RU2580558C1 - Method of producing glass-silica - Google Patents
Method of producing glass-silica Download PDFInfo
- Publication number
- RU2580558C1 RU2580558C1 RU2015106543/03A RU2015106543A RU2580558C1 RU 2580558 C1 RU2580558 C1 RU 2580558C1 RU 2015106543/03 A RU2015106543/03 A RU 2015106543/03A RU 2015106543 A RU2015106543 A RU 2015106543A RU 2580558 C1 RU2580558 C1 RU 2580558C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- sintering
- silica
- granulate
- temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения стеклокремнезита, используемого в строительстве.The invention relates to the field of production of glass siliceous used in construction.
Из уровня техники известен «Стеклокремнезит», патент РФ №2097344, включающий засыпку в металлическую форму верхнего тонкого слоя кварцевого песка с модулем крупности 2,0-2,4, последующую засыпку верхнего слоя из смеси фторида магния с дробленым отходом оптического стекла фракции 1,25-5,0 мм, спекание гранул при температуре 1300°C в печи в течение 30 минут, кристаллизацию и отжиг изделий.The prior art "Steklokremnezit", RF patent No. 2097344, comprising filling in the metal form of the upper thin layer of quartz sand with a particle size module of 2.0-2.4, subsequent filling of the upper layer of a mixture of magnesium fluoride with crushed waste optical glass fraction 1, 25-5.0 mm, sintering of granules at a temperature of 1300 ° C in an oven for 30 minutes, crystallization and annealing of products.
Недостатком аналога являются значительные энергетические затраты за счет высокой температуры спекания, а также использование дорогостоящих сырьевых материалов, в частности фторида магния, и как следствие, высокая себестоимость конечного продукта.The disadvantage of the analogue is significant energy costs due to the high sintering temperature, as well as the use of expensive raw materials, in particular magnesium fluoride, and as a result, the high cost of the final product.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стеклокремнезита [Будов В.М., Саркисов П.Д. Производства строительного и технического стекла: Учеб. для ПТУ. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 319 с.], включающий получение стеклогранулята из расплава, укладку гранулята в формы, спекание при максимальной температуре 920-960°C и отжиг с одновременно огневой полировкой поверхности. Гранулят загружают в форму на высоту 30-35 мм в два слоя: нижний слой (70%) - чистый гранулят или его смесь с 15% песка; верхний слой (30%) - цветной гранулят (смесь его с красителями или цветным стеклом). После обжига плиты извлекают из форм, охлаждают до 25°C и разрезают алмазным инструментом по заданным размерам.Closest to the proposed method according to the technical nature and the achieved result is a method of producing glass silica [Budov V. M., Sarkisov P. D. Production of building and technical glass: Textbook. for vocational schools. 4th ed., Rev. and add. - M .: Vysshaya Shkola, 1991. - 319 p.], Including the production of glass granulate from a melt, laying granulate into molds, sintering at a maximum temperature of 920-960 ° C and annealing with simultaneous fire polishing of the surface. The granulate is loaded into the mold to a height of 30-35 mm in two layers: the bottom layer (70%) - pure granulate or its mixture with 15% sand; the top layer (30%) is colored granulate (mix it with dyes or colored glass). After firing, the plates are removed from the molds, cooled to 25 ° C and cut with a diamond tool to the specified dimensions.
Недостатком данного способа получения стеклокремнезита является длительность процесса, высокая трудоемкость и энергоемкость технологической операции послойной засыпки нижнего и верхнего слоев стеклогранулята, что существенно удорожает себестоимость конечного продукта.The disadvantage of this method of producing glass silicones is the length of the process, the high complexity and energy consumption of the technological operation of layer-by-layer filling of the lower and upper layers of glass granulate, which significantly increases the cost of the final product.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение способа получения стеклокремнезита и повышение качества конечного продукта при удешевлении его стоимости.The problem to which the invention is directed, is to simplify the method of producing glass silica fume and improve the quality of the final product while reducing its cost.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение технологической операции послойной засыпки нижнего и верхнего слоев стеклогранулята, при этом спекание осуществляется при более низкой температуре.The technical result of the invention is to eliminate the technological operation of layer-by-layer filling of the lower and upper layers of glass granulate, while sintering is carried out at a lower temperature.
Технический результат достигается тем, что способ получения стеклокремнезита, включающий подготовку гранул стекла, спекание, отжиг, огненную полировку поверхности, вырезку блоков алмазным инструментом, контроль качества готовых изделий, кроме того, производят смешение компонентов перед засыпкой в формы, причем в качестве стеклосодержащего материала используют смесь, полученную из стеклогранулята из боя стекол с гелем оксида кремния при массовом соотношении 20:1 соответственно, в который предварительно вводят в количестве 0,1 мас. % красящие соли кобальта, хрома, никеля, марганца, железа, а спекание проводят при температуре 850°C.The technical result is achieved by the fact that the method of producing glass silica fume, including the preparation of glass granules, sintering, annealing, fire polishing of the surface, cutting blocks with a diamond tool, quality control of finished products, in addition, the components are mixed before filling into molds, and glassy material is used a mixture obtained from glass granulate from glass breakage with a silica gel in a mass ratio of 20: 1, respectively, into which 0.1 wt. % coloring salts of cobalt, chromium, nickel, manganese, iron, and sintering is carried out at a temperature of 850 ° C.
Отличительным признаком предлагаемого способа является:A distinctive feature of the proposed method is:
- устранение технологической операции послойной засыпки нижнего и верхнего слоев стеклогранулята в формы;- elimination of the technological operation of layer-by-layer filling of the lower and upper layers of glass granulate into molds;
- смесь стеклогранулята состоит из боя стекол с гелем оксида кремния, при соотношении 20:1 соответственно, в который предварительно вводят в количестве 0,1 мас. % красящие соли кобальта, хрома, никеля, марганца, железа;- a mixture of glass granulate consists of a glass break with a silica gel, with a ratio of 20: 1, respectively, into which 0.1 wt. % coloring salts of cobalt, chromium, nickel, manganese, iron;
- спекание проводят при температуре 850°C.- sintering is carried out at a temperature of 850 ° C.
Гель оксида кремния получен по известной золь-гель технологии [Шелби Дж. Структура, свойства и технология стекла / Пер. с англ. - М.: Мир, 2006. - 288 с.], при использовании которого снижается температура спекания гранул стекла, а также, обволакивая каждое зерно стеклогранулята, при последующей термообработке прочно соединяет гранулы между собой с образования прочного монолита. Для расширения цветовой гаммы стеклокремнезита в предлагаемом способе перед технологической операцией смешивания гранул листового или тарного стекла с гелем оксида кремния, в который предварительно вводят в количестве 0,1 мас.% красящие соли кобальта, хрома, никеля, марганца, железа.The silica gel was obtained according to the well-known sol-gel technology [Shelby J. Structure, properties and technology of glass / Transl. from English - M .: Mir, 2006. - 288 p.], When used, the sintering temperature of the glass granules is reduced, and also, enveloping each grain of the glass granulate, during subsequent heat treatment it firmly connects the granules to each other with the formation of a durable monolith. To expand the color gamut of glass siliceous in the proposed method, before the technological operation of mixing granules of sheet or container glass with a silica gel, into which 0.1% by weight coloring salts of cobalt, chromium, nickel, manganese, and iron are preliminarily introduced.
Проведен сопоставительный анализ технологических операций и показателей качества предлагаемого и известного способов, который представлен в таблице 1.A comparative analysis of technological operations and quality indicators of the proposed and known methods, which are presented in table 1.
Сопоставительный анализ технологических операций и показателей качества предполагаемого и известного способов показал, что в предлагаемом способе устраняется технологическая операция послойной засыпки нижнего и верхнего слоев стеклогранулята в формы, снижаются энергозатраты за счет более низкой температуры спекания и повышается качество конечного продукта.A comparative analysis of technological operations and quality indicators of the proposed and known methods showed that the proposed method eliminates the technological operation of layer-by-layer filling of the lower and upper layers of glass granulate into molds, reduces energy costs due to lower sintering temperatures and improves the quality of the final product.
Определено также оптимальное массовое соотношение стеклогранулята с гелем оксида кремния (таблица 2).The optimum weight ratio of glass granulate to silica gel was also determined (table 2).
Проведенный анализ известных способов получения стеклокремнезита позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».The analysis of the known methods for producing glass silica fume allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "novelty."
ПримерExample
В качестве стеклосодержащего компонента использовали бой тарного стекла следующего химического состава (мас. %): SiO2 - 69,7; Al2O3 - 3,4; СаO - 6,1; MgO - 3,93; Na2O - 14,59; SO3 - 0,37; Fe2O3 - 0,46.Glass glass of the following chemical composition (wt.%) Was used as a glass-containing component: SiO 2 - 69.7; Al 2 O 3 - 3.4; CaO - 6.1; MgO - 3.93; Na 2 O - 14.59; SO 3 0.37; Fe 2 O 3 - 0.46.
Гель оксида кремния получали по известной золь-гель технологии, включающей следующие операции:The silica gel was obtained according to the known sol-gel technology, including the following operations:
- гидролиз тетраэтоксисилана;- hydrolysis of tetraethoxysilane;
- поликонденсация кремниевых кислот;- polycondensation of silicic acids;
- коагуляцию частиц золя в гель.- coagulation of sol particles in the gel.
В связи с тем, что расход геля гидрооксида кремния невелик, сразу готовят его необходимое количество и расходуют по мере необходимости.Due to the fact that the consumption of the gel of silicon hydroxide is small, immediately prepare the necessary amount and spend as necessary.
В качестве красящего компонента в данный гель вводили нитрат кобальта в количестве 0,1 мас. %, который при термообработке разлагается, а входящий в состав стекла оксид кобальта входит в состав стекла с образованием насыщенного синего цвета.As a coloring component, cobalt nitrate in an amount of 0.1 wt. %, which decomposes during heat treatment, and cobalt oxide, which is part of the glass, is part of the glass with the formation of a saturated blue color.
Стеклогранулят с гелем оксида кремния смешивали в лабораторной лопастной мешалке. Смесь укладывали в металлические формы. Спекание, отжиг и огненную полировку поверхности производили в туннельной печи. Максимальная температура спекания 850°C.Glass granules with silica gel were mixed in a laboratory paddle mixer. The mixture was placed in metal molds. Sintering, annealing, and fire polishing of the surface were carried out in a tunnel furnace. The maximum sintering temperature is 850 ° C.
Стеклокремнезит извлекали из форм, остывших до 25°C, далее его разрезали алмазным инструментом на стандартные размеры.Glass siliceous was removed from the molds, cooled to 25 ° C, then it was cut with a standard size diamond tool.
Пример контроля качества стеклокремнезитаGlass silica quality control example
Прочность образцов стеклокремнезита определяли на кубиках размером 30×30×30 мм, вырезанных из монолита алмазным кругом, с помощью пресса марки R-0,5.The strength of the samples of glass-siliceous was determined on cubes measuring 30 × 30 × 30 mm cut from a monolith with a diamond wheel using an R-0.5 press.
Для испытаний брали 5 образцов. Прочность на сжатие определяли как среднее арифметическое пяти измерений:For testing, 5 samples were taken. Compressive strength was determined as the arithmetic average of five measurements:
δсж.=61+60+62+64+65/5=62 МПа.δ compression = 61 + 60 + 62 + 64 + 65/5 = 62 MPa.
Морозостойкость определяли на пяти образцах по ГОСТ 7025-91 в морозильной камере при температуре -20°C при попеременном замораживании и оттаивании по степени повреждений и потери массы:Frost resistance was determined on five samples according to GOST 7025-91 in a freezer at a temperature of -20 ° C with alternate freezing and thawing according to the degree of damage and weight loss:
F=99+98+100+102+101/5=100 циклов.F = 99 + 98 + 100 + 102 + 101/5 = 100 cycles.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106543/03A RU2580558C1 (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Method of producing glass-silica |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106543/03A RU2580558C1 (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Method of producing glass-silica |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2580558C1 true RU2580558C1 (en) | 2016-04-10 |
Family
ID=55794144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015106543/03A RU2580558C1 (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Method of producing glass-silica |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2580558C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651743C1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-04-23 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of producing glass-silica |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5010042A (en) * | 1987-12-26 | 1991-04-23 | Central Glass Company, Limited | Sintered glass body with opaquely mottled pattern and method of producing same |
RU2044701C1 (en) * | 1992-12-30 | 1995-09-27 | Научно-техническое и производственное общество "Стеклокремнезит" | Decorating-facing material manufacture method |
RU2093482C1 (en) * | 1996-09-26 | 1997-10-20 | Юрий Карлович Лингарт | Method of heat treatment of glass-claydite slabs |
US5720835A (en) * | 1995-02-08 | 1998-02-24 | Futuristic Tile L.L.C. | Decorative construction material and methods of its production |
-
2015
- 2015-02-25 RU RU2015106543/03A patent/RU2580558C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5010042A (en) * | 1987-12-26 | 1991-04-23 | Central Glass Company, Limited | Sintered glass body with opaquely mottled pattern and method of producing same |
RU2044701C1 (en) * | 1992-12-30 | 1995-09-27 | Научно-техническое и производственное общество "Стеклокремнезит" | Decorating-facing material manufacture method |
US5720835A (en) * | 1995-02-08 | 1998-02-24 | Futuristic Tile L.L.C. | Decorative construction material and methods of its production |
RU2093482C1 (en) * | 1996-09-26 | 1997-10-20 | Юрий Карлович Лингарт | Method of heat treatment of glass-claydite slabs |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БУДОВ В.М. и др. Производство строительного и технического стекла, Москва, Высшая школа, 4-е издание, 1991, 319 с. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651743C1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-04-23 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of producing glass-silica |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103396163B (en) | Formula and preparation method of ultralow temperature glaze | |
CN104445958B (en) | Fluorcanasite microcrystalline reinforced foam glass and preparation method thereof | |
CN106458770B (en) | High zirconia electrocast refractory | |
CN106747277A (en) | Magnesium soil ceramic batch and preparation method thereof | |
Gaddam et al. | Role of manganese on the structure, crystallization and sintering of non-stoichiometric lithium disilicate glasses | |
CN1328223C (en) | Manufacturing method of redyohen tenmoku ceramic and ceramic glaze used therefor | |
RU2588634C1 (en) | Method of producing ceramic proppant (versions) | |
CN107434359A (en) | Suitable for imitative Khotan jade white micro-crystals glass processed of CAD after first pouring into a mould and preparation method thereof | |
RU2580558C1 (en) | Method of producing glass-silica | |
CN105819694B (en) | Devitrified glass and preparation method thereof | |
PL219035B1 (en) | Foam glass with significantly reduced sintering and foaming temperature | |
RU2044701C1 (en) | Decorating-facing material manufacture method | |
RU2669960C1 (en) | Method of producing glass-silica | |
CN103304231A (en) | Preparation method of microporous magnesium aluminate spinel raw material | |
RU2630333C1 (en) | Method for producing glasskremnezit | |
CN109206011A (en) | A kind of novel glass craftwork processing technology | |
RU2580855C1 (en) | Method of producing glass-silica based on mining wastes | |
RU2651743C1 (en) | Method of producing glass-silica | |
RU2788232C1 (en) | Method for obtaining glass silica | |
CN108483921B (en) | Iron tailing composite microcrystalline glass and preparation method thereof | |
RU2794012C1 (en) | Method for obtaining glass silica on the basis of crystal schists | |
RU2774746C1 (en) | Method for synthesis of glass silica | |
CN1442381A (en) | Coloured foamed glass wall surface brick and its manufacturing method | |
US2675323A (en) | Refractory materials | |
CN104609831A (en) | Method for reducing cutting cracks of ceramic tile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210226 |