Способ получения тарного стекла

)3 С 03 С 1/00, 1/О 3 В 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗСЯРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4767313/33 .производстве стеклянной тары, облицовоч- (22) 11.12,89 .- : ных плиток и других видов изделий иэ на- (46)1502.92. Бюл. Мб ,:, трийкальцийсиликатного стекла на основе (71) Научно-производственноеобъединение доменного шлака. С целью получения стек- "Хрусталь" . ла с заданной спектральной характеристи- (72) К.С.Каткова, Т,И.Баландина, Н;Б;Гусе-кой, повышения однородности и ва, В.В,Пузь, В.Ф.Смирнов, Г,Н,Крйдова механической прочности, увеличения выхо- А,Г,Беляева и И.Е.Боголюбов:. .: да годных иэделий процесс ведут при,нали- (53) 666.1,031,14 (088,8) . , , " чии избыточного сульфата натрия в шихте и (56) Патент США М 3867159,.: .,: дополнительно вводят восстановитель иэ кл, 106 51, 1976 ;:.расчета 11,5 от массы избыточного сульАвторское свидетельство СССР : фата натрия для коричневых стекол и 3,5 М 666138, кл. С 03 С 1/10, 1977, - -: . для полубелых и зеленых стекол. Светопро- (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАРНОГО СТЕК- пускание стекол в области спектра 540-560 ЛА нм 40 400-700 нм 45, Однородность (57) Изобретение относится к способам пол-.: . 1,7-1,8 С, микротвердость 610-615 кг/мм учения стекла и может быть использовано в:.Выход годной продукции 89 - 91. 1 табл. еакци СО 2 Изобретение относится к способампол-.: сы большого объема газа (2 СО 21) требуется, =учения стекла и может быть использовано в . длительная выдержка при осветлении, что .производстве стеклянной тары, облицовоч- снижает производительность печи и удороных плиток и других видов изделий иэ,на- жает процесс.трийкальцийсиликатного стекла на основе Известны также способы получения,доменных шлаков. стекла, согласно которым частично или пол-,Широко известен способ получения.йа-.: ностью щелочноземельные оксиды (СаО,трийкальцийсиликатного тарного, листова- .М 90) вводятся через доменный шлак, котого, строительного стекла, включааиций, . рый добавляется в шихту в количестве 1 приготовление шихты и высокотемператур,ную варку. При этом для ввода в стекло Саб Согласно этим способам, включающимили суммы СаО и МЯО используется харбо- плавление шихты (содержащей песок, донат кальция (СаСОз) в виде известняка, мб- . менный шлак, окислители и другие компола, доломита (СаСОзМдСОз), ненты), гомогениэацию и последующеереже-доломитизированного известняке.: - охлаждение, получают бесцветное, полубеНедостатком известного способа.пал- лое и коричневое стекла, При использоваучения стекла является то, что в процессе нии доменного шлака значительноварки требуется дополнительный равход ускоряется процесс получения стекла,трплива на разложение СаСОЗ и М 9 СОЗ по Однакоподанномуспособуиспользуетр и СаСОзМ 9 СОз -ф СаО +Мдо + ся значительное количество окислителей.Ф 2 При этом для удаления из стекломас- Так, на 1 т стекломассы вводится до 250 кгсульфата натрия, сульфата кальция и т.п., врезультате чего в атмосферу выбрасываетсядо 142 кг вредного газа 502 (на 1 т сваренной стекломассы), ухудшается процесс осветления,Известен способ, где с целью уменьшения вредных выбросов 302 в атмосферу,варку стекол ведут при массовом соотношении в шихте избыточной серы и сульфатанатрия 1:(5-20) в окислительной или нейтральной среде. Данный способ позволяет 10сократить выбросы в атмосферу до 19 кг на1 т стекла. При этом в одной печи можноизменить оттенок стекла от бесцветного докоричневого.Недостатком данного способа является 15то, что он ограничивает область спектральных характеристик стекол и может быть использован в основном при переходе содного цвета на другой (например от темнокоричневого к бесцветному). 20При варке стекол с использованием доменного шлака и сульфата натрия в соотношении 1;10 и более (например 1:11)появляются частйцы неразложившегосясульфата натрия, предел разложения которого начинает в большей степени зависетьот атмосферы печи. При повышении восстановительного потенциала атмосферы печиостаточный сульфат разлагается при болеенизких температурах, при повышении 30окислительного потенциала - при более высоких температурах варки, что не позволяетполучить стекло с заранее заданной спектральной характеристикой,Нестабильность поведения такого важного компонента шихты, как сульфат натрия 5приводит к микронеоднородности стекла,которая снижает его механическую прочность и в конечном итоге сокращает выходгодной продукции,С целью получения стекла с заданной 10спектральной характеристикой, повышенияоднородности и механической прочности,увеличения выхода годных изделий в шихту.дополнительно вводят восстановитель (например уголь) в количестве 11,5 от массы 15избыточного сульфата натрия для коричневых стекол и 3,5 для полубелых и зеленыхстекол.Количество избыточного сульфата натрия в шихте определяется как разность 20между общим количеством сульфата натрияи сульфатом натрия, пошедшим на окисление сульфидной серы из доменного шлака(на окисление 1 мас,ч, сульфидной серы расходуется 12 мас,ч. сульфата натрия). 25При анализе патентной и научно-технической литературы не обнаружено информации по использованию избьточного сульфата натрия и восстановителя в указанных пределах для получения стекол с заданной спектральной характеристикой на основе доменного шлака, обладающих высокой степенью однородности, повышенной механической прочностью. Поэтому предлагаемый способ получения стекла обладает существенным отличием.В основу разработки нового способа получения стекла на основе доменных шлаков положено направленное регулирование окислительно-восстановительного потенциала шихты, позволяющее в процессе варки изменять количество и положение в струк- туркой решетке стекла остаточной сульфидной серы, которая существенным образом влияет на спектральные, механические и технологические свойства стекла.Регулирование окислительно-восстановительного потенциала шихты, содержащей доменный шлак, можно разбить на два этапа. Этап первый - нейтрализация сульфидной серы (восстановителя) за счет добавки сульфата натрия (окислителя) из расчета ная1 мас,ч. Б - 12 мас,ч, сульфата натоия,Этап второй - стабильное создание окислительно-восстановительного потенциала шихты за счет ввода избыточного сульфата натрия (окислителя) и восстановителя (например угля), Взаимосвязь избыточного сульфата натрия и восстановителя создает необходимые условия смещения потенциала шихты в сторону более окислительного или восстановительного, который и будет определять поведение сульфидной серы при формировании структуры стекла,При этом процесс окиСления - восстановления практически не зависит от количества избыточного сульфата натрия, а зависит только от содержания восстановителя (угля),Наибольший эффект при получении стекол с заданной спектральной характеристикой, а также повышение их однородности и механической прочности установлен при вводе восстановителя от массы избыточного сульфата натрия в заявляемом количестве, При запредельных количествах восстановителя не удается получить стекло с заданной спектральной характеристикой, Кроме того, при уменьшении количества угля снижается однородность и механическая прочность стекла, при большом вводе угля не удается получить полубелое и зеленое стекла.Испытание нового способа получения стекла проводили на основе тарного стекла следующего химического состава, мас.: 8102 72,7; АЬОз+ Ре 2 Оз 2,5; Са О+ Мц О 11,0; йа 20 13,8, Шихту готовили из следующих1712326 22,7 572,0 266 3,8 О 38 342. .О 38 3,42 Кол"во угля на 100 кгстекла,кг 0,47 0013 0,119 .0,043 0,393 ь от массы избыточно.госульфата 3,5 3,5 12,5 11,5 11,5 Восстановительный по" тенциал шихты (В)Нчкислорода 110 120 1445 1440 560 3001460 1460Нейтр. Нейтр,4 ОО . 410 90 Режим варкитара,:Со 1450 1445 1450 Нейтр. Нейтр,. Сл,окисл. Сл, Сл.окисл. окисл,среда Коричне- Коричневое вое Свойства стекла; ивет Полубелоетемное Оранже", коричне- вое вое Полубе" Зелейоелое светопропускание в об"ласти спектра 400700 нм,заданное 80 80 сырьевых материалов: песок, нефелин, со.- Данные испытаний приведены в таблида, сульфат натрия, доменный шлак. Допод- . це и подтверждаются актом промышленныхнительно вводили уголь в зависимости от испытаний; Использование предлагаемогосульфидной серы в шлаке и желаемого цвв;, способа позволяет получить стекла с заданта. Для окрашивания стекла в зеленый цвет:.5 ной устойчивой спектральнойхарактеристииспользовали оксид хрома. Гранулирован- кой, отличающиеся повышеннойный доменный шлак Карагандинского: ме- однородностью и механической прочноталлургического комбината имел . стью.следующий химический состав, мас,ф; ЗИ)2:., Высокие качественные показателистек-:38,38; АЬОэ 12,77; гегОэ 0,24 СаО 42;ОВ 1 О ла позволили существенно увеличить выходМоО 5,78; Я 0,83; МпО 0,42.: .:.: . годных изделий. В то же время не полученоДоменный шлак использовали для пол-, . существенного улучшения свойств для стеного ввода СаО+МоО в состав стекла в колИ-, кол 5, 6, выходящих эа заявляемые пределы.честве 22,7 кг на 100 кг стекла. Сульфат, . Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и янатрия и уголь вводили в количествах, обес"; 15 - Способ получения тарного стекла путемпечивающих их соотношение в заявляемых. приготовления шихты с использованием допределах. менного шлака и при избыточном количестСтекла варили в горшковой печи при,:.ве. сульфата натрия, варки стекла,1440-1460 С при слабоокислительной йлй:, гомогенизации и охлаждения, о т л и ч а юнейтральнойатмосферепечи. Былиполучены:,20 щ и й с я тем, что, с целью получениябесцветное, зеленое и коричневое стекла с:. :стекла с заданной спектральной характериэаданной спектральной характеристикой; Из" стикой, повышения однородности и механикаждого стекла вырабатывались иэделия, оп-,. ческой прочности, увеличения выхода.ределялось спектральное светопропускание,. годных изделий, в шихту дополнительномикротвердость, однородность: 26 вводят. восстановитель в количестве 11,5Окислительно-восстановительный по- . - от массы избыточного сульфата натрия длятенциал шихты оценивался по показателю - коричневыхстекол и 3,5 для полубелых иХПК (химическая потребность в кислороде), зеленых стекол,который определялся по известной. методикее е ее аииггевагйееигеайаг геавеев веге ие г ееи аавагааввПараметры Стекло Прототипг ее ее е агав виве ие еа и вега, ееаеггее ееаваев в аа ев е. в аеее аеаигвгавгКол-во доменного шлака на100 кг стекла, кг гг,у гг,7гг,7 гг,у 22,7 15,0Кол"во сульфидной серы(Б ) в шихте вводимойшлаком на 1 00 кг стекла,кг О, 19О 19 .: О 19 О 19 0 19 . О, 19 035Кол-во сульфата натрий,на 100 кг стекла, кг2,66 57 6,08 2,8Кол-во избыточного сульфатанатри на 100 кг стеклвкг1712326 Продолжение таблицыч Прототип Параметры 6в е а йвФ ЕУ аЮФ М 7 о 80 45 Фактическое Саетопропускание а областиспектра 540"560 нм, Ь 40 40 15. 66 40,0 40,0 40,0 40;о заданное,4,0 4,1 530 510 76 75 Составитель К.Каткова Редактор М.Самерхэнова Техред М.Моргентал Корректор Н.РевскаяЗаказ 06 Тираж Подписное ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 8, Раушская наб., 4/б Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Фактическое,