RU2730273C1 - Glass melting method in crucible - Google Patents
Glass melting method in crucible Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730273C1 RU2730273C1 RU2019112756A RU2019112756A RU2730273C1 RU 2730273 C1 RU2730273 C1 RU 2730273C1 RU 2019112756 A RU2019112756 A RU 2019112756A RU 2019112756 A RU2019112756 A RU 2019112756A RU 2730273 C1 RU2730273 C1 RU 2730273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- glass
- melting
- charge
- furnace
- Prior art date
Links
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
- C03B5/06—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in pot furnaces
- C03B5/08—Glass-melting pots
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства стекла, а именно к получению относительно небольших объемов стекла путем варки стекломассы в тигле, например стекла для последующего изготовления стеклянной глазури.The invention relates to a technology for the production of glass, namely, to obtain relatively small volumes of glass by melting molten glass in a crucible, such as glass for the subsequent manufacture of glass glaze.
Традиционно для получения стекла шихту, состоящую из кремнезема и веществ, содержащих окислы металлов, засыпают в емкость, изготовленную из огнеупорного материала, и далее прогревают шихту до температуры обычно более 1000°С. В случае промышленного производства такой емкостью является непрерывно действующая «ванная печь» или отдельно прогреваемый «горшок».Traditionally, to obtain glass, a charge consisting of silica and substances containing metal oxides is poured into a container made of refractory material, and then the charge is heated to a temperature of usually more than 1000 ° C. In the case of industrial production, such a container is a continuously operating "bath oven" or a separately heated "pot".
Известно, что при варке стекол в лабораторных условиях шихту прогревают в тигле, помещенном в электропечь. При этом используют тигли, изготовленные из керамики, кварца, а также платины (Стекло. Справочник. / Под ред. Павлушкина Н.М., М: Стройиздат, 1973.. М., с. 235).It is known that when glass is melted under laboratory conditions, the charge is heated in a crucible placed in an electric furnace. At the same time, crucibles made of ceramics, quartz, and also platinum are used (Glass. Handbook. / Edited by NM Pavlushkin, M: Stroyizdat, 1973 .. M., p. 235).
У вышеописанного способа имеются недостатки, связанные с процессом извлечения полученного стекла из тигля. Для того чтобы вылить полученное стекло из тигля, тигель необходимо извлекать из печи при температуре порядка 1000°С. Но такие действия приводят к быстрому износу печи. Если же охладить тигель вместе с печью до температуры, при которой извлечение тигля не опасно для сохранности печи, то стекло оказывается застывшим и прочно спаянным с тиглем. При этом тигель либо саморазрушается по причине различия коэффициентов линейного теплового расширения материала тигля и спаянного с его стенками стекла, либо тигель приходится разрушать для извлечения порции стекла.The above-described method has disadvantages associated with the process of removing the obtained glass from the crucible. In order to pour the glass obtained from the crucible, the crucible must be removed from the furnace at a temperature of about 1000 ° C. But such actions lead to rapid wear of the furnace. If you cool the crucible together with the furnace to a temperature at which removing the crucible is not dangerous for the safety of the furnace, then the glass turns out to be solidified and firmly soldered to the crucible. In this case, the crucible either self-destructs due to the difference in the coefficients of linear thermal expansion of the crucible material and glass soldered to its walls, or the crucible must be destroyed to extract a portion of the glass.
Кроме того, материал тигля из огнеупорного силикатного материала (керамика, кварц) частично растворяется в стекле, что значительно ухудшает его качество.In addition, the crucible material made of refractory silicate material (ceramics, quartz) partially dissolves in the glass, which significantly deteriorates its quality.
В случае использования платинового тигля, за счет пластичности материала тигель не разрушается, но стекло может быть извлечено из него только в жидком состоянии. Что требует недопустимого открытия печи при высокой температуре. При этом, при охлаждении платинового тигля с порцией сваренного стекла до комнатной температуры, стекло хорошо спаивается со стенками платинового тигля, и освобождение тигля от остатков стекла после охлаждения возможно только химическим вытравливанием стекла. Это осложняет повторное использование тигля. К тому же платиновый тигель является очень дорогостоящим.In the case of using a platinum crucible, due to the plasticity of the material, the crucible is not destroyed, but the glass can only be removed from it in a liquid state. Which requires unacceptable opening of the oven at high temperatures. At the same time, when a platinum crucible with a portion of the welded glass is cooled to room temperature, the glass is well soldered to the walls of the platinum crucible, and the release of the crucible from glass residues after cooling is possible only by chemical etching of the glass. This makes it difficult to reuse the crucible. In addition, a platinum crucible is very expensive.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение простого способа, упрощающего технологический процесс варки стекла в тигле, а также улучшение качества получаемого стекла.The technical result of the proposed invention is to obtain a simple method that simplifies the technological process of melting glass in a crucible, as well as improving the quality of the resulting glass.
Технический результат достигается тем, что предлагается способ варки стекла в тигле, включающий приготовление тонкоизмельченной шихты, засыпку шихты в тигель, помещение тигля с шихтой в печь, плавление шихты, и последующее охлаждение тигля вместе с печью до температуры отверждения стекла, отличающийся тем, что тигель для варки стекла изготавливают из никеля, разогрев тигля с шихтой осуществляют до температуры не более 1430°С, а сам процесс варки стекла проводят в среде защитного газа.The technical result is achieved by the fact that a method of melting glass in a crucible is proposed, including the preparation of a finely ground charge, filling the charge into the crucible, placing the crucible with the charge into the furnace, melting the charge, and then cooling the crucible together with the furnace to the glass solidification temperature, characterized in that the crucible for melting glass is made of nickel, the crucible with the charge is heated up to a temperature of not more than 1430 ° C, and the glass melting process itself is carried out in a protective gas.
В предлагаемом изобретении в качестве защитного газа может применяться формиргаз.In the present invention, formirgas can be used as a shielding gas.
В предлагаемом изобретении в качестве защитного газа может применяться азот.In the present invention, nitrogen can be used as a protective gas.
В предлагаемом изобретении тигель для варки стекла может изготавливаться в виде прямоугольной кюветы, при этом угол между боковыми стенками кюветы должен составлять не менее 90°.In the proposed invention, the crucible for melting glass can be made in the form of a rectangular cuvette, while the angle between the side walls of the cuvette should be at least 90 °.
В предлагаемом изобретении тигель для варки стекла может изготавливаться в виде прямоугольной кюветы путем сгибания листа никеля толщиной 0,1-0,5 мм.In the present invention, the crucible for melting glass can be made in the form of a rectangular cuvette by bending a nickel sheet with a thickness of 0.1-0.5 mm.
В предлагаемом изобретении приготовление тонкоизмельченной шихты позволяет значительно понизить температуру варки стекла. При использовании неизмельченной шихты для растворения всех компонентов процесс варки стекла проводят при температурах 1600°С и более, тогда как при использовании тонкоизмельченной шихты допустимо проводить процесс варки стекла при температуре 1400°С. Необходимость понижения температуры варки стекла обусловлена материалом тигля, а именно температурой плавления никеля (1455°С).In the proposed invention, the preparation of a finely ground batch allows to significantly lower the glass melting temperature. When using non-ground charge to dissolve all components, the glass melting process is carried out at temperatures of 1600 ° C or more, while when using a finely ground charge, it is permissible to carry out the glass melting process at 1400 ° C. The need to lower the glass melting temperature is due to the crucible material, namely the melting point of nickel (1455 ° C).
В предлагаемом изобретении процесс варки стекла осуществляют в тигле из никеля. При использовании данного материала в совокупности с защитной антиокислительной средой, в которой протекает процесс, удается добиться эффекта, когда сваренное стекло не спаивается со стенками тигля, а следовательно, легко извлекается из него после остывания. Известно такое свойство никеля, как трудность пайки со стеклом. В предлагаемом изобретении данное свойство усиливается наличием защитной антиокислительной среды газа, которая не позволяет сформироваться на поверхности металла окисному слою, необходимому для обеспечения смачивания металла стеклом.In the present invention, the glass melting process is carried out in a nickel crucible. When using this material in conjunction with a protective antioxidant environment in which the process takes place, it is possible to achieve the effect when the welded glass is not soldered to the walls of the crucible, and, therefore, is easily removed from it after cooling. Nickel is known to be difficult to solder with glass. In the proposed invention, this property is enhanced by the presence of a protective antioxidant gas environment, which does not allow the formation of an oxide layer on the metal surface, which is necessary to ensure the wetting of the metal with glass.
Поскольку в предлагаемом изобретении при осуществлении процесса варки стекла, стекломасса не взаимодействует со стенками тигля, то соответственно в стекло не попадают посторонние примеси, таким образом улучшается качество изготавливаемого стекла.Since in the present invention, during the glass melting process, the molten glass does not interact with the crucible walls, impurities do not enter the glass, thus improving the quality of the glass produced.
В предлагаемом изобретении для облегчения извлечения готовой порции стекла из тигля, изготовленного в форме прямоугольной кюветы, угол между дном и боковыми стенками тигля составляет 90° или более.In the present invention, to facilitate the removal of the finished portion of glass from the crucible made in the form of a rectangular cuvette, the angle between the bottom and the side walls of the crucible is 90 ° or more.
Также тигель для варки стекла может быть изготовлен в форме прямоугольной кюветы из листа никеля толщиной 0,1-0,5 мм, путем его сгибания, что позволяет после завершения процесса варки стекла легко отгибать края стенок тигля для облегчения извлечения сваренной порции стекла.Also, a crucible for melting glass can be made in the form of a rectangular cuvette from a sheet of nickel with a thickness of 0.1-0.5 mm, by bending it, which allows, after the completion of the glass melting process, to easily bend the edges of the crucible walls to facilitate the extraction of the welded portion of glass.
Таким образом, в предлагаемом способе варки стекла в тигле общеизвестное отрицательное качество никеля - трудность пайки его со стеклом - использовано как положительное.Thus, in the proposed method of melting glass in a crucible, the well-known negative quality of nickel - the difficulty of soldering it with glass - is used as a positive one.
Использование предлагаемого способа позволяет:Using the proposed method allows:
- после завершения в печи варки или плавки стекла в тигле и охлаждения тигля вместе с печью осуществить извлечение стекла из тигля без разрушения тигля (поскольку расплавленное стекло с тиглем не спаивается;- after completion of melting or melting of glass in the crucible in the furnace and cooling the crucible together with the furnace, remove the glass from the crucible without destroying the crucible (since the molten glass is not soldered to the crucible;
- улучшить качество сваренного стекла (поскольку материал тигля в процессе варки в стекле не растворяется).- improve the quality of the glass melted (since the crucible material does not dissolve in the glass during melting).
Пример выполнения. В тигель, изготовленный в виде кюветы с толщиной стенки 0,1 мм путем сгибания листа никеля марки НП2, засыпают 50 г мелкоизмельченной шихты для приготовления стекла, используемого в качестве глазури для покрытия керамики. Состав шихты, вес. %:Execution example. In a crucible made in the form of a cuvette with a wall thickness of 0.1 mm by bending a sheet of NP2 nickel, 50 g of a finely ground mixture is poured to prepare glass used as a glaze for coating ceramics. Charge composition, weight %:
После этого тигель с шихтой прогревают в печи с молибденовыми нагревателями в защитной среде формиргаза при температуре 1350° в течение 20 минут, после чего охлаждают печь с тиглем до комнатной температуры. Тигель достают из печи, и полученный стеклянный блок легко извлекают из него, так как стекло не спаивается со стенками тигля. Полученное стекло не достаточно свободно от пузырьков газа, но для использования его в качестве глазури, предусматривающий помол стекла в порошок, наличие пузырьков газа в стекле не существенно.After that, the crucible with the charge is heated in a furnace with molybdenum heaters in a protective atmosphere of formirgas at a temperature of 1350 ° for 20 minutes, after which the furnace with a crucible is cooled to room temperature. The crucible is taken out of the furnace, and the resulting glass block is easily removed from it, since the glass is not soldered to the crucible walls. The resulting glass is not sufficiently free of gas bubbles, but for using it as a glaze, which involves grinding glass into powder, the presence of gas bubbles in the glass is not essential.
Как было отмечено выше, при варке стекла в тигле известными способами, для того чтобы извлечь сваренное стекло из тигля, его необходимо либо вылить в расплавленном состоянии из тигля, для чего тигель извлекают из печи при температуре более 1000°С, а это недопустимо для сохранности печи, либо охлаждают тигель вместе с печью до температуры, при которой печь допустимо открывать без ее повреждения, например до комнатной температуры. Однако при этом застывшее стекло оказывается спаянным с тиглем и для его извлечения требуется разрушение тигля.As noted above, when melting glass in a crucible by known methods, in order to remove the welded glass from the crucible, it must either be poured out of the crucible in the molten state, for which the crucible is removed from the furnace at a temperature of more than 1000 ° C, and this is unacceptable for safety furnaces, or cool the crucible together with the furnace to a temperature at which it is permissible to open the furnace without damaging it, for example, to room temperature. However, in this case, the frozen glass turns out to be soldered to the crucible and the destruction of the crucible is required to remove it.
Предложенный способ варки стекла в тигле устраняет указанное техническое противоречие - стекло извлекается из тигля без повреждения и печи, и тигля.The proposed method of melting glass in a crucible eliminates the indicated technical contradiction - the glass is removed from the crucible without damaging both the furnace and the crucible.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа возможно осуществить варку порций стекла в тигле, при этом упростить технологический процесс, по причине того, что исключены операции по извлечению порции готового стекла из тигля механическим или химическим способом, а также значительно снизить затраты, так как не требуется разрушение тигля после каждой варки. Также при использовании предлагаемого способа повышается качество готового стекла за счет того, что при варке стекломасса не вступает в реакцию с материалом тигля.Thus, when using the proposed method, it is possible to melt portions of glass in a crucible, while simplifying the technological process, due to the fact that operations for removing a portion of finished glass from the crucible by mechanical or chemical methods are excluded, and also significantly reduce costs, since it is not required destruction of the crucible after each cooking. Also, when using the proposed method, the quality of the finished glass increases due to the fact that during melting the molten glass does not react with the crucible material.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112756A RU2730273C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Glass melting method in crucible |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112756A RU2730273C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Glass melting method in crucible |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2730273C1 true RU2730273C1 (en) | 2020-08-21 |
Family
ID=72237761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019112756A RU2730273C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Glass melting method in crucible |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2730273C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU874674A1 (en) * | 1979-11-02 | 1981-10-23 | Предприятие П/Я Х-5382 | Crucible for continuous smelting of glass |
| SU1534014A1 (en) * | 1988-03-10 | 1990-01-07 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Кварцевого Стекла | Graphite crucible for silica melting |
| TW200922894A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-01 | Univ Far East | Structure of crucible for avoiding adhesion of high temperature glass |
| RU2429209C2 (en) * | 2006-03-28 | 2011-09-20 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Blue glass weakly absorbing solar radiation |
-
2019
- 2019-04-25 RU RU2019112756A patent/RU2730273C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU874674A1 (en) * | 1979-11-02 | 1981-10-23 | Предприятие П/Я Х-5382 | Crucible for continuous smelting of glass |
| SU1534014A1 (en) * | 1988-03-10 | 1990-01-07 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Кварцевого Стекла | Graphite crucible for silica melting |
| RU2429209C2 (en) * | 2006-03-28 | 2011-09-20 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Blue glass weakly absorbing solar radiation |
| TW200922894A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-01 | Univ Far East | Structure of crucible for avoiding adhesion of high temperature glass |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 2170-73 "ЛЕНТЫ ИЗ НИКЕЛЯ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СПЛАВОВ НИКЕЛЯ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ", Издательство стандартов, 1973. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8124554B2 (en) | Fused cast refractory block with high zirconia content | |
| WO2007066428A1 (en) | Apparatus and process for producing high-purity silicon | |
| EP2626340A1 (en) | High zirconia refractory product | |
| JPH03218980A (en) | High zirconia-based hot-melt casting refractory | |
| CN105174974B (en) | Alumina fused cast refractory and method for producing same | |
| CN107151748B (en) | A kind of method of smelting of gold-germanium alloy solder | |
| KR20070070058A (en) | High-zirconia casting refractory material | |
| RU2730273C1 (en) | Glass melting method in crucible | |
| CN106977095B (en) | A kind of anhydrous oxyhalide tellurite glass and preparation method thereof | |
| JP3682888B2 (en) | High zirconia electroformed brick | |
| WO2021143013A1 (en) | Manganese aluminum alloy and preparation method therefor | |
| US2156457A (en) | Multicellular glass and method for its manufacture | |
| US4234630A (en) | Process for the protection of carbon bodies | |
| JPH0653634B2 (en) | Regeneration method of quartz crucible for pulling silicon single crystal | |
| JP5096289B2 (en) | Glass molded body and method for producing crystallized glass molded body | |
| JP3928818B2 (en) | Induction furnace | |
| JP2014005180A (en) | Method of inserting electrode, method of manufacturing glass product, method of manufacturing glass melting tank, and glass melting tank | |
| CN207175755U (en) | For producing the smelting apparatus of optical glass | |
| JP2011093747A (en) | Quartz crucible and method for manufacturing the same | |
| CN102617115B (en) | Composition and method for smelting fluorophlogopite ceramic, and fluorophlogopite ceramic prepared from composition | |
| JPH01215764A (en) | Treatment of melting injection type ceramic refractory | |
| RU2799670C1 (en) | Method of melting glass in skull crucibles | |
| JPH0818880B2 (en) | High zirconia heat melting refractory | |
| CN108585486A (en) | A kind of artistic glass of acid and alkali-resistance and preparation method thereof | |
| US3694179A (en) | Method for producing phosphate optical glasses |