Способ подготовки шихты для производства стекла

Способ подготовки шихты для производства стекла

Реферат

Изобретение относится к области стекольного производства, в частности к способам подготовки стекольной шихты.

Качество изделий из стекла в значительной степени зависит от качества стекольной шихты, поэтому возрастающий спрос на различные виды стеклоизделий активизировал в последние годы исследования в области подготовки стекольной шихты.

Известен способ повышения реакционной способности кремнеземных частиц и частиц сырьевого компонента, включающий взаимодействие кремнеземных частиц со щелочью, где в качестве частиц сырьевого компонента применяют пылевидный кварцевый песок, который смешивают со щелочью и прогревают при температуре 573-700°С, затем охлаждают (заявка на изобретение 2003133952/03, кл. С03С 1/02, 2005). Недостатками изобретения являются сложность и длительность способа, высокие энергозатраты, связанные с необходимостью термообработки кремнеземных частиц в течение 20-40 мин при температуре 573-700°С, сушки обработанных кремнеземных частиц щелочью и вторичной термообработки полученного компонента при температуре 573-700°С.

Наиболее близким к изобретению является способ подготовки шихты для производства стекла (взятый за прототип), заключающийся в измельчении компонентов, просеивании, взвешивании, перемешивании и гранулировании (патент RU 2246453, кл. С03В 1/02, С03С 1/02, 2005). Недостатком изобретения является многостадийность способа, включающего предварительное получение концентрата из смеси соды и каолина методом гранулирования, с последующим смешиванием его с другими компонентами шихты.

Технической задачей изобретения является расширение сырьевой базы стекольной промышленности, повышение однородности и химической активности стекольной шихты, снижение трудоемкости способа.

Поставленная задача достигается способом подготовки шихты для производства стекла на основе природного тонкодисперсного кремнеземсодержащего сырья, а именно маршаллита, путем гранулирования шихты.

Способ подготовки шихты предусматривает составление шихты на основе тонкодисперсного кремнеземсодержащего сырья с последующим его смешиванием с другими компонентами, увлажнение водой и гранулирование.

В качестве кремнеземсодержащего сырья применяют природный маршаллит, обогащенный методом промывки и представляющий фракцию со средним линейным размером частиц менее 0,1 мм.

Полученное тонкодисперсное кремнеземсодержащее сырье перемешивают в смесителе с другими компонентами шихты при увлажнении водой до 2-3% по массе шихты и гранулируют при добавлении воды 18-20 мас.%. Размер гранул 5-7 мм, прочность гранул на сжатие 0,25-0,3 МПа.

Полученная гранулированная шихта обладает повышенной химической активностью на стадии силикатообразования, время варки сокращается на 16-20% (для сравнения 8-10% по способу-прототипу) вследствие тонкодисперсности маршаллита и достижения его тесного контакта с другими компонентами шихты. Шихта обладает высокой химической однородностью (отклонение по содержанию Na₂CO₃ составляет ±0,5%), вследствие тонкодисперсности маршаллита и оптимального соотношения размеров частиц сырьевых материалов.

Использование шихты на основе тонкодисперсного обогащенного маршаллита позволяет частично или полностью заменить традиционные кремнеземсодержащие сырьевые материалы в составе различных стекольных шихт с корректировкой их рецепта.

Пример 1. Тонкодисперсный маршаллит (размер частиц ≤0,1 мм), полученный методом промывки природного маршаллита, подают в смеситель, увлажняют водой до 2%, перемешивают с другими компонентами шихты и гранулируют. Размер гранул 5 мм, прочность гранул на сжатие 0,25 МПа.

Пример 2. Тонкодисперсный маршаллит (размер частиц ≤0,1 мм), полученный методом промывки природного маршаллита, подают в смеситель, увлажняют водой до 3%, перемешивают с другими компонентами шихты и гранулируют. Размер гранул 7 мм, прочность гранул на сжатие 0,3 МПа.

Полученные гранулы шихты используют для варки тарного стекла. Корректировку рецепта шихты проводят с учетом 100% замены кварцевого песка. Время варки сокращается в среднем на 16-20%.

Способ подготовки шихты для производства стекла, включающий измельчение, просеивание, взвешивание, транспортировку, перемешивание и гранулирование, отличающийся тем, что в качестве кремнеземсодержащего сырья используют предварительно обогащенный тонкодисперсный природный маршаллит с размером фракции менее 0,1 мм, который перемешивают в смесителе с другими компонентами шихты при увлажнении водой до 2-3% и гранулируют с добавлением воды в количестве 18-20 мас.%.