Способ получения компактированной стекольной шихты

(19) Ш) 1)5 СОЗВ 1/ ИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вышение проение длитель схема осу- ктирования(кварцевый шпат готовкиемешива- ровку на ом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1237641, кл, С 03 В 1/00, 1984.Авторское свидетельство СССР У 1039901, кл. С 03 В 1/00, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПАКТИРОВАННОЙ СТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ(57) Изобретение относится к произво ству стеклянного волокна,:техническо го стекла, сортовой посуды, а также может быть использовано на предприятиях по производству эмалей различных назначений, С целью повышения произИзобретение относится к производству стеклянного волокна, технического стекла, сортовой посуды и также может быть использовано на предприятиях пб производству эмалей различных назначений,Цель изобретения - поизводительности и сокращности стекловарения.На чертеже изображенаществления способа компа шихты. Сырьевые компоненты шихть вый песок, глинозем, плавико и др.), прошедшие стадии под сырьевых компонентов, их пер ние, увлажнение и транспорти направляются по трубопроводу копительный бункер 1 с вибраводительности и.сокращения длительности стекловарения способ получения компактированной стекольной шихты включает перемешивание сырьевых компонентов, увлажнение и компактирование в ленту на валковом прессе толщиной (1-12) Э,.мм, где 0 - максимальный размер наиболее твердого компоненташихты, причем скорость компактирования регулируют от 0,02 до 5,2 м/с, увеличивая ее с уменьшением толщины ленты, а нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков регулируют от 300 до 1200 кг/м, увеличивая ее с увеличением толщины ленты. Способ позволяет повысить производительность компактирования в 1,2-1,5 раза, ф а процесса стекловарения на 23-40 Х. 1 ил., 2 табл.С." а из него через дозатор 3 и 4 - в расходный бункер 5 с подпрессовывателем-смесителем валкового пресса 6.Количество подаваемой шихты на компактирование, т.е, нагрузка на рабо- р чую поверхность валков составляет300-1200 кг/м и регулируется вначае "грубо", например, шлюзовым затором дозатора 3 и затем, "плавно" вибрационным питателем 4Толщину лентыустанавливают в зависимости от максимальных размеров наиболее твердогокомпонента шихты, например, кварцевого песка с твердостью по шкале Мосса. 6,5-7 ед., которую регулируют впределах (1-12)0. мм, где 0 - максимальный размер компонента. Скорость.компактирования шихты при этом устанавливают в диапазоне 0,02-52 м/с, 156412545 За счет стабилизированного столбар 1 ихты над валками, сил внутреннего1 рения частиц шихты и внешнего трения на границе раздела шихта - валок5(т.е. в зазоре валкового пресса) происходит процесс разрушения отдельныхчастиц шихты. Происходит изменениеформы их зерен от сферической доигольчатой и увеличивается удельнаяповерхность шихты. Следовательно,ее активность (реакционная способность) также повышается: в холодном,состоянии при компактировании растетпрочность и плотиость ленты (плитки)у 15уменьшается количество просыпи 7,т,е. растет производительность поготовому продукту, в горячем состоянии при стекловарении наблюдается зна-,чительное ускорение процессов растворения тугоплавких зерен шихтывследствие нарушения их структурыи уменьшения размеров. Таким об, разом, процесс компактирования сопровождается механическим измельчением 25отдельных компонентов шихты. Приэтом образуются новые поверхностисо специфическими центрами с преобладанием .отрицательно заряженныхионов 0 . Вследствие гидролиза на поверхности таких компонентов образуются .также отрицательные заряды, например, у кварцевого песка по следующейсхемет+2 ПНЭтот механизм обуславливает протекание на поверхности частиц шихты обменных и твердофазных реакций с прйсоединением положительно заряженныхостальных компонентов, т,е. растетплотность и прочность плиток, а следовательно, и производительность процессов компактирования и стекловарения.Готовая лента поступает на конвейер 8 и элеватором 9 подается наклассификацию в грохот 10 в зависимости от требований производства иаплитку или ленту 11 и 12. Далее конвейером 13 готовый продукт направляется в бункер-накопитель 14 с шибером 15, а из него - на склад или встекловаренную печь,П р и м е р 1. Шихту влажностью55107 бесщелочного состава для алюмоборосиликатного стекла тига Е подаютв накопительный бункер, а нз негошлюзовым затвором дозируют в расходный 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 П макс5,2 мм (где 0 макс = 0,8 мм - максимальный размер кварцевого песка как наиболее твердого компонента этой шихты, имеющего твердость 6,5-7 ед. по шкале Мосса). Скорость компактирования регулируют равной О, 5 м/с. Производительность пресса по плитке составила 215 т/сут. Готовую плитку проверяют на плотность ( р= 2200 кг/м) и прочность (11 - 12 МПа), загружают в ванную печь периодического действия вместимостью 1 т при 1535 С. Установлено, что процессы силикато- и стеклообразования протекают с большой скоростью, а массовое растворение зерен кварцевого песка происходит уже в начальный период стадии стеклообразования. Время варки сокращается с 24 ч до 18 ч, а производительность печи возрастает на 30-407. Готовые изделия отвечают отраслевым стандартам.П р и м е р 2. Шихту влажностью 87 для эмали безгрунтового кислотостойкого состава марки А. непрерывно подают вибрационным питателем в расходный бункер пресса с диаметром валков 160 мм и поддерживают нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков 350 кг/м. Толщину ленты (плитки) устанавливают равной 3 0 макс =1,2 мм (где Р макс = 0,4 - максимальный размер оксида бериллия как наиболее твердого компонента этой шихты, имеющего твердость 3 ед. по шкале Мосса). СкоростЬ компактирования регулируют равной 0,25 м/с. Производительность пресса по плитке составила 5 т/сут. Готовую плитку проверяют на плотность .(рр = 2700 кг/м) и прочнОсть (1-1,5 МПа) загружают в платиновые тигли вместимостью 100 т при 1280 С. Время варки сокращаетсяона 23-277 Готовые эмали хорошо наносятся методом окунания на изделия, а покрытия после обжига соответствуют техническим условиям. В табл. 1 и 2 представлены варианты выполнения способа с различными режимными и технологическими параметрами и даны технические характеристики способа.5 15641Отсутствие стадий увлажнения шихты специальным связующим, ввода пара для подогрева и сушки плиток или ленты, а также простота конструкции пресса в сравнении с прототипом значительно повышает плотность плиток и снижает разброс по плотности при повьппении качества стекла.Наличие в шихте твердых компонен)тов (и как правило, наиболее тугоплавких) создает основные трудности для достижения высоких показателей процессов компактирования и стекло- варения по производительности, скорости пропара зерен кварца и др. Однако, способность наиболее твердых компонентов шихты измельчаться в за 25 зоре между валками при указанных в формуле изобретения нагрузках шихты на рабочую поверхность валков, толщины получаемой плитки твердости измельчаемых компонентов и скорости компактирования позволяют резко увеличить производительность процессов компактирования и стекловарения.Вся совокупность существенных признаков позволяет увеличить производительность процессов компактйрова 20 25 Таблица Способ предлагаемый Параметр Известныйспособшихта с кварцевым песком по примеру шихта без кварцевого песка по примеру прототип 1 г 3 ВалковыйпресСКварцевыйпесок Валковый пресс Валховый пресс Кварцевый песок 5(оз Оксид иттрия Т Оз 6,5 6,5 6,5 9,0 9,0 9,0 0,8 0,8 0 8 0,4 0,4 0,4 12 12 12 300 800 1200 300 800 1200 10,8 08 6"0848 120 В96 1 "0,40,4 Ь 0,42,4 120,4 щ 4,8 15 (15) 3,1 5,2 о,ог 4,2 (0) 5,2 3,1 0,02 15020502 20022002 23021302 5025003 7028003 9027003 1900 (1900)5 (5) 215 180 70 (165)31 (23) 250 180 190 200 18,5 18,3 18 1,52 1,4 1,47 30 33 23 27 25 Оборудование для осуществленияспособаНаиболее твердый компонент пихтыТвердость компонента пихты, ед. тв.шкалы ИоссаИвксимальиый размеркомпонента шихты,им Количество компонента такоЯ фракции в шихте, ЙНагрузка исходной нихты на рабочую поверхность валков, кг/и Толнина ленты илиплитки, ммСкорость компактироваиня шихты, и/с(м/мнн)Давление компактироваиня, ИПаПлотность, кг/нРазброс по плотностиХ Производительностьпо плитке, т/сут Продолвительяость варки, чПрирост производительности печи по вЫрабозтаиноЯ стехломвссе, 2 ния и стекловарения, а также получать конечный продукт высокого качества.Технико-экономический эффект от использования изобретения выражается в увеличении производительности процесса компактирования в 1,2-1,5 раза, а процесса стекловарения на 23- 407. Формула изобретенияСпособ получения компактированной. стекольной шихты путем перемешивания сырьевых компонентов, увлажнения и компактирования в ленту на валковом прессе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения производительности и сокращения длительности стекловарения, шихту компактируют в ленту или плитку толщиной (1-12) х х В мм, где П - максимальный размер наиболее твердого компонента шихты, причем скорость компактирования регулируют от О, 02 до 5, 2 м/сз увеличивая ее с уменьшением толщины ленты, а нагрузку исходной шихты на рабочую поверхность валков регулируют от 300 до 1200 кг/мгз увеличивая ее с увеличением толщины ленты.1564125 Таблица 2 Предлагаемый способ, шихта типа "каназитпопримеру Параметр 23 борудование для осуествления способааиболее твердый комонент шихты Валковый пресс вердость этого компоента шихты, ед. тв.калы Моссааксимальный размертого компонента шихты,30 3,0 3,0 0,63 0,63 0,63 10 10 10 1200 800 300 0,02 3,1 5,2 23016801,5 15016601,5 20017001 195 210 230 1,5 1,6 76 83 81 оличество компонента акой фракции в шихте, Е агрузка исходной шихты а рабочую поверхность алков, кг/молщина ленты или плит- и, ммкорость компактированияихты, м/савление компактироваия, МПаотность кг/мэРазброс по плотности, 7Производительность по ,плитке, т/сутПродолжительностьварки, чПрирост производительности печи по выработанной стекломассе, 7. Кальция силикат Са 80 (метаснликат кальция) 1 фОв 63 = Ов 63 бхОэ 63 = Зэ 78 12 хОэ 63 = 7 э 61564125 Составитель О.Самохинаедактор Н.Киштулинец Техред Л.,Сердокова Корректор О.Кравцов раж 391 Подписное тета по изобретениям и откр ква, ЖРаушская наГ д,аказ 113 НИИПИ Государственного коми ытиям при ГКНТ СССР 113035, Мос 4/5