RU2660138C1 - Способ синтеза силикат-глыбы - Google Patents
Способ синтеза силикат-глыбы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660138C1 RU2660138C1 RU2017133920A RU2017133920A RU2660138C1 RU 2660138 C1 RU2660138 C1 RU 2660138C1 RU 2017133920 A RU2017133920 A RU 2017133920A RU 2017133920 A RU2017133920 A RU 2017133920A RU 2660138 C1 RU2660138 C1 RU 2660138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- plasma torch
- charge
- melting
- melt
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000007537 lampworking Methods 0.000 description 1
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/32—Alkali metal silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к стекольной промышленности. Плавление гранул шихты 4 осуществляют при подаче в плазменную горелку 1 перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела 9. Подачу расплава 5 в воду осуществляют отходящими плазмообразующими газами 10 при мощности работы плазмотрона 12-15 кВт и расходе плазмообразующего газа 1,8-2,0 м3/час. Изобретение обеспечивает снижение энергоемкости, ускорение технологического процесса за счет сокращения времени плавления шихты и упрощение аппаратурного оформления, а также снижение себестоимости процесса получения силикат-глыбы. 1 ил., 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к стекольной промышленности к способам получения силикат-глыбы для производства жидкого стекла.
Из уровня техники известен ряд способов поучения силикат-глыбы с использованием стекловаренных печей, включающих подготовку компонентов, подготовку шихты, подачу шихты в стекловаренную печь, плавление шихты и охлаждение расплава в воде [Химическая технология стекла и ситаллов / М.В. Артамонова, М.С. Асланова, И.М. Бужинский и др.; под ред. Н.М. Павлушкина - М: Стройиздат, 1983. - С. 127, С. 279, С. 324, С. 327].
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силикат-глыбы в регенеративной стекловаренной печи непрерывного действия с поперечным направлением пламени, с удельным расходом тепловой энергии 1450 ккал/кг, заключающийся в подготовке шихты, ее загрузке в ванную печь, плавление шихты, слив расплава через лоток на конвейер стеклогранулята, где под действием воды происходят охлаждение и образование силикат-глыбы [Корнеев В.И, Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекло. С.-Пб.: Стройиздат. 1996. С. 136-138].
Недостатком данного способа является высокая энергоемкость, сложность аппаратурного оформления и длительность технологического процесса.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение энергоемкости, ускорение технологического процесса за счет сокращения времени плавления шихты и упрощения аппаратурного оформления, и, как следствие, повышение конкурентоспособности конечного продукта как на внутреннем, так и на внешнем рынке за счет снижения себестоимости.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение удельных энергозатрат на 1 кг конечного продукта, сокращение времени синтеза силикат-глыбы.
Технический результат достигается тем, что для плавления гранулы шихты подают в плазменную горелку перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела, а подачу расплава в воду осуществляют отходящими плазмообразующими газами при мощности работы плазмотрона 12-15 кВт и расходе плазмообразующего газа 1,8-2,0 м3/час.
Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что:
- для плавления гранулы шихты подают в плазменную горелку перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела;
- плавление шихты осуществляется в плазменном факеле горелки;
- подача расплава в воду осуществляется отходящими плазмообразующими газами при мощности работы плазмотрона 12-15 кВт и расходе плазмообразующего газа 1,8-2,0 м3/час.
Проведенный анализ известных способов синтеза силикат-глыбы позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Характеристика компонентов
В качестве исходных компонентов брали кварцевый песок по ГОСТ 22551-77, соду кальцинированную (безводную) по ГОСТ 5100-85Е.
Сопоставленные данные и отличительные признаки известного и предлагаемого способов синтеза силикат-глыбы представлены в таблице 1.
Оптимальные параметры синтеза силикат-глыбы, экспериментально полученные, представлены в таблице 2.
* Оптимальные режимы.
Пример
На первом этапе производили подготовку шихты. Для этого кварцевый песок и поташ отвешивали в пропорциях, удовлетворяющих получению жидкого стекла из силикат-глыбы согласно требованиям ГОСТ 13079-81. В пересчете на чистые оксиды состав шихты: 26% Na2O и 74% SiO2.
Компоненты усредняли в лабораторном смесителе и гранулировали в тарельчатом грануляторе. Затем гранулированную шихту подавали через четыре питателя горелки перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела.
Для синтеза силикат-глыбы использовали плазменную горелку ГН-5Р электродугового плазмотрона УПУ-8М. Параметры работы плазмотрона были следующие: мощность 15 кВт, расход плазмообразующего газа аргона 2,0 м3/час.
Потом диспергированные капли расплава под действием динамического напора плазмообразующей струи горелки поступали в резервуар с водой, где охлаждались с образованием силикат-глыбы.
На фиг. 1 представлена технология синтеза силикат-глыбы.
К корпусу 1 плазменной горелки ГН-5Р подведены четыре порошковых питателя 3, через которые в плазменную горелку подается гранулированная шихта 4. Плазменная горелка охлаждается водоохлаждаемой рубашкой 2. Под действием высоких температур плазменного факела 9 происходит плавление гранул шихты 4 с образованием диспергированных капель расплава 5. Капли расплава 5 под действием динамического напора отходящих плазмообразующих газов 10 поступают в резервуар 6 с водой 7, где остывают и превращаются в силикат-глыбу 8.
Предложенный способ синтеза силикат-глыбы по сравнению с известным способом позволяет существенно снизить энергозатраты и себестоимость конечного продукта, ускорить технологический процесс.
Claims (1)
- Способ синтеза силикат-глыбы, включающий подготовку компонентов шихты, ее гранулирование, плавление, подачу расплава в воду и его охлаждение, отличающийся тем, что для плавления гранулы шихты подают в плазменную горелку перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела, а подачу расплава в воду осуществляют отходящими плазмообразующими газами при мощности работы плазмотрона 12-15 кВт и расходе плазмообразующего газа 1,8-2,0 м3/час.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133920A RU2660138C1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Способ синтеза силикат-глыбы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133920A RU2660138C1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Способ синтеза силикат-глыбы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660138C1 true RU2660138C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017133920A RU2660138C1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Способ синтеза силикат-глыбы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660138C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710641C1 (ru) * | 2018-12-21 | 2019-12-30 | АНО ВО "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Способ получения силикат-глыбы |
| RU209213U1 (ru) * | 2021-11-22 | 2022-02-07 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Устройство для получения блочного пеностекла |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4604121A (en) * | 1983-08-03 | 1986-08-05 | Ppg Industries, Inc. | Method of pretreating glass batch |
| RU2248933C1 (ru) * | 2003-07-28 | 2005-03-27 | Белгородский государственный университет | Способ получения синтетических минералов |
| US20090064716A1 (en) * | 2006-05-01 | 2009-03-12 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing glass |
-
2017
- 2017-09-28 RU RU2017133920A patent/RU2660138C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4604121A (en) * | 1983-08-03 | 1986-08-05 | Ppg Industries, Inc. | Method of pretreating glass batch |
| RU2248933C1 (ru) * | 2003-07-28 | 2005-03-27 | Белгородский государственный университет | Способ получения синтетических минералов |
| US20090064716A1 (en) * | 2006-05-01 | 2009-03-12 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing glass |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОРНЕЕВ В.И., ДАНИЛОВ В.В. Жидкое и растворимое стекло СПб: Стройиздат, 1996, с.136-138. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710641C1 (ru) * | 2018-12-21 | 2019-12-30 | АНО ВО "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Способ получения силикат-глыбы |
| RU209213U1 (ru) * | 2021-11-22 | 2022-02-07 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Устройство для получения блочного пеностекла |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4565185B2 (ja) | ガラス原料の溶解方法および溶解装置、ならびにガラス製造装置 | |
| KR101223237B1 (ko) | 플라즈마/가스 연소 융합을 이용한 저탄소형 기중 용해로, 이를 이용한 용융방법 및 이를 이용한 소재 제조방법 | |
| RU2660138C1 (ru) | Способ синтеза силикат-глыбы | |
| CZ295051B6 (cs) | Způsob výroby amorfního oxidu křemičitého a zařízení pro provádění tohoto způsobu | |
| CN106629799A (zh) | 一种燃烧法合成氧化铝粉的方法 | |
| CN207347181U (zh) | 高纯铝雾化速燃法制备高纯氧化铝粉的装置 | |
| Li et al. | Sintered glass-ceramic foams from fluorite tailings and waste glass with calcium phosphate addition | |
| CN109182733A (zh) | 一种含镁危废/固废的冶炼工艺 | |
| RU2417170C2 (ru) | Способ получения блочного пеностекла | |
| CN101857227B (zh) | 激光诱导自蔓延高温合成TiC粉体的方法 | |
| RU2658413C1 (ru) | Способ получения силикат-глыбы | |
| Liu et al. | In-flight melting behavior of different glass raw materials by hybrid heating of twelve-phase ac arc with oxygen burner | |
| CA3219176A1 (en) | Plasma arc process and apparatus for the production of fumed silica | |
| JPH0143716B2 (ru) | ||
| RU2726676C1 (ru) | Способ получения силикатного стекла | |
| CN110342825A (zh) | 一种以高炉渣为基料制备泡沫玻璃的方法 | |
| CN108840349A (zh) | 一种超细无定形硼粉的制备方法 | |
| US9879331B2 (en) | Green process for the preparation of pure iron | |
| JPH11116299A (ja) | 人工軽量骨材およびその製造方法 | |
| RU2720042C1 (ru) | Способ получения стекольной шихты | |
| RU2750006C1 (ru) | Способ получения корунда | |
| RU2822150C1 (ru) | Способ получения свинцового хрусталя | |
| JPH0416504A (ja) | シリコンの精製方法 | |
| CN101979686A (zh) | 一种含氧化锡废弃物的锡资源回收利用方法 | |
| CZ20033570A3 (cs) | Zpusob prípravy sferoidního karbidu boru |