RU2651726C1 - Способ получения однородного стекла - Google Patents
Способ получения однородного стекла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651726C1 RU2651726C1 RU2016141222A RU2016141222A RU2651726C1 RU 2651726 C1 RU2651726 C1 RU 2651726C1 RU 2016141222 A RU2016141222 A RU 2016141222A RU 2016141222 A RU2016141222 A RU 2016141222A RU 2651726 C1 RU2651726 C1 RU 2651726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- granulate
- uniformity
- melting
- cooking
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 20
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 13
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- -1 dusting Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000003238 silicate melt Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B1/00—Preparing the batches
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения однородного стекла. Способ включает составление шихты, варку исходного стекла заданного состава для получения стеклогранулята, его диспергирование. В качестве стекольной шихты используют мелкодисперсный стеклогранулят, полученный в процессе варки из шихты исходного стекла и слива сваренной стекломассы на гранулят в зоне максимальных температур варки с последующим его диспергированием до размера частиц не менее 50 мкм. Полученное стекло имеет однородность не более 55 Å. Технический результат – устранение химической и термической неоднородности стекла. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве различных видов высококачественного стекла.
В связи с расширением сфер использования стекла, особенно в технических целях - космическая и авиационная техника, мобильная индустрия, волоконная оптика и другие, возрастают требования к основным физико-техническим и эксплуатационным свойствам стекла, обеспечивающим высокое качество стекла и стабильность его свойств при технологическом процессе его производства. Современная флоат-технология имеет определенные ограничения при выпуске высококачественного стекла и вызывает необходимость проведения работ в данных направлениях, особенно по повышению однородности стекла. Разброс однородности промышленных стекол, определенный по методу Видро, составляет в среднем (Горина И.Н., Диденкова М.А., Красникова Р.И., Цепелева Т.Г. Сравнительная оценка однородности листового стекла, полученного термическим формованием на расплаве металла, методами центрифугирования и Видро // сборник трудов НПО « Техстройстекло». Москва: ВНИЭСМ, 1990. - С. 15-19).
Одним из ответственных технологических этапов формирования гомогенного силикатного расплава и повышения прочности стекла, помимо оптимизации его температурно-временных параметров варки и выработки, является подготовка сырьевых материалов для получения усредненной по гранулометрическому составу мелкодисперсной, однородной стекольной шихты. Основными недостатками традиционных стекольных шихт, препятствующими получению высококачественного однородного стекла, являются: различный химический и гранулометрический состав исходных компонентов, термическая инертность сырьевых материалов, особенно основного компонента - песка, склонность шихт к пылению и расслаиванию, что не может обеспечить получения высокооднородного стекла.
Одним из основных условий для получения качественного стекла является химическая и тепловая однородность сваренной стекломассы, при условии сохранения ее на всех технологических стадиях производства ленты стекла или стеклоизделий. Химические и физические неоднородности в стекле связаны с разными по составу микроучастками и с остаточными « скелетами» кварцевых зерен, являющимися концентраторами остаточных напряжений в его объеме и возникающими на стадии подготовки шихты и в процессе стекловарения. Одним из способов получения гомогенной стекольной шихты с повышенной реакционной способностью является механоактивация, способствующая изменению энергетического состояния и физико-химических свойств стекольной шихты или отдельных ее компонентов, подвергнутых интенсивному механическому воздействию (Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ. // Успехи химии. - 2006. - Т. 75. - №3. - С. 203-216). Основными недостатками, сдерживающими использование механохимических методов активации шихты в технологических процессах, являются: намол железа, пыление, агрегации частиц, а также высокая энергоемкость способа.
Одним из направлений исследований по повышению однородности стекла является разработка способов получения гомогенной стекломассы и однородного стекла путем введения и использования стеклобоя, являющегося ценным сырьевым материалом при производстве стекла.
Известен способ по патенту РФ №2250879, МПК C03B 1/00, C03B 3/00, в соответствии с которым для усреднения химического состава стекла предлагают использовать смесь крупной и мелкой фракций стеклобоя. Это способствует образованию усредненного стеклобоя, и при плавлении происходит образование развитой поверхности контакта и ускорение протекания диффузионных процессов. Недостатком данного способа является расслоение шихты вследствие высокой разнородности гранулометрического состава стеклобоя и компонентов шихты.
В патенте США №3291585, МПК C03B 1/00 предлагают смешивание измельченного стеклобоя с дополнительными компонентами, спекание, а затем повторное плавление спека совместно с шихтой. Недостатком этого способа является его сложность и наличие дополнительных дорогостоящих операций. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ по патенту РФ №2255908, МПК C03B 5/00, 3/02, в соответствии с которым получение высококачественной стекломассы постоянного химического состава осуществляют путем подготовки и варки стекольной шихты и стеклобоя одновременно в двух и более печах. При этом осуществляют разделение шихты на несколько частей, а подготовку стеклобоя производят дополнительно в одной или нескольких стекловаренных печах путем варки части подготовленной шихты и стеклобоя до получения стекломассы заданного состава. Выработку стеклобоя производят путем вытягивания ленты стекла заданных размеров через прокатные валы с последующим дроблением ленты стекла в интервале температур 600-1000°C в стеклянный бой или путем слива стекломассы на гранулят при температурах 1350-1150°C.
Основным недостатком данного способа является сложность сохранения химической и термической однородности стекломассы на всех стадиях производства стекла, учитывая его многостадийность и технологическую сложность раздельного проведения стадий подготовки стеклобоя и шихты, а также процесса их последующей варки. Кроме того, указанные решения не могут кардинальным образом улучшить однородность стекла, так как в заявляемых способах используется многокомпонентный шихтный состав.
Задачей предлагаемого изобретения является получение однородного стекла.
Техническим результатом заявляемого способа является устранение химической и термической неоднородности стекла на стадии подготовки стекольной шихты из стеклопорошка путем предварительной варки стеклогранулята и его последующего диспергирования.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе получения однородного стекла, включающем составление шихты, варку исходного стекла заданного состава для получения стеклогранулята, его диспергирование, для получения химически и термически однородного стекла с однородностью не более 55, определяемой по методу Видро, в качестве стекольной шихты используют мелкодисперсный стеклогранулят, полученный в процессе варки из шихты исходного стекла и слива сваренной стекломассы на гранулят в зоне максимальных температур варки с последующим его диспергированием до размера частиц не менее 50 мкм. Полученный для диспергирования стеклогранулят имеет однородность не более 60, определяемую по методу Видро.
При использовании заявляемого способа достигается высокая однородность стекла - не более 55 за счет применения совокупности заявленных технологических приемов.
Вначале повышение однородности стекла не более 60 достигается за счет варки из шихты исходного стекла заданного состава и слива стекломассы на гранулят.
Слив стекломассы на гранулят в процессе варки стекла, а не проведения полного цикла варки и выработки стекла для стеклобоя позволяет избежать ухудшения качества сваренной стекломассы на стадиях ее студки и выработки. Это обусловлено тем, что при сливе происходит резкое охлаждение стекломассы и « замораживание» ее однородной структуры на стадиях варки и слива (Махнавецкий А.С. Результаты комплексного исследования силикатных стекол промышленных и опытных варок. // Сб. докладов «Производство технического и строительного стекла». Саратов: Изд.-во Объединение Полиграфист, 1977 - В. 2. - С. 15-23).
С учетом того, что по данным (Махнавецкий А.С. Особенности строения и свойств стекол промышленного происхождения. // Сб. докладов «Производство технического и строительного стекла». Саратов: Изд.-во Объединение «Полиграфист», 1972 - В. 2. - С. 4-14) наиболее технологически однородная стекломасса в процессе варки находится в зоне самых высоких температур, для дополнительного повышения однородности получаемого стеклогранулята слив стекломассы на гранулят осуществляют в зоне максимальных температур варки. Полученный стеклогранулят имеет однородность не более 60, определяемую по методу Видро.
Затем после охлаждения стеклогранулят подвергают диспергированию до размера частиц не менее 50 мкм, что приводит к дополнительной гомогенизации стекольной шихты и повышению однородности стекла не более 55.
Полученный по заявляемому способу стеклопорошок используется в качестве исходного сырьевого материала - стекольной шихты для получения высокооднородного стекла различного состава с применением различных методов варки и выработки, преимущественно в малотоннажном производстве.
Осуществление изобретения
Апробацию заявляемого способа проводили в условиях опытно-промышленного производства на газопламенной печи периодического действия института производительностью - 600 кг стекломассы на разных составах стекол. Максимальная температура варки определялась составом стекла. Выработку стекломассы производили в виде опытных образцов стекол размером 90×90 мм толщиной 6 мм. Однородность образцов стекла определяли по методу Видро путем отбора проб стекломассы и получения образцов как на стадии варки исходного стекла на стеклогранулят, так и при варке и выработке стекломассы из диспергированного стеклопорошка. Приведенные в примерах величины однородности - это среднее из 3-х значений.
Пример 1
Варку стекла флоат состава (мас. %): SiO2 - 71,8; B2O3 - 8,0; Al2O3 - 1,5; СаО - 8,6; MgO - 4,7; Na2O - 14; SO3 - 0,3; Fe2O3 - 0,1, осуществляли при максимальной температуре 1550° С. По достижении однородности стекломассы 57 ее сливали на гранулят. Стеклогранулят охлаждали и подвергали диспергированию до размера частиц 50 мкм. Затем осуществляли плавление мелкодисперсного стеклопорошока в качестве исходной шихты в стекловаренной печи при максимальной температуре варки 1550° С с последующей выработкой стекломассы на образцы. Однородность полученных образцов составляла 50.
Пример 2
Варку медицинского стекла состава (мас. %): SiO2 - 74,0; B2O3 - 8,0; Al2O3 - 5,0; СаО - 1,2 ВаО - 4,0; R2O - 7,8, осуществляли при температуре 1580° С. Стекломассу сливали на гранулят при максимальной температуре варки при однородности проб 60. Стеклогранулят охлаждали и подвергали диспергированию до размера частиц 100 мкм. Полученный мелкодисперсный стеклопорошок в качестве исходной шихты плавили в стекловаренной печи при максимальной температуре варки 1580° С с последующей выработкой на образцы. Однородность полученных образцов стекла составляла 55.
Claims (2)
1. Способ получения однородного стекла, включающий составление шихты, варку исходного стекла заданного состава для получения стеклогранулята, его диспергирование, отличающийся тем, что для получения химически и термически однородного стекла с однородностью не более 55, определяемой по методу Видро, в качестве стекольной шихты используют мелкодисперсный стеклогранулят, полученный в процессе варки из шихты исходного стекла и слива сваренной стекломассы на гранулят в зоне максимальных температур варки с последующим его диспергированием до размера частиц не менее 50 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141222A RU2651726C1 (ru) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Способ получения однородного стекла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016141222A RU2651726C1 (ru) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Способ получения однородного стекла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2651726C1 true RU2651726C1 (ru) | 2018-04-23 |
Family
ID=62045333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016141222A RU2651726C1 (ru) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Способ получения однородного стекла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2651726C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2234605A (en) * | 1936-11-13 | 1941-03-11 | Crown Cork & Seal Co | Method and apparatus for making glass |
SU1451105A1 (ru) * | 1987-03-05 | 1989-01-15 | Предприятие П/Я М-5314 | Способ получени полых стекл нных микросфер |
WO1995015927A1 (en) * | 1993-12-08 | 1995-06-15 | Lightpath Technologies, Inc. | Process for manufacturing grin lenses |
US20040050106A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-18 | Murnane Rand A. | Producing glass using outgassed frit |
FR3004709A1 (fr) * | 2013-04-18 | 2014-10-24 | Lumin Design I | Procede de production d'un materiau inerte opalescent luminescent |
-
2016
- 2016-10-19 RU RU2016141222A patent/RU2651726C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2234605A (en) * | 1936-11-13 | 1941-03-11 | Crown Cork & Seal Co | Method and apparatus for making glass |
SU1451105A1 (ru) * | 1987-03-05 | 1989-01-15 | Предприятие П/Я М-5314 | Способ получени полых стекл нных микросфер |
WO1995015927A1 (en) * | 1993-12-08 | 1995-06-15 | Lightpath Technologies, Inc. | Process for manufacturing grin lenses |
US20040050106A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-18 | Murnane Rand A. | Producing glass using outgassed frit |
FR3004709A1 (fr) * | 2013-04-18 | 2014-10-24 | Lumin Design I | Procede de production d'un materiau inerte opalescent luminescent |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jia et al. | Effects of SiO2/CaO ratio on viscosity, structure, and mechanical properties of blast furnace slag glass ceramics | |
RU2663769C2 (ru) | Способ и устройства для изготовления таблетки | |
CN104556702B (zh) | 一种利用冶金渣制备高碱度微晶玻璃的方法 | |
Ercenk | The effect of clay on foaming and mechanical properties of glass foam insulating material | |
RU2681022C1 (ru) | Способ получения узкофракционных сферических порошков из жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля | |
US1814012A (en) | Process of making artificial granite | |
RU2651726C1 (ru) | Способ получения однородного стекла | |
Ruvalcaba-Cornejo et al. | Optical and thermal analysis of ZnO–CdO–TeO2 glasses doped with Nd3+ | |
Kang et al. | Structure and properties of CaO–MgO–Al2O3–SiO2 glasses obtained by vitrification of granite wastes | |
RU2669960C1 (ru) | Способ получения стеклокремнезита | |
CN108395105A (zh) | 一种利用铜银尾矿和废玻璃制备微晶玻璃的方法 | |
CN101786890A (zh) | 利用玻璃窑炉废砖生产电熔锆刚玉捣打料的方法 | |
Volokitin et al. | Complex research of molybdenum ore tailings | |
AU2007202703B2 (en) | X-ray flux composition | |
RU2764842C1 (ru) | Способ получения слюдокристаллического материала на основе фторфлогопита | |
RU2592002C1 (ru) | Состав пеностекольного композита | |
RU2799670C1 (ru) | Способ варки стекла в тиглях с гарнисажным слоем | |
RU2791771C1 (ru) | Способ получения высокотемпературной керамики на основе оксида иттрия | |
KR20190072399A (ko) | 석탄회 및 암석을 이용한 세라믹 장섬유 및 그 제조 방법 | |
RU2783651C1 (ru) | Способ получения порошковой муллитовой керамики | |
JP2019199381A (ja) | ジルコニアを主成分とする耐火コンクリート成型物 | |
US2028017A (en) | Chromite material and method of making the same | |
Huang et al. | Impacts of substituting magnesium with zinc on crystallization behaviors in an aluminosilicate glass | |
RU2766339C1 (ru) | Способ подготовки проб твердого минерального топлива к рентгенофлуоресцентному анализу | |
US3035929A (en) | Process of preparation of refractory products containing zirconia, alumina and silica |