔化炉内经1400℃温度熔化成玻璃液，再经水淬成3mm渣粒，装入模具料盘内，放入晶化燧道式电窑内加热至870℃进行晶化，时间40分钟，然后在该窑尾部退火，退火温度580℃，时间30分钟，出窑后经脱模、研磨、抛光、切割得到紫檀色微晶玻璃成品。

实施例三

霞石粉 39％，方解石粉 20％，石英砂 30％，

白云石粉 3％，萤石粉 1％，碳酸钠 4.5％，

碳酸锂 1.5％，复合澄清剂 0.5％，氧化钴 0.02％

将上述原料混合在一起混拌均匀，放入熔化炉内经1480℃温度熔化成玻璃液，再经水淬成3mm渣粒，装入模具料盘内，放入晶化燧道式电窑内加热至970℃进行晶化，时间40分钟，然后在该窑尾部退火，退火温度650℃，时间30分钟，出窑后经脱模、研磨、抛光、切割得到海兰色微晶玻璃成品。

Claims

1.一种利用霞石制备微晶玻璃的配方，其特征是由下列市售原料：

霞石粉粒度0.1-0.7mm 35-65％

方解石粉粒度0.1-0.3mm 12-20％

石英砂粒度0.1-0.3mm 10-25％

白云石粉粒度0.1-0.3mm 5-10％

萤石粉粒度0.1-0.3mm 0.5-1.5％

碳酸钠 5-10％

碳酸锂 1-3％

复合澄清剂 0.5-1％

调色剂 0.02-3％。

2.按照权利要求1所述的微晶玻璃配方，其特征是它的调色剂包括有氧化铬、氧化钴、氧化铜、氧化锰、镉红、镉黄、硒粉。

3.一种利用霞石制备微晶玻璃的工艺其特征是它的工艺流程是：

(1)拌料：将上述各种原料按规定百分比混合在一起混拌均匀；

(2)高温熔化：将上述混合料放入玻璃熔化炉内熔化成玻璃液，熔化温度1400-1500℃；

(3)水淬：使玻璃液流入水槽内，冷击成直径2-6mm的渣料；

(4)装模：将上述渣料装入模具料盘内；

(5)加热晶化：将上述装模渣料放入晶化燧道式电窑内加热晶化，晶化温度850-1050℃，时间30-60分钟；

(6)退火出窑：在晶化燧道式电窑尾部退火，退火温度560-720℃，时间30-60分钟，退火后冷却出窑；

(7)脱模：将烧结后微晶玻璃板从模具料盘中取出；

(8)最后对脱模玻璃板进行研磨、抛光、切割，即得到成品。

4.一种利用霞石制备微晶玻璃的设备是晶化燧道式电窑，在该燧道式电窑炉膛(18)内铺设有枕木(16)，枕木上铺设有钢轨(17)，在钢轨上有台车(3)，台车上放有模具料盘(4)，电阻丝(5)缠绕在瓷管(13)上与接线柱(12)相连接；瓷管(13)架在预制的窑墙(2)的孔砖上，在窑顶拱板(7)下面衬有硅酸铝毡保温层(6)，在该保温层(6)表面涂有耐高温纤维增强涂料和远红外辐射涂料，在靠近台车板两侧窑墙(2)上设有沙封槽(14)，在沙封槽以上部位装有不锈钢窑门(8)，在窑门柱(10)的顶端装有两组齿轮(9)，通过链条将窑门提起，放下，在窑体外面包有保护铁板(15)，在窑顶拱板(7)上面和接线柱(12)周围填有珍珠岩保温材料(11)，其特征是缠绕有电阻丝的瓷管(13)是水平排列在模具料盘(4)的上方，对料盘进行顶部加热，加热电阻丝与料盘的距离为65-75mm。

5.按照权利要求4所述的设备，其特征是模具料盘(4)由耐火水泥30-35％，膨胀蛭石35-40％，漂珠2-3％，高铝微细粉10-15％，陶粒2-3％，氯化镁5％，GS-3高温粘结剂5％，混合捣制而成。