SU1564125A1

SU1564125A1 - Способ получени компактированной стекольной шихты

Info

Publication number: SU1564125A1
Application number: SU884474566A
Authority: SU
Inventors: Виталий Геннадьевич Калыгин; Олег Синанович Чехов; Юрий Иванович Колесов; Константин Владимирович Нагулевич
Original assignee: Предприятие П/Я М-5314
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-05-15

Abstract

Изобретение относитс к производству стекл нного волокна, технического стекла, сортовой посуды, а также может быть использовано на предпри ти х по производству эмалей различных назначений. С целью повышени производительности и сокращени длительности стекловарени способ получени компактированной стекольной шихты включает перемешивание сырьевых компонентов, увлажнение и компактирование в ленту на валковом прессе толщиной (1-12) D, мм, где D - максимальный размер наиболее твердого компонента шихты, причем скорость компактировани регулируют от 0,02 до 5,2 м/с, увеличива ее с уменьшением толщины ленты, а нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков регулируют от 300 до 1200 кг/м², увеличива ее с увеличением толщины ленты. Способ позвол ет повысить производительность компактировани в 1,2-1,5 раза, а процесса стекловарени на 23-40%. 1 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относитс к произвол- 1 ству стекл нного волокна, технического стекла, сортовой посуды и также может быть использовано на предпри ти х пс производству эмалей различных назначений.

Цель изобретени - повышение производительности и сокращение длительности стекловарени .

На чертеже изображена схема осуществлени способа компактировани шихты.

Сырьевые компоненты шихты (кварцевый песок, глинозем, плавиковый шпат и др.), прошедшие стадии подготовки сырьевых компонентов, их перемешивание , увлажнение и транспортировку направл ютс по трубопроводу в накопительный бункер 1 с вибратором 2,

а из него через дозатор 3 и 4 - в расходный бункер 5 с подпрессрвыва- телем-смесителем валкового пресса 6. Количество подаваемой шихты на ком- пактирование, т.е. нагрузка на рабочую поверхность валков составл ет 300-1200 кг/м2 и регулируетс вначале грубо, например, шлюзовым зат- рором дозатора 3 и затем, плавно вибрационным питателем 4. Толщину ленты

устанавливают в зависимости от максимальных размеров наиболее твердого компонента шихты, например, кварцевого песка с твердостью по шкале Мос- са. 6,5-7 ед., которую регулируют в

пределах (1-12)D мм, где D - макси- мальный размер компонента. Скорость

компактировани шихты при этом устанавливают в диапазоне 0,02-5,2 м/с.

За счет стабилизированного столба (пихты над валками, сил внутреннего трени частиц шихты и внешнего тре- йи на границе раздела шихта - валок (т.е. в зазоре валкового пресса) происходит процесс разрушени отдельных частиц шихты. Происходит изменение формы их зерен от сферической до игольчатой и увеличиваетс удельна поверхность шихты. Следовательно, ее активность (реакционна способность ) также повышаетс : в холодном состо нии при компактировании растет прочность и плотность ленты (плитки), уменьшаетс количество просыпи 7, т.е. растет производительность по готовому продукту, в гор чем состо нии при стекловарении наблюдаетс значительное ускорение процессов рас- творени тугоплавких зерен шихты вследствие нарушени их структуры и уменьшени размеров. Таким образом , процесс компактировани сопровождаетс механическим измельчением отдельных компонентов шихты. При этом образуютс новые поверхности со специфическими центрами с преобладанием отрицательно зар женных ионов 0 . Вследствие гидролиза на по- верхности таких компонентов образуютс .также отрицательные зар ды, например , у кварцевого песка по следующей схеме

(Si02) + n SiO + + 2n

Этот механизм обуславливает протекание на поверхности частиц шихты обменных и твердофазных реакций с присоединением положительно зар женных остальных компонентов„ т.е. растет плотность и прочность плиток, а следовательно , и производительность процессов компактировани и стекловарени .

Готова лента поступает на конвейер 8 и элеватором 9 подаетс на классификацию в грохот 10 в зависимости от -требований производства на плитку или ленту 11 и 12. Далее кон- вейером 13 готовый продукт направл етс в бункер-накопитель 14 с шибером 15, а из него - на склад или в стекловаренную печь.

Пример 1. Шихту влажностью 10% бесщелочного состава дл алюмо- боросиликатного стекла тига Е подают в накопительный бункер, а из него шлюзовым затвором дозируют в расходны

5

Q С

5

бункер пресса с диаметром валков 520 мм и поддерживают нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков 800 кг/м. Толщину ленты (плитки) устанавливают равной 6,5 D макс 5,2 мм (где D макс 0,8 мм - максимальный размер кварцевого песка как наиболее твердого компонента этой шихты, имеющего твердость 6,5-7 ед. по шкале Мосса). Скорость компактировани регулируют равной-0,5 м/с. Производительность пресса по плитке составила 215 т/сут. Готовую плитку провер ют на плотность (Рпд51 2200 кг/м3) и прочность (11-12 МПа), загружают в ванную печь периодического действи вместимостью 1 т при 1535°С. Установлено , что процессы силикате- и стек- лообразовани протекают с большой скоростью, а массовое растворение зерен кварцевого песка происходит уже в начальный период стадии стеклообра- зовани . Врем варки сокращаетс с 24 ч до 18 ч, а производительность печи возрастает на 30-40%. Готовые издели отвечают отраслевым стандартам .

Пример 2. Шихту влажностью 8% дл эмали безгрунтового кислотостойкого состава марки А-20 непрерывно подают вибрационным питателем в расходный бункер пресса с диаметром валков 160 мм и поддерживают нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков 350 кг/м2. Толщину ленты (плитки) устанавливают равной 3-D макс 1,2 мм (где D макс 0,4 - максимальный размер оксида берилли как наиболее твердого компонента этой шихты, имеющего твердость 3 ед. по шкале Мосса). Скорость компактировани регулируют равной 0,25 м/с. Производительность пресса по плитке составила 5 т/сут. Готовую плитку провер ют на плотность .( /) пл 2700 кг/м3) и прочность (1-1,5 МПа), загружают в платиновые тигли вместимостью 100т при 1280 С. Врем варки сокращаетс на 23-27%. Готовые эмали хорошо нанос тс методом окунани на издели , а покрыти после обжига соответствуют техническим услови м.

В табл. 1 и 2 представлены варианты выполнени способа с различными режимными и технологическими параметрами и даны технические характеристики способа.

515

Отсутствие стадий увлажнени шихты специальным св зующим, ввода пара дл подогрева и сушки плиток или ленты, а также простота конструкции пресса в сравнений с прототипом значительно повышает плотность плиток и снижает разброс по плотности при повышении качества стекла.

Наличие в шихте твердых компонен- )тов (и как правило, наиболее тугоплавких ) создает основные трудности дл достижени высоких показателей процессов компактировани и стекловарени по производительности, скорости пропара зерен кварца и др. Однако , способность наиболее твердых компонентов шихты измельчатьс в зазоре между валками при указанных в формуле изобретени нагрузках шихты на рабочую поверхность валков, толщины получаемой плитки твердости измельчаемых компонентов и скорости компактировани позвол ют резко увеличить производительность процессов компактировани и стекловарени . Вс совокупность существенных признаков позвол ет увеличить производительность процессов компактирова

0

1

0

5

256

ни и стекловарени , а также получать конечный продукт высокого качества. Технико-экономический эффект от использовани изобретени выражаетс в увеличении производительности процесса компактировани в 1,2-1,5 раза , а процесса стекловарени на 23- 40%.

Claims

Формула изобретени Способ получени компактированной

стекольной шихты путем перемешивани сырьевых компонентов, увлажнени и компактировани в ленту на валковом прессе, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности и сокращени длительности стекловарени , шихту компактируют в ленту или плитку толщиной (1-12) х х D мм, где D - максимальный размер наиболее твердого компонента шихты, причем скорость компактировани регулируют от 0,02 до 5, 2 м/с, увеличива ее с уменьшением толщины ленты, а нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков регулируют от 300 до 1200 кг/м2, увеличива ее с увеличением толщины ленты.

I

6,5

0,8 12 300

5,2

150

2050 2 180 18,5

30

Валковый пресс Кварцевый песок SiOt

6,56,5

0,80,8

1212

8001200

I D,8-0,8 6«0,8-4,,8-9,6

3,1

200

2200

2,

250 18

40

0,02

230

2130

2

215 18.3

33

Таблица (

Валковый npect Кварцевый песок

9,0

О,А

9,0 0,4

800

1200

0,02

230

2130

2

215 18.3

Оборудование дл осуществлени способа Наиболее твердый компонент шихты твердость этого компонента шихты, ед. тв. пкалы Мосса Максимальный размер :5того компонента шихты,

11М

(оличество компонента такой фракции в шихте, % 1агрузка исходной шихты а рабочую поверхность валков, кг/м2 Толщина ленты или плитки , мм

Скорость компактировани пихты, м/с

Цавление компактировани , МПа Тлотность, кг/мэ (Разброс по плотности, % Производительность по плитке, т/сут Продолжительность варки, ч

Прирост производительности печи по выработанной стекломассе , %

Валковый пресс Кальци силикат CaSiO (метасиликат кальци )

3,0

0,63 10

300

з,.о

0,63 10

800

3,0

0,63 10

1200

,63 0,63 ,63 3,78 12x0,63 7,6

5,2

3,1

0,02

81

83

76

Таблица 2

3,0

0,63 10

1200

3,1

0,02

83

76