[go: up one dir, main page]

RU2579078C1 - Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite - Google Patents

Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite Download PDF

Info

Publication number
RU2579078C1
RU2579078C1 RU2014153456/03A RU2014153456A RU2579078C1 RU 2579078 C1 RU2579078 C1 RU 2579078C1 RU 2014153456/03 A RU2014153456/03 A RU 2014153456/03A RU 2014153456 A RU2014153456 A RU 2014153456A RU 2579078 C1 RU2579078 C1 RU 2579078C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
colemanite
mixture
silica
raw materials
Prior art date
Application number
RU2014153456/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Владимирович Пучка
Валерий Станиславович Лесовик
Сергей Сергеевич Вайсера
Йыльмаз Орхан
Ялчыноглу Юджел
Энгин Керимоглу Онур
Сергей Павлович Хлыстов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2014153456/03A priority Critical patent/RU2579078C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2579078C1 publication Critical patent/RU2579078C1/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to composition of glass batch. Batch contains the following components, WT%: silica-containing raw material 64-72; calcined soda 8-10; dolomite 8-10; sulphate 8-10; colemanite 4-6.
EFFECT: technical result consists in lowering the temperature of glass meting and widening raw material base.
1 cl, 6 tbl

Description

Изобретение относится к химическим составам стекольной шихты, используемой для изготовления стеклогранулята для пеностекла, и может найти применение в производстве теплоизоляционных и строительных материалов.The invention relates to chemical compositions of a glass charge used for the manufacture of glass granulate for foam glass, and may find application in the production of heat-insulating and building materials.

Известен состав шихты (RU №2361829 от 21.05.2007) для изготовления стеклогранулята для пеностекла, содержащий кремнеземсодержащую породу, кальцинированную соду и доломит. Причем в качестве кремнеземсодержащей породы в данной шихте используется кремнеземсодержащее сырье с содержанием оксида кремния не менее 83 мас.% и размером фракции менее 0,1 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремнеземсодержащая порода (кварцевый песок, маршалит, диатомит, опока) - 60-68; кальцинированная сода - 19-23; доломит - 13-16. Недостатком данного состава является необходимость предварительного просеивания кремнеземсодержащего сырья через сито с размером ячеек 0,1 мм, что в промышленных объемах производства выполнить сложно из-за быстрого засорения мелкоячеистой сетки. При этом все просеиваемое сырье должно быть высушено до влажности 0,5%, что, например, для диатомита с его пористой структурой выполнить практически невозможно. Также при просеивании кремнеземсодержащего сырья может возникать большое количество отходов более крупных фракций материала. Кроме того, термическая обработка смеси при температуре 850-900°C с выдержкой при максимальной температуре в течение 30 мин, хотя и позволяет частично получить стеклообразный спек, не гарантирует полного расплавления кремнезема даже в лабораторных условиях. Наличие остаточного кремнезема в полученном спеке резко снижает качество изготавливаемого из него пеностекла и, очевидно, требует дополнительных энергетических затрат на получение гомогенной стекловидной фазы, которую в производстве можно эффективно получить лишь в стекловаренной печи при более высоких температурах. Отсутствие сульфата в этом составе шихты снижает эффективность последующего процесса пенообразования при взаимодействии углеродосодержащего вспенивателя с измельченным стеклогранулятом.The known composition of the charge (RU No. 2361829 from 05/21/2007) for the manufacture of granules for foam glass containing silica-containing rock, soda ash and dolomite. Moreover, as a silica-containing rock in this mixture is used silica-containing raw materials with a silicon oxide content of at least 83 wt.% And a fraction size of less than 0.1 mm in the following ratio of components, wt.%: Silica-containing rock (silica sand, marshalite, diatomite, flask) - 60-68; soda ash - 19-23; dolomite - 13-16. The disadvantage of this composition is the need for preliminary screening of silica-containing raw materials through a sieve with a mesh size of 0.1 mm, which is difficult to perform in industrial production volumes due to the rapid clogging of the fine mesh. In this case, all the sifted raw materials must be dried to a moisture content of 0.5%, which, for example, for diatomite with its porous structure is practically impossible to perform. Also, when sifting silica-containing raw materials, a large amount of waste of larger fractions of the material can occur. In addition, the heat treatment of the mixture at a temperature of 850-900 ° C with exposure at a maximum temperature for 30 minutes, although it allows you to partially obtain a glassy cake, does not guarantee complete melting of silica even in laboratory conditions. The presence of residual silica in the obtained cake sharply reduces the quality of the foam glass made from it and, obviously, requires additional energy costs to obtain a homogeneous glassy phase, which can only be efficiently obtained in a glass furnace at higher temperatures. The absence of sulfate in this composition of the charge reduces the effectiveness of the subsequent process of foaming during the interaction of a carbon-containing blowing agent with ground glass granulate.

Известен состав (RU №2336237 от 25.12.2006) изоляционно-строительного пеностекла, которое содержит следующие компоненты, мас.%: SiO2 - 40,0-46,0; Al2O3 - 16,0-20,0; Fe2O3 - 4,0-6,0; СаО - 6,0-10,0; MgO - 4,0-6,0; Na2O - 4,0-6,0; K2O - 1,0-2,0; P2O5 - 1,0-2,0; B2O3 - 6,0-10,0; TiO2 - 4,0-6,0. Однако он имеет ряд технологических недостатков. К ним, прежде всего, относится присутствие в нем летучего компонента - оксида бора, который, по принятой традиции стекловарения, вводится в состав шихты борной кислотой. В этом случае, потери B2O3 в процессе варки составляют не менее 15%, что часто приводит к нарушению химической однородности стекла, а также загрязнению окружающей среды. Кроме того, борная кислота является дефицитным и дорогостоящим компонентом, что также является большим недостатком. А высокое содержание Al2O3 в составе шихты требует увеличения температуры варки стеклогранулята, что, в свою очередь, увеличивает себестоимость конечного продукта.The known composition (RU No. 2336237 dated 12/25/2006) of insulating and building foam glass, which contains the following components, wt.%: SiO 2 - 40,0-46,0; Al 2 O 3 - 16.0-20.0; Fe 2 O 3 - 4.0-6.0; CaO - 6.0-10.0; MgO - 4.0-6.0; Na 2 O - 4.0-6.0; K 2 O - 1.0-2.0; P 2 O 5 - 1.0-2.0; B 2 O 3 - 6,0-10,0; TiO 2 - 4.0-6.0. However, it has a number of technological disadvantages. These include, first of all, the presence in it of a volatile component - boron oxide, which, according to the accepted tradition of glass melting, is introduced into the mixture with boric acid. In this case, the loss of B 2 O 3 during the cooking process is at least 15%, which often leads to a violation of the chemical uniformity of the glass, as well as environmental pollution. In addition, boric acid is a scarce and expensive component, which is also a big disadvantage. A high content of Al 2 O 3 in the composition of the mixture requires an increase in the temperature of the glass granulate cooking, which, in turn, increases the cost of the final product.

Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому техническому результату является изобретение, относящееся к составу стекольной шихты, используемой для изготовления стеклогранулята для пеностекла (RU №2491238 от 24.08.2011). Шихта для изготовления стеклогранулята для пеностекла содержит 60-63% кремнеземсодержащего сырья, 19-23% кальцинированной соды, 13-16% доломита и 0,45-1,0% сульфата натрия. В качестве кремнеземсодержащего сырья используют 30-35% кварцевого песка влажностью 0,5%, размером фракции 0,1-0,63 мм и 28-33% диатомита влажностью 15-30%, размером фракции менее 0,1 мм.The closest in purpose, technical nature and technical result achieved is the invention relating to the composition of the glass mixture used for the manufacture of granules for foam glass (RU No. 2491238 from 08.24.2011). The mixture for the manufacture of glass granulate for foam glass contains 60-63% silica-containing raw materials, 19-23% soda ash, 13-16% dolomite and 0.45-1.0% sodium sulfate. As silica-containing raw materials, 30-35% of quartz sand with a moisture content of 0.5%, a fraction size of 0.1-0.63 mm and 28-33% diatomite with a moisture content of 15-30%, a fraction size of less than 0.1 mm is used.

Недостатком данного состава является высокая стоимость сырьевых материалов, значительные энергозатраты на получение конечного продукта, а также относительно узкая сырьевая база. Кроме того, недостатком предлагаемого состава является использование нестандартных размеров фракций песка 0,1-0,63 мм, что затрудняет подготовку шихты и включает в себя дополнительно технологический рассев на промышленных виброситах, что существенно удорожает себестоимость конечного продукта.The disadvantage of this composition is the high cost of raw materials, significant energy costs for obtaining the final product, as well as a relatively narrow raw material base. In addition, the disadvantage of the proposed composition is the use of non-standard sizes of sand fractions of 0.1-0.63 mm, which complicates the preparation of the charge and additionally includes technological screening on industrial vibrating screens, which significantly increases the cost of the final product.

Задачей настоящего изобретения является расширение сырьевой базы, снижение энергозатрат производства стеклогранулята и себестоимости конечного продукта.The objective of the present invention is to expand the raw material base, reducing the energy consumption of the production of glass granulate and the cost of the final product.

Поставленная задача решается путем достижения следующих технических результатов: снижение температуры варки стекла, продолжительности выдержки при максимальной температуре, замены дорогостоящих сырьевых материалов, таких как доломит, кальцинированная сода, сульфат, на менее дорогие и дефицитные материалы.The problem is solved by achieving the following technical results: lowering the glass melting temperature, holding time at maximum temperature, replacing expensive raw materials, such as dolomite, soda ash, sulfate, with less expensive and scarce materials.

Указанный технический результат достигается за счет того, что состав шихты для изготовления стеклогранулята для производства пеностекла включает кремнеземсодержащее сырье, кальцинированную соду, доломит, сульфат и борсодержащее сырье - колеманит, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved due to the fact that the composition of the mixture for the manufacture of glass granulate for the production of foam glass includes silica-containing raw materials, soda ash, dolomite, sulfate and boron-containing raw materials - colemanite, in the following ratio, wt.%:

кремнеземсодержащее сырьеsilica-containing raw materials 64-7264-72 кальцинированная содаsoda ash 8-108-10 доломитdolomite 8-108-10 сульфатsulfate 8-108-10 колеманитcolemanite 4-64-6

Предлагаемая композиция позволяет снизить в составе шихты количество таких дорогостоящих компонентов, как доломит и сульфат, за счет того, что колеманит по своему химическому составу уже содержит химические соединения, вводимые доломитом и сульфатом, а содержание в колеманите легкоплавких составляющих позволяет сократить количество вводимой кальцинированной соды (которую вводят в состав шихты для снижения температуры варки стекла), что, в свою очередь, существенно сокращает энергетические затраты на получение стеклогранулята, в результате снижения температуры варки стекла и продолжительности выдержки при максимальной температуре.The proposed composition allows to reduce the amount of such expensive components as dolomite and sulfate in the composition of the charge due to the fact that colemanite already contains chemical compounds introduced by dolomite and sulfate in its chemical composition, and the content of low-melting components in colemanite reduces the amount of calcined soda introduced ( which is introduced into the composition of the mixture to reduce the temperature of glass melting), which, in turn, significantly reduces the energy costs of obtaining glass granulate, in cut tate reducing glass melting temperature and residence time at the maximum temperature.

ПримерExample

Состав шихты готовили следующим образом.The composition of the mixture was prepared as follows.

В качестве кремнеземсодержащего сырья использовали кварцевый песок Белгородского месторождения со следующим химическим составом (таблица 1):As silica-containing raw materials used quartz sand Belgorod deposits with the following chemical composition (table 1):

Figure 00000001
Figure 00000001

Песок брали с размером фракции 0,1-1,2 мм.Sand was taken with a fraction size of 0.1-1.2 mm.

Использовали кальцинированную соду Пикалевского глиноземного комбината, ГОСТ 10689-74, с содержанием, мас.%: Na2O - 55, K2O - 4,22.Used soda ash Pikalevsky alumina plant, GOST 10689-74, with a content, wt.%: Na 2 O - 55, K 2 O - 4,22.

Доломитом вводили MgO, Мелехово-Федотовского (Ковровское) месторождения со следующим содержанием (таблица 2):Dolomite injected MgO, Melekhovo-Fedotovskoye (Kovrovskoye) deposits with the following contents (table 2):

Figure 00000002
Figure 00000002

Сульфатом натрия вводили SO3 Галаковского завода искусственного волокна, г. Балаково, Саратовская область, с содержанием, мас.%: Na2O - 43, SO3 - 56.Sodium sulfate was introduced SO 3 Galakovo plant of artificial fiber, Balakovo, Saratov region, with a content, wt.%: Na 2 O - 43, SO 3 - 56.

Колеманит использовали следующего химического состава (таблица 3) с размером фракции менее 0,25 мм:Colemanite used the following chemical composition (table 3) with a fraction size of less than 0.25 mm:

Figure 00000003
Figure 00000003

Полученные компоненты смешивали между собой в мешалке в следующих пропорциях.The resulting components were mixed together in a mixer in the following proportions.

В таблице 4 приведены составы шихт для изготовления стеклогранулята, мас.%.Table 4 shows the compositions of the blends for the manufacture of glass granulate, wt.%.

Figure 00000004
Figure 00000004

Варку стеклогранулята проводили в лабораторных электрических печах с силитовыми нагревателями в корундовых тиглях емкостью 250 мл. Расплав гранулировали отливом на плиту. Технологические данные варки стекла приведены в таблице 5.Glass granules were cooked in laboratory electric furnaces with silica heaters in corundum crucibles with a capacity of 250 ml. The melt was granulated by reflux on a plate. The technological data for glass melting are shown in table 5.

Figure 00000005
Figure 00000005

Из таблицы 5 видно, что составы №3, 4 позволили снизить температуру варки стекла и продолжительность выдержки при максимальной температуре, при сохранении однородности стекломассы. При увеличении содержания колеманита в шихте (составы №5, 6) мы наблюдали снижение температуры варки стекла, но при этом затруднялся процесс гомогенизации стекла - в стекломассе образуются газовые включения, мошка, свили, что будет отрицательно сказываться на технологических параметрах получения пеностекла.From table 5 it is seen that compositions No. 3, 4 allowed to reduce the temperature of glass melting and the duration of exposure at maximum temperature, while maintaining the uniformity of the glass melt. With an increase in the colemanite content in the charge (compositions No. 5, 6), we observed a decrease in the glass melting temperature, but the process of glass homogenization was hindered - gas inclusions, midges, twisted in the glass mass, which would adversely affect the technological parameters of foam glass production.

Составы №1, 2 имели недостаточное количество колеманита, поэтому при температуре варки 1300-1350°С наблюдаются непровар и низкое качество стекломассы.Compositions No. 1, 2 had an insufficient amount of colemanite, therefore, at a cooking temperature of 1300-1350 ° C, lack of fusion and low quality of glass melt are observed.

Наилучшие результаты по уменьшению температурно-временных интервалов при использовании колеманита (составы №3, 4) показали уменьшение продолжительности варки стекла с 120 минут до 100 минут при максимальных температурах выдержки 1190-1210°С. Сопоставительный анализ известного и предлагаемого составов представлены в таблице 6.The best results in reducing the temperature-time intervals when using colemanite (compositions No. 3, 4) showed a decrease in the duration of glass melting from 120 minutes to 100 minutes at maximum holding temperatures of 1190-1210 ° C. A comparative analysis of the known and proposed compositions are presented in table 6.

Figure 00000006
Figure 00000006

Таким образом, предлагаемый состав шихты позволяет снизить температуру варки стекла, продолжительность выдержки при максимальной температуре, заменить дорогостоящие сырьевые материалы, таких как доломит, кальцинированная сода, сульфат, на менее дорогие и дефицитные материалы.Thus, the proposed composition of the mixture allows to reduce the temperature of glass melting, the duration of exposure at maximum temperature, replace expensive raw materials such as dolomite, soda ash, sulfate, with less expensive and scarce materials.

Claims (1)

Шихта для изготовления стеклогранулята для пеностекла, включающая кремнеземсодержащее сырье, кальцинированную соду, доломит, сульфат, отличающаяся тем, что дополнительно содержит борсодержащее сырье - колеманит, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
кремнеземсодержащее сырье 64-72 кальцинированная сода 8-10 доломит 8-10 сульфат 8-10 колеманит 4-6
The mixture for the manufacture of glass granules for foam glass, including silica-containing raw materials, soda ash, dolomite, sulfate, characterized in that it further contains boron-containing raw materials - colemanite, in the following ratio, wt.%:
silica-containing raw materials 64-72 soda ash 8-10 dolomite 8-10 sulfate 8-10 colemanite 4-6
RU2014153456/03A 2014-12-26 2014-12-26 Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite RU2579078C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153456/03A RU2579078C1 (en) 2014-12-26 2014-12-26 Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153456/03A RU2579078C1 (en) 2014-12-26 2014-12-26 Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579078C1 true RU2579078C1 (en) 2016-03-27

Family

ID=55657032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153456/03A RU2579078C1 (en) 2014-12-26 2014-12-26 Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2579078C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630333C1 (en) * 2016-07-18 2017-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method for producing glasskremnezit
RU2797204C1 (en) * 2022-09-13 2023-05-31 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Composition for obtaining decorative facing materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2155721A (en) * 1936-08-01 1939-04-25 For Savings In The City Of Cle Glass-making material
WO1985002393A1 (en) * 1983-11-23 1985-06-06 Atlantic Richfield Company Calcia-aluminosilicate glasses, glass-forming mixtures and methods for producing same
US8518528B2 (en) * 2006-03-31 2013-08-27 Porvair Plc Low expansion corrosion resistant ceramic foam filters for molten aluminum filtration
RU2491238C2 (en) * 2011-08-24 2013-08-27 Закрытое акционерное общество "Стромизмеритель" Mixture for making quenched cullet for foamed glass
US20140075995A1 (en) * 2011-05-25 2014-03-20 Asahi Glass Company, Limited Process for producing granules, method for producing molten glass and method for producing glass product

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2155721A (en) * 1936-08-01 1939-04-25 For Savings In The City Of Cle Glass-making material
WO1985002393A1 (en) * 1983-11-23 1985-06-06 Atlantic Richfield Company Calcia-aluminosilicate glasses, glass-forming mixtures and methods for producing same
US8518528B2 (en) * 2006-03-31 2013-08-27 Porvair Plc Low expansion corrosion resistant ceramic foam filters for molten aluminum filtration
US20140075995A1 (en) * 2011-05-25 2014-03-20 Asahi Glass Company, Limited Process for producing granules, method for producing molten glass and method for producing glass product
RU2491238C2 (en) * 2011-08-24 2013-08-27 Закрытое акционерное общество "Стромизмеритель" Mixture for making quenched cullet for foamed glass

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630333C1 (en) * 2016-07-18 2017-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method for producing glasskremnezit
RU2797204C1 (en) * 2022-09-13 2023-05-31 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Composition for obtaining decorative facing materials
RU2832951C1 (en) * 2024-05-27 2025-01-10 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Composition for glazing autoclave wall materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114096497B (en) Artificial stone comprising synthetic silicate particles
US9403720B2 (en) Porous ceramic and method for producing same
DE602004007811T2 (en) HOLLOWING PART OF PREPARING A REFRACTORY SINTERED PRODUCT WITH IMPROVED BLADDER BEHAVIOR
RU2579078C1 (en) Mixture for making quenched cullet for foamed glass based on colemanite
RU2696691C1 (en) A method of obtaining a ceramic proppant (options)
RU2354625C1 (en) Light-tone ceramic paste for facing brick
RU2111189C1 (en) Raw materials mixture for manufacturing of ceramic articles
CN104276761A (en) Fabrication of beer bottle glass by using waste ceramics gypsum mold
KR101370835B1 (en) Body containing fiber yarn and the manufacturing method of the tile using the base
US1944856A (en) Glass resistant refractory and batch composition for producing such a refractory
RU2484063C1 (en) Raw mix for manufacturing of ceramic thermal insulating building materials
RU2839942C1 (en) Porcelain mixture
Krasheninnikova et al. Application of granulated raw concentrate in glass technology
RU2794012C1 (en) Method for obtaining glass silica on the basis of crystal schists
RU2573496C1 (en) Method of production of glass microspheres
KR20190072399A (en) Ceramic long fiber using fly ash and rock, and method of fabricating of the same
US1862974A (en) Ceramic wares and method of manufacture
RU2478596C1 (en) Ceramic mixture for making brick
US3607189A (en) Melting particulate glass batch
RU2272006C1 (en) Foamed vitrocrystalline material and method of production of such material
RU2720044C1 (en) Method of producing glass-silica based on production of mineral wool
RU2470895C1 (en) Light tone ceramic mixture for face bricks
KR101901073B1 (en) Ceramic long fiber and ceramic short fiber using fly ash, base material for the same, composite using the same and method of fabricating of the same
US1859227A (en) Process of making glass tank blocks and like refractories and article made thereby
RU2506235C1 (en) Method of obtaining dolomite binding material