RU2107666C1 - Method of preparation of mixture for production of glass - Google Patents
Method of preparation of mixture for production of glass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107666C1 RU2107666C1 RU96104060A RU96104060A RU2107666C1 RU 2107666 C1 RU2107666 C1 RU 2107666C1 RU 96104060 A RU96104060 A RU 96104060A RU 96104060 A RU96104060 A RU 96104060A RU 2107666 C1 RU2107666 C1 RU 2107666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- components
- glass
- preparation
- sodium hydroxide
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000255930 Chironomidae Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- -1 chalk Inorganic materials 0.000 description 1
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M chlormequat chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к способам подготовки сырьевых материалов для производства стекла. The invention relates to the field of construction, in particular to methods for preparing raw materials for glass production.
Известен способ подготовки шихты для производства стекла, заключающийся в измельчении, сушке и рассеве компонентов через сита 0,8-1,1 м с их последующим смешением [1]. A known method of preparing a mixture for the production of glass, which consists in grinding, drying and sieving the components through sieves of 0.8-1.1 m with their subsequent mixing [1].
Недостатками способа являются малая гомогенизация шихты, отсутствие физико-химического взаимодействия между компонентами, возможность расслаивания. The disadvantages of the method are the small homogenization of the mixture, the lack of physico-chemical interaction between the components, the possibility of delamination.
Наиболее близким техническим решением к предложенному способу является способ подготовки шихты для производства стекла, включающий обработку кремнезема водным раствором оксида натрия и термообработку при температуре до 200oC с последующим смешением со всеми компонентами шихты [2].The closest technical solution to the proposed method is a method of preparing a charge for the production of glass, comprising treating silica with an aqueous solution of sodium oxide and heat treatment at a temperature of up to 200 o C followed by mixing with all components of the charge [2].
Недостатками способа являются его длительность при наличии двух стадий, а также малая гомогенизация смеси компонентов, отсутствие физико-химического взаимодействия между ними, что не исключает возможность расслаивания, значительные энергозатраты. The disadvantages of the method are its duration in the presence of two stages, as well as low homogenization of the mixture of components, the absence of physico-chemical interaction between them, which does not exclude the possibility of delamination, significant energy consumption.
Задачей изобретения является сокращение длительности подготовки шихты, повышение степени гомогенизации, физико-химического взаимодействия между компонентами и уменьшение энергозатрат за счет снижения температуры обработки. The objective of the invention is to reduce the duration of the preparation of the mixture, increasing the degree of homogenization, physico-chemical interaction between the components and reducing energy consumption by reducing the processing temperature.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе подготовки шихты для производства стекла путем обработки кварцевого песка водным раствором гидроксида натрия при 170-200oC, смешивания компонентов шихты, предварительно смешивают компоненты шихты, а после обработки водным раствором гидроксида натрия осуществляют дополнительную термообработку при 400-700oC.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of preparing the mixture for glass production by treating quartz sand with an aqueous solution of sodium hydroxide at 170-200 o C, mixing the components of the mixture, pre-mix the components of the mixture, and after processing with an aqueous solution of sodium hydroxide, additional heat treatment is carried out at 400 -700 o C.
Компоненты шихты после измельчения и рассева смешивают с водным раствором гидроксида натрия и подвергают температурной обработке при 170-200oC в течение 1-1,5 ч. Раствор гидроксида натрия в этих условиях кипит. В процессе кипения раствора осуществляется перемешивание компонентов шихты и ее гомогенизация. Одновременно начинается физико-химическое взаимодействие между компонентами.The components of the mixture after grinding and sieving are mixed with an aqueous solution of sodium hydroxide and subjected to heat treatment at 170-200 o C for 1-1.5 hours. A solution of sodium hydroxide in these conditions boils. In the process of boiling the solution, the components of the mixture are mixed and homogenized. At the same time, the physicochemical interaction between the components begins.
После испарения воды смесь компонентов подвергается дальнейшей температурной обработке, которая заключается в подъеме температуры до 400-700oC с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,5 ч. В процессе температурной обработки происходит удаление химически связанной воды и физико-химическое взаимодействие между компонентами шихты. Наличие в составе шихты других химических соединений и, в частности, компонентов, содержащих алюминий и магний, которые являются составной частью большинства стекол, сдвигает процессы физико-химического взаимодействия между компонентами шихты в область пониженных температур в сравнении с температурой обработки смеси по прототипу. Это объясняется высокой химической активностью алюминия и магния и каталитическим воздействием соединений алюминия на многие физико-химические процессы. В результате образуется сыпучий порошок, в котором все компоненты шихты равномерно распределены вокруг частиц кварцевого песка, что обеспечивает отсутствие расслаиваемости при транспортировке и ускоряет процессы стеклообразования и гомогенизации в стекловаренной печи.After evaporation of water, the mixture of components is subjected to further heat treatment, which consists in raising the temperature to 400-700 o C, followed by exposure at this temperature for 0.5 hours. During the heat treatment, the chemically bound water is removed and the physicochemical interaction between the components charge. The presence in the composition of the mixture of other chemical compounds and, in particular, components containing aluminum and magnesium, which are an integral part of most glasses, shifts the processes of physicochemical interaction between the components of the mixture to lower temperatures in comparison with the processing temperature of the mixture according to the prototype. This is explained by the high chemical activity of aluminum and magnesium and the catalytic effect of aluminum compounds on many physicochemical processes. The result is a free-flowing powder in which all the components of the charge are uniformly distributed around the particles of silica sand, which ensures the absence of delamination during transportation and accelerates the processes of glass formation and homogenization in a glass melting furnace.
Способ иллюстрируется следующими примерами. The method is illustrated by the following examples.
Пример 1. В качестве базового выбрали состав, примерно соответствующий наиболее массовому типу - листовому стеклу, мас.%:
SiO2 - 71,6
Al2O3 - 1,7
CaO - 6,7
MgO - 4,0
Na2O - 16,0
В качестве сырьевых компонентов использовали кварцевый песок, глинозем, мел, оксид магния и 45%-ный водный раствор гидроксида натрия. С учетом того, что оксид кальция вводится в виде мела, а оксид натрия в виде 45%-ного водного раствора гидроксида натрия, для получения 100 г стекла компоненты были взяты в следующих количествах:
Кварцевый песок - 71,6
Глинозем - 1,7
Мел (CaCO3) - 13,3
Оксид магния - 4,0
Гидроксид натрия (45%-ный раствор) - 44,0 (Na2O-16,0)
Навески компонентов помещали в тигель из нержавеющей щелочеустойчивой стали и помещали в муфельную печь, где выдерживали при 170-200oC в течение 1 ч. Затем поднимали температуру до 400oC и выдерживали при этой температуре 0,5 ч. В итоге получали сыпучий белый порошок. На этом операция подготовки шихты заканчивалась.Example 1. As the base selected composition, approximately corresponding to the most mass type - sheet glass, wt.%:
SiO 2 - 71.6
Al 2 O 3 - 1.7
CaO - 6.7
MgO - 4.0
Na 2 O - 16.0
The raw materials used were quartz sand, alumina, chalk, magnesium oxide and a 45% aqueous solution of sodium hydroxide. Given that calcium oxide is introduced in the form of chalk, and sodium oxide in the form of a 45% aqueous solution of sodium hydroxide, the components were taken in the following quantities to obtain 100 g of glass:
Quartz sand - 71.6
Alumina - 1.7
Chalk (CaCO 3 ) - 13.3
Magnesium Oxide - 4.0
Sodium hydroxide (45% solution) - 44.0 (Na 2 O-16.0)
Samples of the components were placed in a crucible of stainless alkali-resistant steel and placed in a muffle furnace, where they were held at 170-200 ° C for 1 hour. Then the temperature was raised to 400 ° C and kept at this temperature for 0.5 hours. As a result, a free-flowing white powder. This operation of the preparation of the mixture ended.
Из полученной шихты изготовили образец стекла. С этой целью подготовленную шихту помещали в корундовый тигель, который ставили в муфельную печь. Температуру в печи поднимали до 1350o и выдерживали тигель с шихтой в течение 0,5 ч. Содержимое тигля выливали на металлическую плиту, оно представляло собой прозрачную текучую массу. Отжиг образцов стекла проводили при 550oC в течение 1 ч.A glass sample was prepared from the resulting mixture. For this purpose, the prepared mixture was placed in a corundum crucible, which was placed in a muffle furnace. The temperature in the furnace was raised to 1350 o and kept the crucible with the charge for 0.5 hours. The contents of the crucible was poured onto a metal plate, it was a transparent fluid mass. Glass samples were annealed at 550 ° C for 1 h.
После остывания проверяли визуально качество образцов. Каких-либо дефектов (уплотнений, непроварившихся зерен, посторонних включений) в образцах обнаружено не было. В том числе не было и мелких газовых пузырьков - "мошки", которая была обнаружена при изготовлении стекла по прототипному способу. After cooling, the quality of the samples was visually checked. No defects (seals, undigested grains, foreign inclusions) were found in the samples. Including there were no small gas bubbles - "midges", which was discovered during the manufacture of glass using the prototype method.
Пример 2. Навески компонентов, указанных в примере 1, подготовили и поместили в тигле в муфельную печь, где выдерживали при 170-200o в течение 1,5 ч. В результате этой обработки вода полностью испарялась из смеси. В дальнейшем температуру поднимали до 700oC и выдерживали при этой температуре в течение 0,5 ч.Example 2. Weighed portions of the components indicated in example 1 were prepared and placed in a crucible in a muffle furnace, where they were kept at 170-200 ° for 1.5 hours. As a result of this treatment, water completely evaporated from the mixture. Subsequently, the temperature was raised to 700 o C and kept at this temperature for 0.5 hours
Полученный порошок переносили в корундовый тигель и нагревали до 1450oC с последующей выдержкой при этой температуре в течение 1,0 ч. Полученный расплав выливали на металлическую плиту и получали образцы в виде дисков. Отжиг образцов стекол проводили при 550oC в течение 1,0 ч.The resulting powder was transferred to a corundum crucible and heated to 1450 ° C, followed by exposure at this temperature for 1.0 h. The obtained melt was poured onto a metal plate and samples were obtained in the form of disks. Annealing of the glass samples was carried out at 550 o C for 1.0 h
Визуальная оценка качества образцов показала, что стекла не имеют газовых пузырьков, уплотнений, посторонних включений, непроваренных частиц. A visual assessment of the quality of the samples showed that the glasses do not have gas bubbles, seals, impurities, or undigested particles.
Таким образом, сравнивая полученные результаты подготовки шихты по известному и предлагаемому способу, можно отметить, что предлагаемый способ позволяет сократить время подготовки шихты, снизить температуру ее обработки на 100 oC, повысить качество готового стекла.Thus, comparing the results of the preparation of the mixture according to the known and proposed method, it can be noted that the proposed method allows to reduce the time of preparation of the mixture, reduce the temperature of its processing by 100 o C, improve the quality of the finished glass.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96104060A RU2107666C1 (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Method of preparation of mixture for production of glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96104060A RU2107666C1 (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Method of preparation of mixture for production of glass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2107666C1 true RU2107666C1 (en) | 1998-03-27 |
| RU96104060A RU96104060A (en) | 1998-04-27 |
Family
ID=20177563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96104060A RU2107666C1 (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Method of preparation of mixture for production of glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107666C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152363C1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-07-10 | ЗАО "Инженер" | Raw concentrate for manufacturing glass and ceramics, and method of preparation thereof |
| RU2407708C2 (en) * | 2007-12-18 | 2010-12-27 | Владимир Иванович Фоменко | Method of preparing mixture for producing mineral fibre |
-
1996
- 1996-02-29 RU RU96104060A patent/RU2107666C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Химическая технология стекла и ситаллов./Под ред. Н.М.Павлушкина.-М.: Стройиздат, 1983, с.94-98. 2. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2152363C1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-07-10 | ЗАО "Инженер" | Raw concentrate for manufacturing glass and ceramics, and method of preparation thereof |
| RU2407708C2 (en) * | 2007-12-18 | 2010-12-27 | Владимир Иванович Фоменко | Method of preparing mixture for producing mineral fibre |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6283313A (en) | Silica high purity method | |
| JPH0833493B2 (en) | Immobilization method of nuclear waste in borosilicate glass | |
| CH499466A (en) | Process for making glass | |
| US3941574A (en) | Method of preparing a glass batch for melting silicate glass | |
| RU2107666C1 (en) | Method of preparation of mixture for production of glass | |
| JPH08508003A (en) | Method for producing fine-grained zeolite-type alkali metal aluminum silicate | |
| JPH06191877A (en) | Polarization glass | |
| CN112521016A (en) | Yttrium fluosilicate crystalline phase yttrium aluminum silicate oxyfluoride glass ceramic and preparation method thereof | |
| Hasdemir et al. | Crystallisation of lithium di‐and metasilicate solid solutions from Li2O–SiO2 glasses | |
| RU2004496C1 (en) | Method of magnesium aluminate production | |
| SU1452371A1 (en) | Method of processing liquid radioactive waste | |
| RU2082686C1 (en) | Method for manufacturing of decorative material | |
| JP2502087B2 (en) | Phosphate Crystalline Glass for Dental Materials | |
| SU1096215A1 (en) | Method for preparing solution of alkali metal silicate | |
| RU2851344C1 (en) | METHOD FOR OBTAINING TRANSPARENT COLORLESS GLASS IN Bi2O3-GeO2 SYSTEM | |
| Klein et al. | Hydration of Portland cement | |
| KR960016063B1 (en) | Process for the preparation of artificial stone using si slug | |
| SU806623A1 (en) | Method of cleaning quarts sand | |
| SU814920A1 (en) | Method of procucing slag-alkaline binder | |
| RU2053970C1 (en) | Glass charge preparation method | |
| SU808381A1 (en) | Method of preparing glass charge for making colourless glass | |
| SU1194840A1 (en) | Method of refining quartz raw material | |
| RU1818309C (en) | Process for purifying quartz | |
| JPS5860637A (en) | Raw material silica sand for glass | |
| RU2011644C1 (en) | Glass for glass ceramic material |