RU2551540C1 - Method of preparing glass fusion charge for cooking heat-absorbing glass of bronze colour - Google Patents
Method of preparing glass fusion charge for cooking heat-absorbing glass of bronze colour Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551540C1 RU2551540C1 RU2014116679/03A RU2014116679A RU2551540C1 RU 2551540 C1 RU2551540 C1 RU 2551540C1 RU 2014116679/03 A RU2014116679/03 A RU 2014116679/03A RU 2014116679 A RU2014116679 A RU 2014116679A RU 2551540 C1 RU2551540 C1 RU 2551540C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diatomite
- iron
- glass
- charge
- selenium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве теплопоглощающего стекла бронзового цвета, окрашенного в массе и вырабатываемого различными методами, в том числе и высокопроизводительным флоат-способом. Обычно стекло бронзового цвета, окрашенное в массе, получают путем введения в основную шихту, предназначенную для варки бесцветного стекла, веществ, придающих стеклу окраску и определенные светотехнические характеристики. В Базовый состав шихты для варки бесцветного стекла входят кварцевый песок, кальцинированная сода, полевошпатовый материал, мел или известняк, доломит и сульфат натрия. А в качестве дополнительных (в том числе и красящих) элементов используются хлорид натрия, натриевая селитра, порошковое элементарное железо или крокус, металлический селен и оксид (гидрооксид) кобальта.The technical solution relates to the glass industry and can be used in the production of heat-absorbing glass of bronze color, colored in bulk and produced by various methods, including the high-performance float method. Usually, bronze colored glass, colored in bulk, is obtained by introducing into the main charge intended for cooking colorless glass, substances that give the glass a color and certain lighting characteristics. The basic composition of the mixture for cooking colorless glass includes quartz sand, soda ash, feldspar material, chalk or limestone, dolomite and sodium sulfate. And as additional (including coloring) elements, sodium chloride, sodium nitrate, elemental iron powder or crocus, metallic selenium and cobalt oxide (hydroxide) are used.
Для варки светопоглощающего стекла бронзового цвета необходимо обязательное наличие в шихте селена (преимущественно применяется металлический селен), который вносит красноватый или розовый оттенок в общую цветовую комбинацию. Однако применение селена, связано с большими трудностями из-за повышенной летучести, что приводит к нестабильности технологического процесса и свойств готовой продукции, а также существенным экономическим потерям в связи с его высокой стоимостью. Также немаловажен и экологический аспект проблемы улетучивания селена. Чтобы компенсировать улетучивание селена (может улетучиться до 75% количества селена, введенного в шихту) при производстве стекольной шихты завышают процентное содержание этого дорогостоящего компонента.For cooking light-absorbing glass of bronze color, it is necessary to have selenium in the mixture (metal selenium is mainly used), which brings a reddish or pink tint to the overall color combination. However, the use of selenium is associated with great difficulties due to increased volatility, which leads to the instability of the technological process and the properties of the finished product, as well as significant economic losses due to its high cost. The environmental aspect of the problem of selenium volatilization is also important. To compensate for the volatilization of selenium (up to 75% of the amount of selenium introduced into the charge can escape) in the production of a glass charge, the percentage of this expensive component is overestimated.
Для снижения отрицательного влияния улетучивания селена при варке стекла на свойства и качество теплопоглощающего стекла бронзового и других оттенков (розового, янтарного, сиреневого и др.) цветов применяют различные методы, связанные с предварительной подготовкой селеносодержащего компонента шихты [1]. В соответствии с этими методами селен предварительно смешивают с жидким стеклом и обрабатывают в СВЧ-печи; помещают в желатиновые капсулы или пеллеты [2]; спекают с шихтой, содержащей повышенное количество щелочноземельных оксидов; изготавливают фритту и пр. Известен способ производства стекла, окрашенного в массе [3], в котором для приготовления шихты используют механоактивированную смесь SiO2+Se. Результаты исследования этой смеси показывают, что в процессе совместного измельчения кварцевого песка с селеном происходит, предположительно, частичное внедрение селена в поверхностные нанопустоты, измельченных частиц песка, что частично снижает улетучивание селена. Однако различная и нестабильная степень измельчения этой смеси существенно влияет на процесс окрашивания стекломассы и часто приводит к аномальному увеличению или уменьшению концентрации красителя, что в свою очередь снижает равномерность окраски стекла или даже меняет его цвет. А отсутствие в составе шихты натриевой селитры, которая часто вводится в приготавливаемую смесь вместе с селеном и при плавлении способствует образованию на поверхности частиц Se защитной стекловидной корки, ухудшает процесс стабилизации варки стекла, бронзового цвета и не способствует дополнительному удержанию этого красителя от улетучивания.To reduce the negative effect of volatilization of selenium during glass melting on the properties and quality of heat-absorbing glass in bronze and other shades (pink, amber, lilac, etc.), various methods are used associated with the preliminary preparation of the selenium-containing component of the charge [1]. In accordance with these methods, selenium is pre-mixed with liquid glass and processed in a microwave oven; placed in gelatin capsules or pellets [2]; sintering with a mixture containing an increased amount of alkaline earth oxides; a frit is made, etc. There is a known method for the production of colored glass [3], in which a mechanically activated mixture of SiO 2 + Se is used to prepare a charge. The results of the study of this mixture show that in the process of joint grinding of quartz sand with selenium, presumably, partial introduction of selenium into the surface nanowells, of crushed sand particles occurs, which partially reduces the volatilization of selenium. However, a different and unstable degree of grinding of this mixture significantly affects the process of staining glass melt and often leads to an abnormal increase or decrease in the concentration of the dye, which in turn reduces the uniformity of the color of the glass or even changes its color. And the absence of sodium nitrate in the mixture, which is often introduced into the prepared mixture with selenium and during melting, promotes the formation of a protective glassy crust on the surface of Se particles, worsens the stabilization process of glass melting, bronze color and does not contribute to additional retention of this dye from volatilization.
Кроме того, все эти способы усложняют процесс приготовления шихты и требуют дополнительного трудоемких технологических операций. Поэтому традиционно при производстве шихты для варки стекла бронзового цвета используется металлический селен, концентрация которого в шихте заведомо увеличивается из расчета его улетучивания. На ряде европейских стекольных заводов в качестве селеносодержащего компонента используют водный раствор селенита натрия с концентрацией 3,22-11,49% Se (торговое название этого продукта Ret-023). Этот раствор менее склонен к активному улетучиванию селена в процессе плавления шихты, но может испаряться во время транспортировки шихты с помощью конвейерных линий.In addition, all these methods complicate the process of preparing the mixture and require additional labor-intensive technological operations. Therefore, traditionally, in the manufacture of a mixture for cooking glass of bronze color, metal selenium is used, the concentration of which in the mixture obviously increases at the rate of its volatilization. A number of European glassworks use an aqueous solution of sodium selenite with a concentration of 3.22-11.49% Se as the selenium-containing component (the trade name for this product is Ret-023). This solution is less prone to active volatilization of selenium during the melting of the charge, but can evaporate during transportation of the charge using conveyor lines.
Наиболее близким к заявленному составу шихты для варки теплопоглощающего стекла является состав шихты, приведенный в способе производства теплопоглощающего стекла «СТЕСА» зеленовато-голубого, голубого, янтарного, бронзового, серого, сиреневого и розового цветов [4]. Теплопоглощающее стекло по этому способу получают путем плавления шихты, состоящей из основных стеклообразующих компонентов (кварцевый песок, кальцинированная сода, доломит, мел, полевой шпат, сульфат натрия) и добавок (натриевая селитра, хлорид натрия, селен, оксид кобальта, железосодержащий материал). Варьируя соотношением селена, оксида кобальта и железосодержащего материала, можно получать разные оттенки стекла бронзового цвета.Closest to the claimed composition of the mixture for cooking heat-absorbing glass is the composition of the mixture described in the method of production of heat-absorbing glass "STESA" greenish-blue, blue, amber, bronze, gray, lilac and pink colors [4]. Heat-absorbing glass by this method is obtained by melting a mixture consisting of the main glass-forming components (quartz sand, soda ash, dolomite, chalk, feldspar, sodium sulfate) and additives (sodium nitrate, sodium chloride, selenium, cobalt oxide, iron-containing material). Varying the ratio of selenium, cobalt oxide and iron-containing material, you can get different shades of bronze glass.
Основным недостатком этого состава шихты является использование в нем дорогостоящего металлического селена, который улетучивается из печи, увеличивая себестоимость, как шихты, так и готовой продукции из стекла. Кроме того, улетучивание селена ухудшает экологические показатели технологического процесса производства стекла.The main disadvantage of this composition of the charge is the use of expensive metal selenium in it, which volatilizes from the furnace, increasing the cost of both the charge and the finished glass product. In addition, the volatilization of selenium affects the environmental performance of the glass manufacturing process.
Решаемая задача - снижение степени улетучивания селена в процессе варки шихты в производстве теплопоглощающего стекла бронзового цвета.The problem to be solved is the reduction in the degree of volatilization of selenium during the cooking of the mixture in the production of heat-absorbing bronze-colored glass.
Этот технический результат достигается тем, что в способе приготовления шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета, включающем дозирование, транспортирование и перемешивание кремнеземсодержащего сырья, кальцинированной соды, доломита, мела, полевого шпата, сульфата натрия, натриевой селитры, хлорида натрия, оксида кобальта, железо и селеносодержащих компонентов, в качестве кремнеземсодержащего сырья используют 52-58% кварцевого песка влажностью 0,5% и содержанием железа 0,04-0,15% и 0,5-7% диатомита влажностью 5-10% и содержанием железа 2-5%. А в качестве селеносодержащего компонента применяют 3,22-11,49%-й водный раствор селенита натрия в количестве 0,04-0,5% от массы приготавливаемой порции шихты, который перед подачей в смеситель шихты предварительно перемешивают с диатомитом. Полученную смесь диатомита с водным раствором селенита натрия далее перемешивают в смесителе шихты с кварцевым песком, а затем подают остальные компоненты и производят общее перемешивание и увлажнение шихты.This technical result is achieved in that in a method for preparing a charge for cooking heat-absorbing glass of bronze color, including dosing, transporting and mixing silica-containing raw materials, soda ash, dolomite, chalk, feldspar, sodium sulfate, sodium nitrate, sodium chloride, cobalt oxide, iron and selenium-containing components, 52-58% quartz sand with a moisture content of 0.5% and an iron content of 0.04-0.15% and 0.5-7% diatomite with a moisture content of 5-10% and the same content are used as silica-containing raw materials Forest 2-5%. And as a selenium-containing component, a 3.22-11.49% aqueous solution of sodium selenite is used in an amount of 0.04-0.5% by weight of the prepared portion of the charge, which is mixed with diatomite before being fed into the mixer. The resulting mixture of diatomite with an aqueous solution of sodium selenite is further mixed in a batch mixer with quartz sand, and then the remaining components are fed and the mixture is mixed and moistened in general.
Преимуществом предлагаемого способа приготовления шихты является то, что в качестве селеносодержащего компонента используется водный раствор селенита натрия, который меньше улетучивается при варке стекла, чем металлический селен. Кроме того предварительное перемешивание водного раствора селенита натрия с диатомитом, обладающим высокими адсорбционными свойствами, приводит к тому, что основная масса раствора во время перемешивания впитывается во внутренние микро и -нанопоры диатомей (окаменевшие панцири ископаемых водорослей), состоящих более чес на 80% из аморфного кремнезема. Наличие впитавшегося водного раствора селенита натрия в пористых частицах диатомита приводит к тому, что уже при температуре 50°C во время активизации реакций гидрации кремнезема образуются золи и гели кремниевых кислот. При температуре 200°C начинается частичное силикатообразование, а при температуре 750°C - образование эвтетик и жидкой фазы сплавленных эвтетик. Это в свою очередь не только снижает температуру варки шихты, но и способствует образованию оплавленных микрокапсул кремнезема, состоящих из частиц диатомита с адсорбированным внутри селенитом натрия. При этом находящийся внутри пор диатомита селенит натрия значительно меньше улетучивается при варке стекла.An advantage of the proposed method for preparing the charge is that an aqueous solution of sodium selenite is used as a selenium-containing component, which evaporates less during glass melting than metal selenium. In addition, preliminary mixing of an aqueous solution of sodium selenite with diatomite, which has high adsorption properties, leads to the fact that the bulk of the solution is absorbed during mixing into the internal micro and nanopores of diatoms (fossilized shells of fossil algae), consisting of more than 80% amorphous silica. The presence of an absorbed aqueous solution of sodium selenite in porous particles of diatomite leads to the formation of sols and gels of silicic acids even at a temperature of 50 ° C during the activation of silica hydration reactions. At a temperature of 200 ° C, partial silicate formation begins, and at a temperature of 750 ° C, the formation of euthetics and the liquid phase of fused eutetics begins. This, in turn, not only reduces the cooking temperature of the charge, but also promotes the formation of fused silica microcapsules, consisting of diatomite particles with sodium selenite adsorbed inside. In this case, sodium selenite inside the pores of diatomite is much less volatilized during glass melting.
Меньшее улетучивание селенита натрия происходит и при конвейерной транспортировке шихты от составного цеха к стекловаренной печи, что имеет большое значение для улучшения экологических показателей.Less volatilization of sodium selenite occurs during conveyor transportation of the charge from the composite workshop to the glass melting furnace, which is of great importance for improving environmental performance.
Еще одним преимуществом использования диатомита является то, что он состоит из ряда стеклообразующих окислов, составляющих основу шихты, применяемой при варке стекла бронзового цвета [5]. Особый интерес в химическом составе диатомита представляет повышенное содержание в нем оксидов железа (Fe2O3+FeO), что позволяет при производстве шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета, либо снизить количество железного порошка, входящего в состав шихты, либо полностью отказаться от него.Another advantage of using diatomite is that it consists of a number of glass-forming oxides that form the basis of the charge used in the cooking of bronze-colored glass [5]. Of particular interest in the chemical composition of diatomite is the increased content of iron oxides (Fe 2 O 3 + FeO) in it, which makes it possible to reduce the amount of iron powder that is part of the charge or completely abandon it in the production of a charge for cooking heat-absorbing glass of bronze color .
Процесс приготовления шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета реализуется с помощью дозировочно-смесительной линии (Рис.1), включающей в себя: расходные бункера 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, кварцевого песка, кальцинированной соды, доломита, мела, полевого шпата, сульфата натрия, натриевой селитры, хлорида натрия (входит как примесь к кальцинированной соде), железосодержащего сырья и оксида кобальта с соответствующими весовыми дозаторами 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, сборочный конвейер 19; смеситель 20 шихты, электромагнитный клапан 21 подачи воды в смеситель шихты; расходный бункер 22 диатомита с весовым дозатором 23 диатомита; расходный бак 24 водного раствора селенита натрия; насос 25 подачи водного раствора селенита натрия; электромагнитный клапан 26 по дачи водного раствора селенита натрия в смеситель 27 премикса (смеси диатомита с водным раствором селенита натрия); приемный бункер 28 шихты; вибрационный питатель 29 шихты и конвейерную линию 30, транспортирующую шихту к стекловаренной печи.The process of preparing the mixture for cooking heat-absorbing glass of bronze color is carried out using a dosing and mixing line (Fig. 1), which includes:
Дозировочно-смесительная линия работает следующим образом. По команде системы управления (не показана) дозаторы 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, кварцевого песка, кальцинированной соды, доломита, мела полевого шпата, сульфата натрия, натриевой селитры, хлорида натрия (дозируется как примесь к кальцинированной соде), железосодержащего сырья (железный порошок или крокус) и оксида кобальта отвешивают заданные рецептом дозы материала, поступающие из соответствующих расходных бункеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Одновременно из расходного бункера 22 диатомита загружается соответствующий дозатор 23, который после заполнения разгружается в смеситель 27 премикса (предварительной смеси). В этот же смеситель из расходного бака 24, оборудованного мешалкой для перемешивания, с помощью насоса 25 и электромагнитного клапана 26 перекачивается заданная доза водного раствора селенита натрия. Доза раствора отмеряется либо ультразвуковым или крыльчатым расходомером (не показан), либо по времени работы насоса 25. В указанной схеме величина дозы диатомита и дозы водного раствора селенита натрия соответствует требуемому количеству этих веществ на один замес шихты, приготовляемой в смесителе 20. Поэтому приготовление премикса (смеси диатомита и водного раствора селенита натрия) производится в каждом цикле приготовления шихты.The dosing and mixing line operates as follows. At the command of the control system (not shown),
После приготовления необходимой порции премикса по команде системы управления (не показана) начинается разгрузка дозатора 10, в ходе которой кварцевый песок по сборочному конвейеру 19 транспортируется в смеситель 20 шихты. В ходе подачи кварцевого песка в смеситель 20 начинается разгрузка смесителя 27 премикса, из которого смесь диатомита с водным раствором селенита натрия выгружается в смеситель 20 и перемешивается вместе с кварцевым песком. Поскольку диатомит при влажности 5-10% обладает сильными адсорбционными свойствами, почти весь водный раствор селенита натрия при перемешивании с ним впитывается и удерживается во внутренних микро и нанопорах диатомита. При этом даже, если диатомит впитывает в себя 15-30% влаги, он сохраняет неплохие сыпучие свойства [5].After preparing the necessary portion of the premix by the command of the control system (not shown), the unloading of the
Возможен вариант технологической схемы, в которой объем премикса и, соответственно, объемы доз диатомита и раствора селенита натрия, рассчитывается на несколько (5-10) циклов приготовления шихты. В этом случае после смесителя 27 премикса устанавливается дополнительный расходный бункер и дозатор премикса.A variant of the technological scheme is possible in which the volume of the premix and, accordingly, the volumes of doses of diatomite and sodium selenite solution are calculated for several (5-10) charge preparation cycles. In this case, after the
Предварительное смешивание премикса с сухим кварцевым песком перед подачей остальных компонентов шихты в смеситель позволяет более равномерно распределить диатомит, насыщенный раствором селенита натрия в объеме смесителя, и избежать нежелательного его комкования при контакте с такими комкующимися материалами, как кальцинированная сода, сульфат натрия и натриевая селитра. По окончании перемешивания кремнеземсодержащего сырья, каким является смесь кварцевого песка с диатомитом, состоящим на 85-89% из аморфного кремнезема, в смеситель 20 шихты загружаются остальные материалы из дозаторов 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, и перемешиваются. Сухое перемешивание шихты завершается подачей воды в смеситель через электромагнитный канал 21 подачи воды и увлажнением полученной смеси.Premixing the premix with dry quartz sand before the other components of the charge are fed into the mixer allows more uniform distribution of diatomite saturated with sodium selenite solution in the volume of the mixer and its unwanted clumping upon contact with clumping materials such as soda ash, sodium sulfate and sodium nitrate. After mixing silica-containing raw materials, which is a mixture of quartz sand with diatomite, consisting of 85-89% of amorphous silica, the remaining materials from
Далее увлажненная и равномерно-перемешенная шихта выгружается в приемный бункер 28 и с помощью вибрационного питателя 29 и конвейерной линии 30 транспортируется к стекловаренной печи (не показана).Next, the moistened and uniformly mixed charge is discharged into the receiving
Сущность способа поясняется примерами, в которых приведены результаты свойств шихты и стекла, полученных при разном процентном содержании диатомита и водного раствора селенита натрия.The essence of the method is illustrated by examples, which show the results of the properties of the mixture and glass obtained with different percentages of diatomite and an aqueous solution of sodium selenite.
Поскольку для приготовления стекла бронзового цвета разных оттенков (бывает светло-бронзовое, бронзовое и темно-бронзовое стекло) требуется различное содержание кобальта, селена и железа - основных элементов, определяющих бронзовый цвет, произведем оценку в потребности железо и селеносодержащих компонентов, входящих в состав шихты по предлагаемому техническому решению. Как указывается в прототипе [4], для производства стекла бронзового цвета требуется 1,5-2,0 кг железа на 1 т стекломассы, 0,01-0,05 кг оксида кобальта на 1 т стекломассы и 0,06-0,020 кг селена на 1 т стекломассы. Наименьший предел количества кобальта селена и железа в этих соотношениях соответствует составу шихты для варки стекла светло-бронзового цвета, а наивысший предел - для варки стекла темно-бронзового цвета.Since the preparation of bronze glass in different shades (sometimes light bronze, bronze and dark bronze glass) requires different contents of cobalt, selenium and iron - the main elements that determine the bronze color, we will assess the need for iron and selenium-containing components that make up the charge on the proposed technical solution. As indicated in the prototype [4], the production of bronze glass requires 1.5-2.0 kg of iron per 1 ton of molten glass, 0.01-0.05 kg of cobalt oxide per 1 ton of molten glass and 0.06-0.020 kg of selenium per 1 ton of glass melt. The smallest limit of the amount of cobalt of selenium and iron in these ratios corresponds to the composition of the mixture for melting glass of light bronze color, and the highest limit is for melting glass of dark bronze color.
Основными кремнеземсодержащими компонентами шихты в предлагаемом способе являются кварцевый песок и диатомит (содержание SiO2 в диатомите составляет около 80%). При этом эти же элементы содержат и наибольшее количество железа в виде FeO и Fe2O3.The main silica-containing components of the charge in the proposed method are quartz sand and diatomite (the content of SiO 2 in diatomite is about 80%). Moreover, these same elements also contain the largest amount of iron in the form of FeO and Fe 2 O 3 .
Так как для производства стекла требуется повышенное содержание железа в шихте, можно использовать более дешевый кварцевый песок с высоким содержанием FeO и Fe2O3 (например, с концентрацией 0,15%). Однако на современных флоат-линиях часто производят листовое стекло разных цветов (бесцветное, бронзовое, зеленое, голубое, серое) и переход с цвета на цвет осуществляют по нескольку раз в году. Поэтому для универсальности используется песок с концентрацией 0,04%, который входит в базовый состав шихты для бесцветного стекла. При таком низком содержании железа в песке при варке цветного стекла требуется подшихтовка смеси железным порошком (крокусом).Since glass requires a higher iron content in the charge, cheaper silica sand with a high content of FeO and Fe 2 O 3 (for example, with a concentration of 0.15%) can be used. However, modern float lines often produce flat glass of various colors (colorless, bronze, green, blue, gray) and switch from color to color several times a year. Therefore, for universality, sand with a concentration of 0.04% is used, which is included in the basic composition of the charge for colorless glass. With such a low iron content in the sand, when cooking colored glass, the mixture must be ground with iron powder (crocus).
В предлагаемом способе в качестве основного источника железа используется диатомит с высокой (2-5%) концентрацией железа. Рассчитаем необходимое количество кварцевого песка и диатомита, исходя из потребности шихты для варки стекла бронзового цвета. Обычно количество кварцевого песка в шихте для варки бесцветного стекла находится в пределах от 58 до 70%. При этом используется песок с содержанием железа примерно 0,04%. Для варки стекла бронзового цвета можно использовать песок с повышенным содержанием железа. Учитывая то, что при варке шихты часть шихты выгорает (угар составляет 18-18,5%), на 1 тонну стекломассы требуется в среднем 1225 кг шихты.In the proposed method, diatomite with a high (2-5%) iron concentration is used as the main source of iron. We calculate the required amount of quartz sand and diatomite, based on the needs of the mixture for cooking bronze glass. Typically, the amount of quartz sand in the mixture for cooking colorless glass is in the range from 58 to 70%. It uses sand with an iron content of about 0.04%. For cooking bronze glass, sand with a high iron content can be used. Considering the fact that part of the charge burns out during the cooking of the charge (burn-off is 18-18.5%), an average of 1225 kg of charge is required per 1 ton of glass melt.
Так как часть кварцевого песка в предполагаемом способе заменяется на диатомит, в котором находится 80% SiO2, то содержание кварцевого песка можно снизить до 52-64%. При этом содержание диатомита будет составлять 0,5-7% (в пересечение на SiO2 - 0,4-5,6%).Since part of the quartz sand in the proposed method is replaced by diatomite, which contains 80% SiO 2 , the quartz sand content can be reduced to 52-64%. The content of diatomite will be 0.5-7% (in intersection with SiO 2 - 0.4-5.6%).
Количество кварцевого песка, требуемого на варку 1 т стекломассы с учетом угара, составляет 1225·52%÷1225·64%=637÷784 кг.The amount of quartz sand required for melting 1 ton of glass melt, taking into account fumes, is 1225 · 52% ÷ 1225 · 64% = 637 ÷ 784 kg.
При 0,04%-ой концентрации железо в кварцевом песке составляет 637·0,04%÷784·0,15%=0,25÷31 кг. При 0.15%-ой концентрации железо в кварцевом песке составляет 637·0.15%÷784·0.15%=0.95÷1.17 кг.At 0.04% concentration of iron in quartz sand is 637 · 0.04% ÷ 784 · 0.15% = 0.25 ÷ 31 kg. At a 0.15% concentration, iron in quartz sand is 637 · 0.15% ÷ 784 · 0.15% = 0.95 ÷ 1.17 kg.
Таким образом, колебание железа в песке при его разном процентном содержании может составлять 0,25÷1,17 кг. Исходя из этого, для требуемого соотношения 1,5÷2,0 кг по железу необходимо 0,33÷1,75 кг железа подшихтовать крокусом или железом из диатомита.Thus, the fluctuation of iron in the sand at its different percentage may be 0.25 ÷ 1.17 kg. Proceeding from this, for the required ratio of 1.5 ÷ 2.0 kg for iron, 0.33 ÷ 1.75 kg of iron must be trimmed with crocus or iron from diatomite.
Рассчитаем требуемое соотношение диатомита при содержании в нем 0,33÷1,75 кг железа (при условии, что все дополнительное железо поступает из диатомита). При 2%-м содержании железа 0,33 кг железа находится в 16,5 кг диатомита (1,3% от 1225 кг шихты), а 1,75 кг железа - в 87,5 кг диатомита (7% от 1225 кг шихты). Диапазон содержания диатомита с 2%-м содержанием железа - 1,3÷7%.We calculate the required ratio of diatomite with a content of 0.33 ÷ 1.75 kg of iron (provided that all the additional iron comes from diatomite). At a 2% iron content, 0.33 kg of iron is in 16.5 kg of diatomite (1.3% of 1225 kg of charge), and 1.75 kg of iron is in 87.5 kg of diatomite (7% of 1225 kg of charge ) The diatomite content range with 2% iron content is 1.3–7%.
При 5%-м содержании железа 0,33 кг железа находится в 6,6 кг диатомита (0,5% от 1225 кг шихты), а 1,75 кг железа - в 35 кг диатомита (2,9% от 1225 кг шихты). Диапазон содержания диатомита с 5%-м содержанием железа - 0,5÷2,9%. Общий диапазон содержания диатомита в шихте при 2-5% содержания железа составляет 0,5-7%.At a 5% iron content, 0.33 kg of iron is in 6.6 kg of diatomite (0.5% of 1225 kg of charge), and 1.75 kg of iron is in 35 kg of diatomite (2.9% of 1225 kg of charge ) The diatomite content range with 5% iron content is 0.5 ÷ 2.9%. The total range of diatomite content in the mixture at 2-5% iron content is 0.5-7%.
Рассчитаем потребность в растворе селенита натрия. Так как потребность в селене для варки стекла бронзового цвета составляет 0,06-0,2 кг [4] расчет производим, исходя из этого соотношения. В водном растворе селенита натрия содержание селена варьируется в пределах 3,22÷11,4% (т.е. в одном литре с удельной плотностью раствора примерно 1 г/см3 содержится 32,2÷114 г селена).We calculate the need for a solution of sodium selenite. Since the need for selenium for cooking bronze glass is 0.06-0.2 kg [4], we calculate based on this ratio. In an aqueous solution of sodium selenite, the content of selenium varies in the range of 3.22 ÷ 11.4% (i.e., 32.2 ÷ 114 g of selenium is contained in one liter with a specific density of the solution of approximately 1 g / cm 3 ).
Сначала произведем расчет для 3,22%-го раствора: 0,06 кг селена при такой концентрации содержится в 1,86 кг (литр) раствора, что составляет 0,15% от 1225 кг шихты. А 0,2 кг селена содержится в 6,2 кг (литр) раствора, что составляет 0,5% от 1225 кг шихты. Т.е. диапазон потребности раствора с 3,22%-й концентрацией селенита натрия находится в пределах 0,15÷0,5%.First, we will calculate for a 3.22% solution: 0.06 kg of selenium at this concentration is contained in 1.86 kg (liter) of solution, which is 0.15% of 1225 kg of charge. And 0.2 kg of selenium is contained in 6.2 kg (liter) of solution, which is 0.5% of 1225 kg of charge. Those. the range of the need for a solution with a 3.22% concentration of sodium selenite is in the range 0.15 ÷ 0.5%.
При использовании 11,4%-го раствора селенита натрия 0,06 кг селена содержится в 0,52 кг (литр) раствора, что составляет 0,04% от 1225 кг шихты.When using an 11.4% sodium selenite solution, 0.06 kg of selenium is contained in 0.52 kg (liter) of the solution, which is 0.04% of 1225 kg of the charge.
А 0,2 кг селена содержится в 1,75 кг (литр) 11,4%-го раствора, что составляет 0,14% от 1225 кг шихты. То есть диапазон потребности раствора с 11,4%-й концентрацией селенита натрия находится в пределах 0,04÷0,14%. Общий же диапазон для 3,22-11,4%-го раствора составляет 0,04-0,5% или 0,49÷6,1 кг.And 0.2 kg of selenium is contained in 1.75 kg (liter) of an 11.4% solution, which is 0.14% of 1225 kg of the charge. That is, the range of the needs of the solution with an 11.4% concentration of sodium selenite is in the range of 0.04 ÷ 0.14%. The general range for the 3.22-11.4% solution is 0.04-0.5% or 0.49 ÷ 6.1 kg.
Данное количество раствора селенита натрия необходимо адсорбировать (впитать) диатомитам в количестве 0,5-7% или 6,1÷85,7 кг. Так при поглощении 0,49 кг раствора диатомитом с весом порции 6,1 кг дополнительная влага (раствор) составляет (0,49:6,1)·100=8%. То есть порция диатомита в шихте, имеющая исходную влажность 5-10%, после адсорбирования раствора селенита натрия будет иметь влажность 13-18%. При такой влажности диатомит сохраняет сыпучие свойства и не комкуется, так как способен поглощать до 30% влаги.This amount of sodium selenite solution must be adsorbed (absorbed) by diatomites in an amount of 0.5-7% or 6.1 ÷ 85.7 kg. So when absorbing 0.49 kg of a solution of diatomaceous earth with a portion weight of 6.1 kg, the additional moisture (solution) is (0.49: 6.1) · 100 = 8%. That is, a portion of diatomite in the mixture having an initial moisture content of 5-10%, after adsorption of the sodium selenite solution will have a moisture content of 13-18%. At this humidity, diatomite retains bulk properties and does not crumple, as it is able to absorb up to 30% moisture.
При повышенном содержании раствора селенита натрия (стекло темно-бронзовое) 6,1 кг раствора поглощается в 85,7 кг диатомита, то есть влажность диатомита повышается при адсорбировании на (6,1:85,7)·100=7,1%.With a high content of sodium selenite solution (dark-bronze glass), 6.1 kg of solution is absorbed in 85.7 kg of diatomite, that is, the moisture content of diatomite rises upon adsorption by (6.1: 85.7) · 100 = 7.1%.
Очевидно, что во всем диапазоне потребности в растворе селенита натрия весь раствор поглощается диатомитом, который сохраняет при этом сыпучие свойства.Obviously, in the entire range of the need for a sodium selenite solution, the entire solution is absorbed by diatomite, which retains bulk properties.
Пример 1. Шихта для варки стекла светло-бронзового цвета содержит:Example 1. The mixture for cooking glass light bronze contains:
Количества железа в песке составляет 784·0,15%=1,176 кг. Количество железа в диатомите составляет 6,12·5%=0,306 кг. Суммарное количество железа равно 1,482 кг.The amount of iron in the sand is 784 · 0.15% = 1.176 kg. The amount of iron in diatomite is 6.12 · 5% = 0.306 kg. The total amount of iron is 1.482 kg.
При полученном соотношении железа, оксида кобальта и селена шихта используется для варки стекла светло-бронзового цвета.With the resulting ratio of iron, cobalt oxide and selenium, the mixture is used for melting glass of light bronze color.
Чтобы полностью адсорбировать весь раствор селенита, содержащем 0,06 кг селена, в 6,12 кг диатомита, необходимо примерно 0,52 кг (8,4%) 11,4%-го раствора селенита натрия.To completely adsorb the entire selenite solution containing 0.06 kg of selenium in 6.12 kg of diatomite, approximately 0.52 kg (8.4%) of an 11.4% sodium selenite solution is necessary.
Пример 2. Шихта для варки стекла светло-бронзового цвета содержит:Example 2. The mixture for melting glass light bronze contains:
Количество железа в песке составляет 637·0,04%=0,25 кг. Количество железа в диатомите составляет 62,5·2%=1,25 кг. Суммарное количество железа равно 1,5 кг. Если требуется уменьшить дозу диатомита, чтобы снизить объем предварительной смеси, например, в 2 раза, то железо, вводимое диатомитом, будет составлять 0,6-0,7 кг. При этом недостающие 0,6-0,7 кг железа можно вводить с помощью железного порошка (крокуса).The amount of iron in the sand is 637 · 0.04% = 0.25 kg. The amount of iron in diatomite is 62.5 · 2% = 1.25 kg. The total amount of iron is 1.5 kg. If it is necessary to reduce the dose of diatomite in order to reduce the volume of the preliminary mixture, for example, by 2 times, then the iron introduced by diatomite will be 0.6-0.7 kg. At the same time, the missing 0.6-0.7 kg of iron can be introduced using iron powder (crocus).
Пример 3. Шихта для варки стекла темно-бронзового цвета содержит аналогичные стеклообразующие компоненты при следующем соотношении:Example 3. The mixture for melting glass dark bronze contains similar glass-forming components in the following ratio:
Количество железа в песке составляет: 698,2·0,1%=0,7 кг. Количество железа в диатомите - 36,75·3%=1,1 кг. Суммарное количество железа в песке и диатомите - 1,8 кг. Требуемые дополнительные 0,2 кг подшихтовываются с помощью железного порошка до 7%. Если увеличить количество диатомита, или применить песок или диатомит с более высоким процентным содержанием железа, то от подшихтовки железным порошком можно отказаться.The amount of iron in the sand is: 698.2 · 0.1% = 0.7 kg. The amount of iron in diatomite is 36.75 · 3% = 1.1 kg. The total amount of iron in sand and diatomite is 1.8 kg. The required additional 0.2 kg is lined with iron powder to 7%. If you increase the amount of diatomaceous earth, or apply sand or diatomaceous earth with a higher percentage of iron, then trimming with iron powder can be abandoned.
Количество селена 0,2 кг в этом примере соответствует 1,75 кг 11,4%-го раствора селенита натрия. При этом 1,75 кг составляет 4,7% от дозы диатомита 36,75 кг. То есть диатомит влажностью 5-10% легко адсорбирует в себя еще 4,7% водного раствора, сохраняя свои сыпучие свойства. Даже, если применить 3,22%-й раствор, которого потребуется 6,2 кг, увеличение влажности диатомита при адсорбировании раствора селенита натрия составляет 17%, что также допустимо.The amount of selenium 0.2 kg in this example corresponds to 1.75 kg of an 11.4% sodium selenite solution. In this case, 1.75 kg is 4.7% of the diatomite dose of 36.75 kg. That is, diatomite with a moisture content of 5-10% easily adsorbs an additional 4.7% aqueous solution, preserving its bulk properties. Even if you apply a 3.22% solution, which will require 6.2 kg, an increase in the moisture content of diatomite during the adsorption of sodium selenite solution is 17%, which is also acceptable.
Таким образом, варьируя процентным соотношением кварцевого песка и диатомита с разным содержанием железа, можно изменять количество железа в шихте и создавать условия для адсорбирования раствора селенита натрия с разным количеством селена. Все это позволяет исключить при необходимости из состава шихты железный порошок и существенно снизить улетучивание селена, как при транспортировании шихты, так и при варке стекла бронзового цвета различных оттенков. Кроме того сокращение улетучивания селена уменьшает себестоимость стекла бронзового цвета, а частичная замена кварцевого песка диатомитом, состоящим более чем на 80% из аморфного кремнезема, частично снижает температуру варки стекла.Thus, by varying the percentage of quartz sand and diatomite with different iron contents, it is possible to change the amount of iron in the mixture and create conditions for the adsorption of sodium selenite solution with different amounts of selenium. All this makes it possible to exclude, if necessary, iron powder from the composition of the charge and significantly reduce the volatilization of selenium, both during transportation of the charge and when cooking glass of bronze color in various shades. In addition, the reduction in the volatilization of selenium reduces the cost of bronze-colored glass, and the partial replacement of quartz sand with diatomite, which consists of more than 80% amorphous silica, partially reduces the glass melting temperature.
Источники информацииInformation sources
1. Полкан Г.А., Пентко В.Л., Янакиди Е.В. и др.1. Polkan G.A., Pentko V.L., Yanakidi E.V. and etc.
Разработка эффективных способов подготовки и ввода красителей в шихту // «Стеклопрогресс - XXI»: Сб. научных докладов. - Саратов. ООО «Буква», 2013. - С.31-35Development of effective methods for the preparation and introduction of dyes into the mixture // "Stekloprogress - XXI": Sat. scientific reports. - Saratov. LLC "Letter", 2013. - P.31-35
2. Евразийский патент №013198. Пеллеты для консулирования селена. Опубликовано 30.04.2010 г.2. Eurasian patent No. 013198. Pellets for advising selenium. Published April 30, 2010
3. Аблязов К.А., Бондарева Л.Н., Горина И.Н. и др.3. Ablyazov K.A., Bondareva L.N., Gorina I.N. and etc.
Способ производства стекла, окрашенного в массе. Патент РФ на изобретение №233020, Опубл. 10.08.2008 г.Method for the production of glass, tinted in bulk. RF patent for the invention No. 233020, Publ. 08/10/2008
4. Горина И.Н., Бондарева Л.Н., Полкан Г.А. и др.4. Gorina I.N., Bondareva L.N., Polkan G.A. and etc.
Способ производства теплопоглощающего стекла «СТЕСА» зеленовато-голубого, голубого, янтарного, бронзового, серого, сиреневого и розового цветов. Патент РФ на изобретение №2136619, Опубл. 10.09.1999 г. (Прототип)Method for the production of heat-absorbing glass "STESA" greenish-blue, blue, amber, bronze, gray, lilac and pink. RF patent for the invention No. 2136619, publ. 09/10/1999 (Prototype)
5. Беляков А.В., Захарова А.И., Карнаущенко И.А. и др. Подготовка шихты для повышения температуры службы теплоизоляции на основе диатомита. // Техника и технология силикатов. 2010. т.17. №4. С.2-55. Belyakov A.V., Zakharova A.I., Karnaushenko I.A. and others. Preparation of the mixture to increase the temperature of the thermal insulation service based on diatomite. // Technique and technology of silicates. 2010.V. 17.
6. Маневич В.Е., Субботин Р.К., Никифоров Е.А. и др.6. Manevich V.E., Subbotin R.K., Nikiforov E.A. and etc.
Диатомит - кремнеземсодержащий материал для стекольной промышленности. // Стекло и керамика. 2012. №5. С.34-39.Diatomite is a silica-containing material for the glass industry. // Glass and ceramics. 2012. No5. S.34-39.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014116679/03A RU2551540C1 (en) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Method of preparing glass fusion charge for cooking heat-absorbing glass of bronze colour |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014116679/03A RU2551540C1 (en) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Method of preparing glass fusion charge for cooking heat-absorbing glass of bronze colour |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2551540C1 true RU2551540C1 (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=53294493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014116679/03A RU2551540C1 (en) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Method of preparing glass fusion charge for cooking heat-absorbing glass of bronze colour |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551540C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657049C2 (en) * | 2016-09-07 | 2018-06-08 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НПО ГОИ им. С.И. Вавилова") | Method for preparing charge for melting colored optical glasses for light filters |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2136619C1 (en) * | 1998-06-09 | 1999-09-10 | Открытое акционерное общество "Саратовский институт стекла" (ОАО "СИС") | Method of manufacturing greenish-blue, amber, bronze, gray, lilac and rose- colored heat-absorbing glass |
| RU2255908C2 (en) * | 2003-05-27 | 2005-07-10 | Кондрашов Дмитрий Валерьевич | Glass manufacturing process |
| US7538050B2 (en) * | 2002-02-05 | 2009-05-26 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass composition |
| US20120202676A1 (en) * | 2009-10-26 | 2012-08-09 | Universite Libre De Bruxelles | Soda-lime-silica glass-ceramic material |
| RU2514868C1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Саратовский институт стекла" | Method of producing green heat-absorbing glass for vehicles and construction |
-
2014
- 2014-04-24 RU RU2014116679/03A patent/RU2551540C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2136619C1 (en) * | 1998-06-09 | 1999-09-10 | Открытое акционерное общество "Саратовский институт стекла" (ОАО "СИС") | Method of manufacturing greenish-blue, amber, bronze, gray, lilac and rose- colored heat-absorbing glass |
| US7538050B2 (en) * | 2002-02-05 | 2009-05-26 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass composition |
| RU2255908C2 (en) * | 2003-05-27 | 2005-07-10 | Кондрашов Дмитрий Валерьевич | Glass manufacturing process |
| US20120202676A1 (en) * | 2009-10-26 | 2012-08-09 | Universite Libre De Bruxelles | Soda-lime-silica glass-ceramic material |
| RU2514868C1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Саратовский институт стекла" | Method of producing green heat-absorbing glass for vehicles and construction |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657049C2 (en) * | 2016-09-07 | 2018-06-08 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НПО ГОИ им. С.И. Вавилова") | Method for preparing charge for melting colored optical glasses for light filters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101759364B (en) | Manufacturing method of medical high white material molded glass bottle | |
| US20040224833A1 (en) | Process for producing a glass by mixing molten glasses | |
| EP2668139B1 (en) | A pellet | |
| CN104016728B (en) | There is ceramic tile of protruding particle effect and preparation method thereof | |
| CN106348792B (en) | A kind of manufacturing method of antibiotic ceramic tile | |
| US3498806A (en) | Glass compositions and process | |
| RU2551540C1 (en) | Method of preparing glass fusion charge for cooking heat-absorbing glass of bronze colour | |
| CN106430970B (en) | Nickel-free and chromium-free forehearth color for glass troughs | |
| JP2008105940A (en) | Glass/frit with iron selenide complex | |
| CN103466938B (en) | A kind of sheen stained glass and its production and use | |
| CN101823841B (en) | Colored decorating plate made of composite fly ash microcrystalline glass and preparation method thereof | |
| CN109605232A (en) | A kind of cutting sheet and preparation method thereof | |
| US3364042A (en) | Glass composition and method | |
| CN104177100B (en) | A kind of Clean Steel is smelted with calcium oxide material and preparation method thereof | |
| CN103996470B (en) | A kind of potting compound for resistor | |
| WO2016200351A1 (en) | The transparent vetrosa frit which melts at low temperatures having usability with phosphorescence pigments | |
| RU2250879C2 (en) | Method of making clear glass and colored iron-containing glass from broken glass | |
| US2672423A (en) | Copper ruby glass | |
| CN107954603A (en) | It is a kind of for the matting glaze of glass surface and the preparation process of glass Mosaic | |
| US2020467A (en) | Production of glass | |
| Efremenkov | Particularities of Glass Batch Preparation with Selenium | |
| CN104962201A (en) | Nanometer ceramic tile filler | |
| RU2784080C1 (en) | Method for charge preparation for producing colorless sheet glass with increased transparency | |
| CN114853345B (en) | Glaze composition with phosphate-based component for promoting growth of crystal structure orientation dominance, preparation method and photocatalysis application | |
| RU2579078C1 (en) | Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite |