PL175409B1

PL175409B1 - Szkło, zwłaszcza do wytwarzania świetlówek i innych źródeł światła

Info

Publication number: PL175409B1
Application number: PL94302215A
Authority: PL
Inventors: Władysław Hejnar; Marek Galewicz; Zbigniew Guzik; Edward Żurawski; Stanisław Jarmicki; Jan Twaróg
Original assignee: Krosnienskie Huty Szkla Krosno
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 1998-12-31
Also published as: PL302215A1

Abstract

Szkło, zwłaszcza do wytwarzania świetlówek i innych źródeł światła, zawierające dwutlenek krzemu SiO2, trójtlenek aluminium Al2O3, tlenek wapnia CaO, tlenek magnezu MgO, tlenek baru BaO, tlenek sodu Na2O, tlenek potasu K2O i tlenki żelaza w przeliczeniu na Fe2O3, znamienne tym, że zawiera w % masowych 69,4-71,7 SiO2; 1,6-2,8 AI2O3; 3,2-6,0 CaO; 2,1-4,1 MgO; 0,8-2,4 BaO; 16,1-18,6 Na2O; 0,1-2,1 K2O; 0,05-0,15 Fe2O3 i ma 0,2-0,6 trójtlenku siarki SO3 oraz 0,2 tlenku strontu SrO, przy koniecznymjednoczesnym spełnieniu warunków: stosunek BaO do sumy CaO+MgO+SrO = 0,195 ± 23% i stosunek Na20 do K2O > 14,3

Description

Przedmiotem wynalazku jest szkło, zwłaszcza do wytwarzania świetlówek i innych źródeł światła.

Znane są szkła stosowane do wytwarzania świetlówek i innych lamp o składach chemicznych i głównych właściwościach technologicznych przedstawionych w tabeli 1.

Tabela 1

	Rodzaj szkła	Uwagi
1	2	3	4	5	6
	OSRAM szkło G-905	PHILIPS szkło 290	KHS/b	KHS/G-H	szkło SL.101.1
Skład tlenkowy:
SiO2	71,90	71,90	70,40	70,75	69,30
Al2O3	2,00	1,72	1,24	1,40	1,90
B2O3	-	-	0,89	-	-
CaO	4,20	4,75	4,41	4,20	5,30
MgO	2,90	3,35	2,44	2,90	3,60
BaO	0,90	-	2,14	2,20	0,80	[%mas.]
• Na2O	16,50	16,51	15,22	15,40	14,70
K2O	1,60	1,28	3,07	3,00	4,40
SrO	-	-	-	-	-
Fe2O3	0,04	0,09	ok. 0,1	ok. 0,1	ok. 0,1
Sb2O3	-	0,30	-	-	-
temperatura dla:
log η = 2 *	1471	1464	1436	1454	1439
log η = 3 *	1195	1193	1168	1184	1178
log η = 5 *	893	894	877	886	887	[°C]
log η = 6 *	802	804	789	796	798
log η = 7,65 *	694	697	686	689	693
BaO CaO+ MgO+ SrO	0,127	-	0,312	0,310	0,090
wskaźnik dewitryfikacji * * D	22	21	14	21	20

175 409 cd. tabeli 1

	1	2	3	4	5	6
przyrost temperatury dla zakresu lepkości log η = 3-7	501	496	482	495	485	[°C]
temperatura * * * likwidusu	873	887	892	893	930	[°C]
temperatura maksymalnej ' * * * * szybkości nukleacji	1084	1060	1140	1114	1058	[°C]
czas studzenia w zakresie lepkości 10^-10⁶ dPas	31,83	31,63	32,00	31,65	31,40	[sek.]

Szkło: 1 - w/g Glastechmsche Berichte, 1983, nr 6/7, s. 165-175,

- w/g katalogu firmy PHILIPS, i 4 - w/g katalogu Krośnieńskich Hut Szkła - Szkło Techniczne, 1989, 5 - w/g normy BN-77/6855-05.

UWAGA:

- obliczone w/g publikacji: T. Lakatos, Glastekn. Tidskr., 1976, nr 3, s. 51-54,

- obliczone w/g: F.V. Tooley,- The Handbook of Glass Manufacture, volume I, New York 1984, s. 11,

- obliczone w/g: V. Lederova, A. Smrcek, J. Rysavy, Faktory pro vypocet vlastnosti sodnovapenatych sklovin, Sklar akeramik, 1986, nr 6,

- obliczone w/g: M. Miihlbauer, Fizikalni vlastnosti skloviny na zaklade chemickeho slozeni, Sklar a keramik, 1980, nr 8, s. 216-225

- obliczone w/g: W. Tuszyński, Technologiczna długość szkła, Szkło i ceramika, 1957, nr 11, s. 294-296.

Niedogodności znanych dotąd szkieł bezborowych (tabela) są następujące:

- wysoki punkt topienia (temp. przy lepkości log η = 2) - szkła: 1, 2, 4,

- wysoki punkt wyrobowy (temp. przy lepkości log η = 3) - szkła: 1, 2, 4,

- wysoki punkt ciekłości (temp. przy lepkości log η = 5) - szkła: 1, 2, 4, 5,

- czas studzenia nieoptymalny dla zmodernizowanej metody Dannera - szkła: 1, 2,4, 5

- bardzo złe właściwości krystalizacyjne - szkło 5.

Synteza z zawartością B 2O3 (szkło 3) charakteryzuje się korzystnymi właściwościami lepkościowymi, lecz posiada niekorzystne właściwości krystalizacyjne.

Wysokie temperatury odpowiadające lepkościom log η = 2 oraz log η = 3 wpływają niekorzystnie na materiały ogniotrwałe pieca, skracając kampanięjego pracy i pogarszaj ącjakość szkła oraz efektywność energetyczną procesu topienia. Wysoka temperatura odpowiadająca lepkości 10⁵ dPs wpływa niekorzystnie na pracę i zużycie najważniejszego elementu w procesie formowania metodą Dannera, jakim jest ceramiczna dysza, powodując falistość szkła oraz częstą konieczność jej wymian i związane z tym straty produkcyjne. Niekorzystne właściwości krystalizacyjne, jak wysoka temperatura likwidusu, mogą być przyczyną narastania skrystalizowanego szkła na dyszy ceramicznej, występowania smużystości wytwarzanych rur i obniżenia ich odporności termicznej mającej duże znaczenie w przetwórstwie rur.

Nieoczekiwanie okazało się, że stosując konwencjonalne tlenki w niespotykanych dotąd stosunkach ilościowych z niewielkim dodatkiem SrO i optymalną zawartością SO3, można otrzymać szkło o korzystniejszym niż w znanych dotąd szkłach kompleksie technologicznych właściwości wyrobowych, co jest szczególnie ważne w metodzie otrzymywania rur systemem poziomego ciągnienia (metoda Dannera).

Szkło, zwłaszcza do wytwarzania świetlówek i innych źródeł światła według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera w % masowych 69,4-71,7 S1O2; 1,6-2,8 ALCL; 3,2-6,0 CaO; 2,1-4,1 MgO;0,8-2,4BaO; 16,1-18,6Na2O;0,1-2,1K2O;0,05-0,15Fe2O3ima0,2-0,6trójtlenku

175 409 siarki SO3 oraz do 0,2 tlenku strontu SrO, przy koniecznym jednoczesnym spełnieniu warunków: stosunek BaO do sumy CaO-MgO-SrO = 0,195 ± 23% i stosunek Na2O do K2O > 14,3.

Do kompleksu istotnych korzystnych właściwości wyrobowych zalicza się: temperaturę wyrobową w granicach 1166-1176°C, punkt ciekłości wynoszący 874 - 884°C oraz czas studzenia powyżej 32 sekund. Umożliwia to formowanie rur metodą Dannera z uzyskiem około 90% i z tolerancjami średnic i grubości ścianek odpowiednio ± 0,25 mm i ± 0,03 mm, co bez zastosowania wynalazku, przy stosowaniu konwencjonalnego oprzyrządowania jest niemożliwe.

Zawartość SO3 w przedziale według wynalazku jest dobrana dla opracowanego szkła i korzystna dla dobrego przebiegu procesu klarowania szkła przy wytopie, nie powodując jednocześnie nadmiernego przesycenia szkła w SO3 i wtórnego spieniania szkła przy formowaniu płomieniowym lamp.

SrO ma korzystny wpływ na pochłanianie szkodliwego promieniowania krótkofalowego wydzielanego przez niektóre źródła światła oraz posiada korzystny wpływ na właściwości Optyczne z powodu podwyższania współczynnika załamania światła.

Należy zaznaczyć, że wpływ SrO na technologiczne, w tym na wyrobowe, właściwości szkła jest dotąd bardzo mało rozpoznany, nieopublikowany i jego stosowanie dotąd nosi cechy eksperymentu.

Rozwiązanie według wynalazku przyczynia się do obniżenia zużycia energii cieplnej do wytwarzania szkła i obniżenia kosztów zużycia surowców, a także do zwiększenia żywotności urządzeń formujących, w tym przede wszystkim ceramicznej dyszy Dannera. Osiągnięcie wymienionych celów pozwala ustrzec się niedogodności znanych szkieł, które opisano wcześniej.

Celem zilustrowania wynalazku poniżej podano przykład.

Skład chemiczny szkła:

SiO2 - 70,4 % mas.

AI2O3 - 2,0

CaO - 4,6

MgO - ^,1

BaO - 1,5

Na2O - 17,25

K2O - 0,75

SrO - 0,05

FÓ2O3 - 0,05

SO3 - 0,3 stosunek:

BaO

CaO + MgO + SrO

- 0,194 oraz

Na2O

K₂O współczynnik rozszerzalności cieplnej w zakresie 20-300°C temperatura dla lepkości:

102dPas 103 dPas

10⁵ dPas

10⁶ dPas 1O⁷·⁶⁵ dPas czas studzenia w zakresie lepkości 1 θ3 - ^dPas wskaźnik dewitryfikacji D temperatura likwidusu

- 100,2 x 10’⁷ [1/°C]

- 1444[°C]

- 1177 ^«CC

- 881 1 C]

- 797 J3C]

- 688 [°C]

- 32,3 [sek.]

1 8° J^C]

Z powyższego przykładu wynika, że szkło według wynalazku ma temperaturowe punkty dla lepkości 10 dPas i 10 dPas niższe niż znane szkła bezborowe, skład chemiczny i stosunek BaO do sumy (CaO+MgO+SrO) = 0,195 odmienny niż w znanych dotąd szkłach, odmienny również stosunek Na2O/K2O oraz czas studzenia o wartości różniącej się od znanych szkieł, co skutkuje tym, że uzyskane szkło ma korzystne technologiczne właściwości wyrobowe, to jest korzystną temperaturę likwidusu, korzystną temperaturę wyrobową, korzystny punkt ciekłości, które sprawiają, że szkło doskonale przetwarza się na rury szklane. W technologii wytwarzania szkieł stosowanych do opraw oświetleniowych bardzo ważny okazał się optymalny kompleks właściwości technologicznych, który w dotychczasowym stanie techniki nie był rozpoznany.

175 409

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Szkło, zwłaszcza do wytwarzania świetlówek i innych źródeł światła, zawierające dwutlenek krzemu SiO2, trójtlenek aluminium AFO3, tlenek wapnia CaO, tlenek magnezu MgO, tlenek baru BaO, tlenek sodu Na20, tlenek potasu K2O i tlenki żelaza w przeliczeniu na Fe2O3, znamienne tym, że zawiera w % masowych 69,4-71,7 S1O2; 1,6-2,8 AhO3; 3,2-6,0 CaO; 2,1-4,1 MgO; 0,8-2,4 BaO; 16,1-18,6 Na2O; 0,1-2,1 K2O; 0,05-0,15 Fe203 i ma 0,2-0,6 trójtlenku siarki SO3 oraz 0,2 tlenku strontu SrO, przy koniecznymjednoczesnym spełnieniu warunków: stosunek BaO do sumy CaO+MgO+SrO = 0,195 ± 23% i stosunek Na2O do K2O > 14,3.