Способ приготовления стекольной шихты

Способ приготовления стекольной шихты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

П И Е 700469

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Даполнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 15.06.78 (21) 2628815/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—, (43) Опубликовано 30.11.79. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.79 (51) М. Кл

С 03 В I/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (о3) УДК 666.1.022.8:

:66.099.2 (088.8) (72) Авторы ттвобретания

В. М. Витюгин, В, А. Трофимов, Л. Г..Лотова и

Н. С. Крашенинникова

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

СТЕКОЛЬНОИ ШИХТЫ

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, в частности к приготовлению шихты для варки боросиликатных стекол методом гранулирования.

Известен способ приготовления стекольной шихты, содержащей борную кислоту (1). По такому способу шихту гранулируют с водой и многоатомным спиртом и затем высушивают при 120 — 140 С. Количество воды составляет 15 — 25 вес, % (при содержании борной кислоты 7 — 10% от общего веса сухой шихты) . Недостатками способа являются применение в качестве добавки многоатомного спирта, значительное содержание воды, необходимость сушки гранулята.

Известен также способ приготовления шихты, когда шихту увлажняют в два приема: до влажности 5 — 7%, а затем до общей влажности 13 — 14% при 45 — 47 С, после чего гранулируют с одновременным охлаждением гранулята до комнатной температуры (2). Увлажнение шихты по стадиям значительно усложняет процесс гранулирования.

Известный способ заключается в том, что стекольную шихту приготавливают смешением расплава гидроокиси натрия с другими компонентами с последующим грану2 лпрованием (3). При этом шихта содержит

2 — 5 вес. % воды. Смешение проводят при

180 — 300 С. Введение специальной действующей добавки (плава гидроокиси натрия), высокая температура пластификации при смешении также значительно усложняют процесс гранулирования. Кроме того, известно корродирующее действие гидроокиси натрия на свод и стены стекловарен10 ных печей.

Цель изобретения — повышение прочности и однородности гранул и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, 15 что стекольную шихту, содержащую борную кислоту и карбонаты щелочных металлов, гранулируют после смешения предварительно нагретого до 50 — 70 С, увлажненного до 4 — б вес. % песка с остальны О ми компонентами шпхты в течение 4 — б мин.

Общее количество вводимой в шихту воды

1,2 — 1,8 вес. %, а температура шихты при смешении 37 — 42 С.

В данном способе при смешении на увлажненный горячий песок сначала подают борную кислоту и карбонаты щелочных металлов. перемешивают смесь 2 — 3 мин, а затем после внесения остальных компонентов перемешивание продолжают еще r

3 течение 2 — 3 мин, Общее время перемешивания составляет 4 — б мин.

В результате такой подготовки получается однородная пластичная масса, обусловленная образоваш:ем водных растворов пентаборатов щелочных металлов в результате реакции между борной кислотой и карбонатом щелочного металла. Реакция п17отекаст по схеме

2Н ВОЗ + 1ЧагСО, -- - 2INBBO +

СО, +ЗН О (1) Наличие этой реакции подтвержда.ют термодинампческие расчеты и прямые î Ill ты, проводимые с определением вещественного состава и количества образующихся продуктов. ЕЕа интенсивность протекания реакции между борной кислотой и карбонатом щелочного металла наибольшее внимание оказывает температура смеси.

Дробная подача компонентов на увлажненный песок при смешении спосооствует более полному протеканию реакции (1;. и равномерному распределению компонентов в смеси.

Водные растворы пентаборатов, образующиеся по реакции (1), являются связующим веществом при гранулировании. В процессе окатывания при постепенном охлаждении гранулы упрочняются за счет кристаллизации частично непрореагировавшей соды и пентаборатов щелочных металлов.

Пример 1. Компоненты промышленной стекольной шихты для производства электровакуумного стекла, содержащей, %:

SION 34; Ха СО, 15,8; НЗВО; 41,0; А1 07

0,5; NANO, 9,0; NBCE 0,7, подают в смеситель в следующей очередности: песок (температура песка 50 С), на него воду (количество воды !,2 вес. %), затем борпую кислоту, соду, остальные компоненты (AE;O,, ХаХО, NaCI). Загруженную смесь перемешивают в течение 4 мип и одновременно при этом пластифицируют (температ) ра пластификации не превышает 37 С). После смешения и пластификации шихту через шнековый дозатор подают на рабочую плоскость гранулятора (чашево"o или б»рабанного), окатывают и готовые гранулы транспортируют с одновременным охлаждением потоком воздуха Ilo назначению в бункер-за паспик илп B загрузочный карман стекловаренной печи.

Пример 2. Компоненты стекольной шихты по примеру 1 подают в смеситель в следующей очередности: песок (температура песка б0 С), на пего 1,5 вес. % воды, борную кислоту, соду, остальные компонвнты. Смесь перемешивают 5 MHEI с одновременной пластификацией при темпсратуре около 40 С. Пластпфпцировапную

1О борную кислоту, соду, окись алюминия, натриевую селитру, поваренную соль.

Смесь перемешивают б мин с одновременной пластификацией при 42 С. Готовую пластифицированпую массу через шнековый дозатор подают на рабочую плоскость гранулятора (чашевого или барабанного), гранулируют в течение 3 мин. Готовые гранулы транспортируют по назначению (в

20 бункер-запасник плп в загрузочныи карман стекловаренпой печи). При транспортировке производят обдув гранул потоком холодного воздуха.

Температура песка не должна быть выше 70 С, так как это связано с повышенным испарением воды, что нарушает рабочий баланс шихты по влажности и снижает ее пластичность. Снижение температуры песка ниже 50 С приводит к быстрой кристаллизации соды, что также ухудшает пластичность шихты.

Преимущества способа очевидны. Способ позволяет провести процесс гранулирования шпхты без использования дополнительно вводимых в шихту компонентов— пластификаторов. Количество вводимой в шихту воды меньше (на 0,8 — 3,2%), температура пластификации ниже, чем в извел40 ных способах (для сравнения: 180 †3 С по способу-прототипу, 37 †-42 С по предлагаемому.

56

65 массу через шнековый дозатор подают на рабочую плоскость гранулятора (чашсвогo илп барабанно o), oil BTIIBBIoT, и TQT0.вые гp BHv.7I,I транспортируют с одновременным охлаждением Efa ленте по назначению.

Пример 3. Компоненты стекольной шихты по примеру 1 подают в смеситель в следуюшей очередности: песок (температура песка 70 С, 1,8 вес. % воды, затем

Формула изобретения

Способ приготовления стекольной шихты путем дозирования и перемешивания компонентов, увлажнения, тепловой пластификации с последук7щей грануляцией, отл ич а юши йся тем, что, с целью повыи сипя прочности и однородности гранул и удешевления процесса, песок перед вводом в шихт> нагревают до 50 — 70 С и увлажняют до 4 — б%, увлажнение шихты осуществляют до 1,2 — 1,8 зес. % воды, а теплову ю пластификацию проводят при

37 — 42 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1303414, кл. В EN, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 357155, кл. С 03 С 1/00, 1972.

3. Патент Великобритании № 1312848, кл. С 1 М, 1974 (прототип).