DE2326833C2

DE2326833C2 - Verfahren zur Herstellung von Braunglas

Info

Publication number: DE2326833C2
Application number: DE19732326833
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Ne Verzicht
Original assignee: CALUMITE CO EUROPE ANTWERPEN BE
Current assignee: CALUMITE CO EUROPE ANTWERPEN BE
Priority date: 1972-05-25
Filing date: 1973-05-25
Publication date: 1982-04-29
Also published as: FR2185596B1; JPS4950010A; DE2326833A1; FR2185596A1; CA1024744A; IT985138B; AU5524273A; ES414423A1; GB1423025A

Description

Die Erfindung oetrifft ein Verfahren zur Herstellung von Braunglas der im Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruchs genannten Art.

Aus der GB-PS 1141525 ist ein Verfahren zur Herstellung von Braunglas bekannt, bei dem größere Mengen von Hochofenschlacke eingesetzt werden. Daneben aber werden große Mengen verschiedener Sulfate als Läuterungsmittel dem Gemenge zugesetzt, die zu einer Abgabe entsprechend großer Mengen an SO2 führen. Diese Gasmengen verschmutzen die Ai'nosphäre, wenn keine kostenintensiven Gasaufbereitungsanlagen vorgesehen sind. Darüberhinaus ist es auch erforderlich, zur Bildung des Chromophors Eisensulfid dem Gemenge Pyrit, Eisenoxid oder andere relativ teure Eisenverbindungen zuzusetzen.

Aus der DE-PS 5 99 563 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Braunglas bekanntgeworden, bei dem man zum Aufbau des Chromophors entweder direkt Eisensulfid in das Glas einbringt oder eine Kombination von Natriumsulfat und Kohle zusetzt, wobei das in den Glasrohstoffen oder in der Kohle enthaltene Eisen auf dem Umweg über Eisensulfat zumindest teilweise in Eisensulfid umgewandelt wird. Als Stabilisator für den Chromophor muß Arsentnoxid zugesetzt werden.

Weiterhin ist es aus Schmidt-Voss »Die Rohstoffe zur Glaserzeugung«. 2. Auflage. Leipzig 1958. /weiter Abschnitt- »Rohstoffe zur Erzeugung von Farbglas«· S. 291. 292 bekannt, als Rohstoffe für die Einführung vor Eisenoxiden in Braunglas aus Drchrostgaserzeugerr ausgebrachte Schlacken und Aschen von Braunkohlen und Briketts einzusetzen. Da bei der Glasherstellung in dem Gemenge neben dem auf diese Weise eingebrach ten Eisenoxid das einen sehr hohen Gehalt ar dreiwertigem Risen, analysiert in Form von Fe?Oi. ha; Kohlenstoff und Sulfat vorhanden sind, kann der Sulfatschwefel zu Sulfidschwefei reduziert werden und mit dem Eisen das Chromophor Eisensulfid bilden. Das Gemenge muß daher einen erheblichen Sulfatanleil aufweisen.

Bei dem aus der US-PS 33 26 702 bekannten Verfahrefi zur Herstellung von Braunglas wird das Glas aus einem Gemenge erschmolzen, daß das zur Bildung des Chromophors Eisensulfid erforderliche Eisen und den Schwefel in Form von FejOi und Sulfatschwefe!

enthält. Um eine Umwandlung des Eisens in seinen zweiwertigen Zustand und des Sulfatschwefels zu Sulftdschwefe! zu ermöglichen, wird eine erhebliche Menge an Reduktionsmittel, wie Kohlenstoff, Aluminium, Zink, Silicium, zugesetzt

Aus der US-PS 19 62 270 ist die Verwendung von Hochofenschlacke zur Herstellung von glasigen Bausteinen bekannt Es wird darauf hingewiesen, daß Schlacken und Gläser analoge Materialien sind und daß

ίο in einem der ersten Verfahrensschritte die Verunreinigungen entfernt werden müssen. Als Verunreinigungen werden aber gerade die Sulfide, Sulfate und Eisenoxide aufgezählt
Aus dem fünften Abschnitt »Rohstoffe zur Einführung von Erdalkalioxiden«, S. 185, des bereits vorstehend erwähnten Buches Schmidt-Voss »Die Rohstoffe zur Glaserzeugung«, 2. Auflage, 1958, ist es bekannt, mit Hilfe von verschiedenen Arten von Aiche, wie Braunkohlenschlacke oder Hochofenschlacke Kalk (CaO) zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und der chemischen Stabilität in das Gemenge einzuführen. Es fehlt jeder Hinweis auf einen etwaig gleichzeitigen Einsatz beider Schlackentypen ohne übliche reduzierende bzw. oxidierende Zuschläge zu^r Erzeugung eines Braunglases.

. Schließlich findet sich in dem »Handbuch der Betonsteinindustrie« von Erich Probst, Berlin 1962, auf Seite 46 der Hinweis darauf, daß die Kesselschlacke von Steinkohle ein glasiges Aussehen hat und daß als Generatorschlacke die bei der Kohle- oder Koksvergasung zurückbleibende Schlacke bezeichnet wird; auf Seite 605 findet sich der Hinweis, daß die Generatorschlacke als Kesselschlacke bei der Koksvergasung bezeichnet werden kann, die aber als Zuschlag für

si Betonteile weniger geeignet ist. Diese Druckschrift geht über die US-PS 19 62 270 nicht hinaus. Weiterhin zeigt die Druckschrift, daß nicht einmal bei der Herstellung von Betonteilen jede Schlacke eingesetzt werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Braunglas anzugeben, bei dem preisgünstige Ausgangsstoffe Verwendung finden können, bei dem die Anzahl der Ausgangsstoffe verringert wird und bei dem der Ausstoß von SO? auf ein geringes Maß reduziert wird.

i\ Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs gelöst

Da bis auf den Eisengehalt der Hochofenschlacke keine gesonderten Eisenverbindungen neben der Kesselschlacke mehr eingesetzt werden müssen, korn

in men besondere Zuschlagstoffe, wie P,rit und Eisenoxid mit einem hohen Fe.-Oi-Anteil in Fortfall Weiterhin werden keine reduzierenden und oxidierenden Zuschlä ge mehr eingesetzt, so daß z. B. beim Erschmelzen de«, erfindungsgemäß eingesetzter Gemenges wesentlich

v> weniger SO,- erzeugt wird. Diese Menge wird auch noch dadurch reduziert, daß stöchtometnsthe Mengen an Eisen und Schwefel im Gemenge eingesetzt werden damit ist im fertigen Braunjjlas kein Überschuß an Risen oder Schwefel mehr vorhanden

h<> Bisher wurde die Hochofenschlacke in erster Linie al^ LiWitefungsmittei und als Mittel für die Kalkzuluhr eingesetzt, aber nicht gleichzeitig gezielt zusammen mit der Kesselschiacke zur Ausbildung des Chfömöphors Eisensulfid. Die Möglichkeit, Schlacken mit genau bestimmten Zusammensetzungen einzusetzen, wird durch den Vorschlag der Antiielderin gemäß def DE'PS 23 00 513 möglich.
Vorzugsweise enthält die Hochofenschlacke einen

Sulfid-Schwefelgehalt von ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,3%.

Die Erfindung soll nun näher erläutert werden.

Es werden zunächst einige Beispiele für Hochofenschlacken angegeben, die als Schwefelzuschlag den Stoffen zur Herstellung von Braunglas erfindungsgemäß zugesetzt werden. Die Tabelle zeigt die prozentuale Zusammensetzung.

Beispiel
I II

III

IV

SiO₁

Al₂O₃ + TiO₂

CaO

MgO

Fe₂O₃

MnO

Na₃O + K₃O

SO₃

S"

38.80 37.85 32.35 38.45 32.04

9.75
40.60
8.20
0.25
0.50
0.70
0.14

7.10

38.35

14.20

0.30

0.35

0.69

0.17

14.80

33.00

17.00

0.27

0.15

0.62

0.33

11.10
44.15
2.50
0.25
0.62
0.90
0.30

18.68 40.68 4.11 0.26 1.05 1.07 0.09

0.75 0.45 0.90 1.24 1.40

Wegen der stark reduzierenden Bedingungen im Hochofen werden die in den Ausgaigsmaterialien für den Hochofenprozeß vorhandenen Sulfate im wesentlichen zu Sulfiden reduziert.

Eine typische Kesselschlacke mit niedrigem Schwefelgehalt und hohem Eisengehalt, die als Eisenquelle im Gemenge zur Hei: teilung des Braunglases eingesetzt werden kann, wird die folgende ange^sben:

	Beispiel Vi
Gesamtgehalt an	0.06
Kohlenstoff
TiOj	0.95
Eisen (FeO)	23.05
Eisen (Fe₂O₁)	4.45
Phosphor	0.11
SiO;	42.66
Mangan	004
AW),	20.97
CaO	6.41
MgO	111
SO·.	0.15

Bei dem angegebenen Beispiel überwiegt der Anteil an FeO den Anteil an Fe₂O₃.

Bei der Verwendung der vorstehend angegebenen Schlacken zum Vorbereiten des Glasgemenges für die Herstellung von Braunglas werden vorzugsweise 90,7 bis 181,4 kg an Hochofenschlacke pro 907,2 kg Sand eingesetzt

Als Beispiel VII wird ein typischer Gemengesatz angeführt, wie er bisher im Stand der Technik benutzt wurde. Dem steht ein erfindungsgemäßer Gemengesatz VIII gegenüber:

Beispiel

VII
(kg)

VIII
(kg)

Sand 907.2 907.2

Soda 318.1 318.1

Kalkstein 172.4 170.1

Schlacke (Beispiel I) 120.6 136.1

Pyrit 2.28

Schlacke (Beispiel VI) - 7.65

Gips 6.10

Eisenoxid 1.20

Der Gemengesatz gemäß Beispiel VIII enthält Schwefel und Eisen in solchen Mengen, die die für die Bildung von Eisensu'/id als Färbemittel für das Glas erforderlichen Mengen nicht wesentlich überschreiten. Sie führen zu einem Braunglas von hoher Qualität und im wesentlichen gleicher Färbung, das frei von Bläschen und Blasen ist. Das Glas wies annäherungsweise folgende Zusammensetzung auf:

SiO₂	71.6
AI₂O₃	1.8
Fe₂O₃	0.26
CaO	103
MgO	1.7
Alkali	14.1
MnO	0.01
S"	0.13

Da im Beispiel VIII keine Sulfate eingesetzt sind, werden beim Erschmelzen dieses Gemengesatzes wesentlich weniger SOrMengen aus dem Ofen ausgestoßen. Da keine Pyrit- oder Eisenoxidzuschläge erfolgen, werden sowohl die Anzahl der Gemengebestandteile als auch die Kosten für die eingesetzten Stoffe erheblich reduziert.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Braunglas, bei dem ein mit Eisen und Schwefel zur Bildung des Färbemittels Eisensulfid versetztes und eine Hochofenschlacke enthaltendes Glasgemenge erschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge ohne Benutzung von Sulfaten oder mit relativ kleinen Mengen an Sulfatverbindungen hergestellt wird, der Schwefel dem Gemenge in Form von schwefelhaltiger Hochofenschlacke und einer Kesselschlacke mit niedrigem Schwefelgehalt zugeführt wird, das Eisen dem Gemenge bis auf den Eisengehalt der Hochofenschlacke in Form der Kesselschlacke mit einem Eisengehalt von 5 bis 50%, in Form von FeO und Fe₃Oj, zugegeben wird, und Schwefel und Eisen im wesentlichen in dem zur Bildung des Färbemittels erforderlichen stöchiometrischen Verhältnis zugesetzt werden.