DE2040385B2 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF GLASS RAW MATERIAL MIXTURES IN PLATFORM FORM - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF GLASS RAW MATERIAL MIXTURES IN PLATFORM FORMInfo
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Description
Die Herstellung der Mischung der Glasrohstoffe, d. h. des »Gemenges«, ist eine der wichtigsten vorbereitenden Maßnahmen für das Schmelzen. Meist werden die Rohstoffe Sand, Soda, Pottasche, Kalkstein, Dolomit, Mennege, Salpeter, Sulfat usw. mit so viel Feuchtigkeit zusammengemischt, daß etwas mehr Wasser vorhanden ist, als die Soda Tür die Monohydratbildung benötigt. Das Wasser wird fast allgemein als Sandfeuchtigkeit eingeführt. Die meisten Glasrohstoffe neigen zur Staubentwicklung. Man legt deshalb Wert auf staubdichten Aufbau der einzelnen Bauteile, insbesondere der Mischer und Förderbänder. Gelegentlich wird das Gemenge nach dem Mischen oder auch während des Mischens befeuchtet, um Staubbildung zu vermeiden. Außerdem soll angefeuchtetes Gemenge leichter läutern als trockenes. Bewährt hat sich die Brikettierung des schwach befeuchteten Gemengesatzes zu Formkörpern von Ziegelsteinformat. Aus der deutschen Patentschrift 484 594 ist es bekannt, das pulvrige Gemenge der Glasrohstoffe gegebenenfalls nach vorheriger Brikettierung zunächst einer zur Bindung des Pulvers ausreichenden Erhitzung mit so langsamem und bis zu solchem Betrage geführtem Temperaturanstieg zu unterwerfen, daß die unterhalb der Bildungstemperatur des Glases möglichen Umsetzungen durch dieThe manufacture of the mixture of glass raw materials, d. H. of the "mixture" is one of the most important preparatory work Measures for melting. Usually the raw materials sand, soda, potash, limestone, Dolomite, mennege, saltpeter, sulphate, etc. mixed together with so much moisture that something there is more water available than the soda door needs for monohydrate formation. The water is almost generally introduced as sand moisture. Most glass raw materials tend to generate dust. One lays therefore emphasis on the dust-tight construction of the individual components, especially the mixers and conveyor belts. Occasionally the mixture is moistened after mixing or also during mixing To avoid dust formation. In addition, moistened mixture should be easier to clean than dry mixture. The briquetting of the slightly moistened batch batch to form shaped bodies of brick format has proven successful. From German patent 484 594 it is known, the powdery mixture of Glass raw materials, optionally after prior briquetting, initially one to bind the powder sufficient heating with a temperature rise that is so slow and controlled to such an extent subject that the reactions possible below the formation temperature of the glass by the
ίο ganze Masse hindurch gleichmäßig eintreten und etwa entstehende Reaktionsgase nahezu vollständig entweichen.ίο enter the whole mass evenly and any reaction gases formed escape almost completely.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 814 624 ist es bekannt, Glasrohstoffgemenge dadurch zu granu-Heren und z. B. zu Granulaten, Briketts oder Eierbriketts zu verformen, indem man die pulverformigen Glasrohstoffe nach Zusatz von Wasser und Alkalihydroxid granuliert und die so gebildeten Granulate dann einer Erwärmung bei einer Temperatur und über einen Zeitraum aussetzt, der ausreicht, um die Reaktion des Alkalihydroxid.·; mit den im Gemenge vorhandenen Carbonaten herbeizuführen. Vorzugswe^e werden die Granulate auf eine Temperatur zwischen 100 und 1100C erwärmt.From the German Offenlegungsschrift 1 814 624 it is known to granulate glass raw material batches and z. B. to form granules, briquettes or egg briquettes by granulating the powdered glass raw materials after adding water and alkali hydroxide and then subjecting the granules formed to heating at a temperature and for a period of time that is sufficient to cause the alkali hydroxide to react. ; with the carbonates present in the mixture. Vorzugswe ^ e are heated, the granules to a temperature between 100 and 110 0 C.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren haben einen oder mehrere Nachteile. Entweder sind die Verfahren unwirtschaftlich, insbesondere wenn das Gemenge einer Vorsinterung unterworfen werden soll, oder die bei der Granulierung entstehenden Formkörper sind von stark schwankender Größe und unbefriedigender Festigkeit, und das Abschmelzen ist immer noch von starkem Aufblähen und Aufbrausen begleitet. Bei den bekannten Glasrohstoffgranulater erfolgt zwar an der Außenseite rasche Reaktion, im Inneren bleibt der von der Einlage gebildete Kegel jedoch kalt. Die rasch sich bildenden leicht flüssigen Verbindungen fließen aus dem Granulatgemenge, entmischen dies und erschweren die spätere Homogenisierung des schmelzenden Glases. Auf Grund ihres hohen Alkaligehaltes fressen sie besonders stark Hafen- und Wannen wandung an. Für den gesamten Vorgang der überführung des Granulatgemenges in ausarbeit bares Glas ist immer noch eine unverhältnismäßig große Zeit erforderlich. Infolgedessen ist die Glasmenge, die in einer bestimmten Zeit aus einem gegebenen Ofen ausgearbeitet werden kann, beschränkt, und damit werden die Gestehungskosten durch zu hohen Energieverbrauch, Verschleiß an feuerfestem Material usw. unnötig hoch.The methods described above have one or more disadvantages. Either they are Process uneconomical, especially if the batch is subjected to pre-sintering should, or the moldings formed during the granulation are of greatly fluctuating size and unsatisfactory firmness, and the melting is still from severe puffing and effervescence accompanied. In the case of the known glass raw material granules, there is a rapid reaction on the outside, im Inside, however, the cone formed by the insert remains cold. The easily liquid ones that form quickly Compounds flow out of the granulate mixture, separate them and make subsequent homogenization more difficult of the melting glass. Due to their high alkali content, they eat particularly hard Port and tub application. For the entire process of transferring the granulate mixture into Workable glass is still required a disproportionately long time. As a result is the amount of glass that can be produced from a given furnace in a given time, limited, and thus the production costs due to excessive energy consumption, wear and tear refractory material, etc. unnecessarily high.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von Glasrohstoff-Gemengen in Plätzchenform (Pellets) zu schaffen, die sich vorzüglich als Beschickung für Glasschmelzofen eignen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.The object of the invention was to provide a process for the production of glass raw material mixtures in the form of cookies (Pellets), which are ideally suited as a feed for glass melting furnaces. This task is achieved by the invention.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Glasrohstoff-Gemengen in Plätzchenform durch Granulieren der pulverförmigen Glasrohstoffe in Gegenwart von Natriumhydroxid und Wasser und Erwärmen der Granulate, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein homogenes Gemisch der pulverförmigen Glasrohstoffe, von denen mindestens 80% der Körner eine Korngröße von kleiner als ASTM Nr. 80 (0,177 mm) haben, und die Korngröße des Quarzsandes kleiner als ASTM Nr. 60 (0,250 mm) ist. wobei mindestens 80% der Quarzsandkörner kleiner als ASTM Nr. 80 sind, in Gegenwart von Natriumhydroxid mit 12 bis 20 Teilen Wasser je 100 Teile Gemenge nach bekannten Me-The invention thus relates to a process for the production of glass raw material mixtures in the form of cookies by granulating the powdered glass raw materials in the presence of sodium hydroxide and Water and heating of the granules, which is characterized in that a homogeneous mixture is obtained of powdered glass raw materials, of which at least 80% of the grains have a grain size smaller than ASTM No. 80 (0.177 mm), and the grain size of the quartz sand is smaller than ASTM No. 60 (0.250mm) is. with at least 80% of the quartz sand grains smaller than ASTM # 80 in the presence of sodium hydroxide with 12 to 20 parts of water per 100 parts of mixture according to known
ihoden granuliert und die erhaltenen Plätzchen anfanglich bei Temperaturen von 50 bis 200°C und schließlich bei Temperaturen unterhalb 5000C trocknet. ihoden granulated and the resulting cookies initially at temperatures of 50 to 200 ° C and finally at temperatures below 500 0 C dried.
Bei Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Glasrohstoff-Pellets zur Glasherstellung ist die Geschwindigkeit des Abschmelz- und Läuterungsvorganges erheblich erhöht, hierdurch ergibt sich eine kürzere Schmelzdauer, so daß die Glasmenge, die in einer bestimmten Zeit ausgearbeitet werden kann, erhöht ist. Die Pellets haben eine Größe von 4 bis 20 mm (größter Durchmesser), ihre Bruchfestigkeit ist sehr hoch, und sie lassen sich gut handhaben.When using the glass raw material pellets produced according to the invention for glass production, the speed is the melting and refining process is significantly increased, this results in a shorter melting time, so that the amount of glass that can be worked out in a given time is increased. The pellets have a size of 4 to 20 mm (largest diameter), their breaking strength is very high and they are easy to handle.
Vorzugsweise werden im Verfahren der Erfindung Glasrohstoffe mit einer mittleren Korngröße von kleiner als ASTM Nr. 60 (0,250 mm) verwendet, von denen mindestens 70% der Körner kleh.er als ASTM Nr. 100 (0,149 mm) sind, und mindestens 70% der Quarzsandkörner sind kleiner als ASTM Nr. 100. Eine weitere Zerkleinerung der Glasrohstoffe bietet keine wesentlichen Vorteile mehr, um die zusätzlichen Kosten zu rechtfertigen. Die Zerkleinerung der Glasrohstoffe, die zur Hauptsache aus Quarzsand. Pottasche und Kalkstein bestehen, erfolgt in üblichen Vorrichtungen. Anschließend werden die pulverisierten Produkte gründlich vermischt, vorzugsweise nach einem Trockenmischverfahren. Zum Granulieren wird das erhaltene homogene Gemisch der pulverfönnigen Glasrohstoffe in Gegenwart von 12- bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 15 Gewichtsprozent Wasser (15 Teile Wa*ser je 100 Teile Glasrohstoffe) in einer üblichen Vorrichtung, z. B. einem Roll- oder Taumelmischer granuliert und agglomeriert. Innerhalb dieses kritischen Feuchtigkeitsbereiches erfolgt die Agglomeration der Teilchen unter Bildung ge- 3s rundeter, kompakter und gut zusammenhaftender Pellets des angegebenen Größenbereiches von etwa 4 bis 20 mm und guten Handhabungseigenschaften. Dieses Ergebnis ist bei niedrigerem oder höherem Wassergehalt praktisch nicht zu erzielen.Preferably, in the process of the invention, glass raw materials with an average grain size of smaller than ASTM # 60 (0.250mm) used, of which at least 70% of the grains are kleh.er than ASTM No. 100 (0.149 mm) and at least 70% of the quartz sand grains are smaller than ASTM No. 100. A further comminution of the glass raw materials no longer offers any significant advantages in relation to the additional Justify costs. The crushing of the glass raw materials, which mainly consist of quartz sand. Potash and limestone are made in conventional devices. Subsequently, the powdered Products mixed thoroughly, preferably by a dry blending process. Is used for granulating the resulting homogeneous mixture of powdery glass raw materials in the presence of 12 to 20 percent by weight, preferably about 15 percent by weight of water (15 parts of water per 100 parts of glass raw materials) in a conventional device, e.g. B. a roll or tumble mixer granulated and agglomerated. Within In this critical moisture range, the particles agglomerate with formation of 3s Rounded, compact and well-adhering pellets of the specified size range of approx 4 to 20 mm and good handling properties. This result is at lower or higher Water content practically impossible to achieve.
Die Trocknung der erhaltenen Pellets zur Abtrennung von Feuchtigkeit muß bei anfänglich mäßigen Temperaturen, d.h. oberhalb 50°C und unterhalb 200 C, vorzugsweise mittels 130 bis 300 C heißer Gase, wie Luft, erfolgen. Nach dieser anfänglichen Trocknung werden die Plätzchen bei Temperaturen von unterhalb etwa 500 C weiter getrocknet. Trocknungslemperaturen oberhalb etwa 500 C haben ein Erweichen der Pellets zur Folge, die aneinanderkleben und für die rasche Glasherstellung ungeeignet sind.The drying of the pellets obtained to remove moisture must initially be moderate Temperatures, i.e. above 50 ° C and below 200 C, preferably by means of 130 to 300 C hotter Gases such as air. After this initial drying process, the cookies are kept at temperatures dried further from below about 500 ° C. Drying temperatures Above about 500 C, the pellets that stick together soften and are unsuitable for rapid glass production.
Im Verfahren der Erfindung kann ein Teil oder sämtliches Natriumcarbonat durch Natriumhydroxid ersetzt werden. Vorzugsweise wird Natriumhydroxid, berechnet als Na2O. in einer Menge von mindestens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, verwendet. Das Natriumhydroxid kann als Pulver oder als wäßrige Lösung eingesetzt werden. Ein TeilIn the process of the invention, some or all of the sodium carbonate can be replaced with sodium hydroxide. Sodium hydroxide, calculated as Na 2 O., is preferably used in an amount of at least 20 percent by weight, based on the total mass. The sodium hydroxide can be used as a powder or as an aqueous solution. A part
des Natriumhydroxids reagiert bei der Herstellung der Pellets mit dem Kalkstein bzw. Calciumcarbonat unter Bildung von Calciumhydroxid, ein anderer Teil mit dem Quarzsand bzw. dem als Verunreinigung vorhandenen Feldspat unter Bildung von Natriumsilikat bzw. Natriumaluminat. überschüssiges Natriumhydroxid wird bei der Herstellung der Pellets carbonisiert, und es hinterbleibt kein freies Natriumhydroxid. Vorzugsweise wird das Natriumhydroxid zu den pulverförmigen Glasrohstoffen in Form einer 30- bis 70%igen Natronlauge gegeben, und die Granulierung wird vorzugsweise bei Temperaturen von mindestens 100" C durchgeführt. Auf diese Weise isi es möglich, den Anteil an gebildetem Natriumsilikat zu erhöhen. Dies wirkt sich auf die Bruchfestigkeit und Handhabungseigenschaften der erhaltenen Pellets günstig aus. Vorzugsweise werden die erhaltenen getrockneten Plätzchen gesiebt, und die Fraktion mit einem Durchmesser von 4 bis 20 mm, insbesondere 4 bis 15 mm, wird zur Glasherstellung eingesetzt. Die zu großen Pelleis und die kleineren Pellets werden wieder in das Verfahren eingesetzt.The sodium hydroxide reacts with the limestone or calcium carbonate during the production of the pellets with the formation of calcium hydroxide, another part with the quartz sand or as an impurity existing feldspar with the formation of sodium silicate or sodium aluminate. excess sodium hydroxide is carbonized during the production of the pellets, and no free sodium hydroxide remains. The sodium hydroxide is preferably added to the powdered glass raw materials in the form of a 30 to 70% sodium hydroxide solution is added, and the granulation is preferably carried out at temperatures Performed by at least 100 "C. This way is it possible to increase the proportion of sodium silicate formed. This affects the breaking strength and handling properties of the pellets obtained are favorable. Preferably the sifted dried biscuits obtained, and the fraction with a diameter of 4 to 20 mm, especially 4 to 15 mm, is used for glass production. The skins that are too big and the smaller ones Pellets are reused in the process.
Aus den nachfolgenden Versuchen sind die Vorteile ersichtlich, die mit den erfindungsgemäß hergestellten Pellets erhalten werden. Die Zusammensetzung der Glasrohstoffe und die Schmelzbedingungen sind identisch. Für die Versuche wurde ein Glasrohstoff-Gemenge folgender typischer Zusammensetzung verwendet :The following tests show the advantages associated with those produced according to the invention Pellets are obtained. The composition of the glass raw materials and the melting conditions are identical. A glass raw material mixture with the following typical composition was used for the tests :
Bestandteilcomponent
Quarzs.ind Quartz. Are
Natriumcarbonat.
Natriumhydroxid.
Kalkstein Sodium.
Sodium hydroxide.
limestone
TeileParts
100
19100
19th
8,58.5
2727
Natriumcarbonat und Kalkstein wurden wesentlich feiner vermählen als üblich und mit Quarzsand verschiedener Korngrößen vermischt. I η Versuch 1 wurden Pulver üblicher Korngrößen miteinander vermischt und in dieser Form zur Glasherstellung eingesetzt und untersucht, da sich das Gemenge nicht gut granulieren und zu Plätzchen verformen ließ. In den Versuchen 2 bis 6 wurde das Gemenge in Gegenwart von 12 bis 20 Teilen Wasser je 100 Teile Gemenge granuliert und zu Plätzchen verformt. In Versuch 1 und 2 wurden 200 g des pulverförmigen Gemenges und in den Versuchen 3 bis 6 200 g der Plätzchen jeweils in einen Tiegel abgefüllt und während 2 Stunden allmählich bis auf 5000C erhitzt. Anschließend wurden die Tiegel in einen Elektroofen bei 14000C eingestellt, und es wurde die Zeit bestimmt, bis die Masse vollständig geschmolzen war und keine Quarzsandreste mehr festgestellt werden konnten. Die Versuche und die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.Sodium carbonate and limestone were ground much finer than usual and mixed with quartz sand of various grain sizes. In Experiment 1, powders of normal grain sizes were mixed with one another and used in this form for glass production and investigated, since the mixture could not be granulated well and shaped into cookies. In experiments 2 to 6, the mixture was granulated in the presence of 12 to 20 parts of water per 100 parts of mixture and shaped into cookies. In experiments 1 and 2, 200 g of the powdery mixture and in experiments 3 to 6,200 g of the cookies were each filled into a crucible and gradually heated to 500 ° C. over a period of 2 hours. The crucibles were then placed in an electric furnace at 1400 ° C., and the time was determined until the mass had completely melted and no more quartz sand residues could be found. The experiments and the results are summarized in Table I.
Versuchattempt
KiirngroMe (Siehöll'ming. miniKiirngroMe (Siehöll'ming.mini
alle Hc.'.tinileilcall Hc. '. tinileilc
unler 2.38 mm; el\v;i 15%
unter 0.149 mmless than 2.38 mm; el \ v; i 15%
less than 0.149 mm
(,iu.iivsand(, iu.iivsand
unter 0.841 mm; etwa 9",
unter 0.14') mm Schmcl/dauer hei 14(Hl f. Minuten
15 25 35 i 45 75 j 105 135 165below 0.841 mm; about 9 ", less than 0.14 ') mm Schmcl / duration at 14 (half a minute
15 25 35 i 45 75 j 105 135 165
s Erhebliche Mengen an restlichem Quar/sand.
— Kein Rest an Ouar/sands Significant amounts of residual quartz / sand.
- No remainder of Ouar / sand
Fortsetzungcontinuation
Versuchattempt
Korngröße (Sieböffnung, mm) alle Bestandteile QuarzsandGrain size (sieve opening, mm) all components quartz sand
unter 0,841 mm; etwa 30%below 0.841 mm; about 30%
unter 0,149 mm
unter 0,42 mm; etwa 40%below 0.149 mm
below 0.42mm; about 40%
unter 0,149 mm
unter 0,42 mm; etwa 66%below 0.149 mm
below 0.42mm; about 66%
unter 0,149 mm
unter 0,42 mm; etwa 80%below 0.149 mm
below 0.42mm; about 80%
unter 0,149 mm
unter 0,42 mm; etwa 92%below 0.149 mm
below 0.42mm; about 92%
unter 0,149 mmbelow 0.149 mm
unter 0,841 mm; etwa 9%below 0.841 mm; about 9%
unter 0,149 mm unter 0,42 mm; etwa 30%below 0.149 mm below 0.42 mm; about 30%
unter 0,149 mm unter 0,250 mm; etwa 60%below 0.149 mm below 0.250 mm; about 60%
unter 0,149 mm unter 0,177 mm; etwa 80%below 0.149 mm below 0.177 mm; about 80%
unter 0,149 mm unter 0,149 mm Schmelzdauer bei 14(M)C, Minutenbelow 0.149 mm below 0.149 mm melting time at 14 (M) C, minutes
χ — Erhebliche Mengen an restlichem Quarzsand.
y = Geringe Mengen an restlichem Quarzsand.
ο = Kein Rest an Quarzsand.χ - Significant amounts of residual quartz sand.
y = Small amounts of remaining quartz sand.
ο = no residue of quartz sand.
In den Tabellen II bis VII ist die genaue Siebanalyse der in den Versuchen 1 bis 6 verwendeten Glasrohstoffe angegeben. Natriumsulfat wurde in Form des üblichen Handelsproduktes verwendet.The exact sieve analysis is given in Tables II to VII of the glass raw materials used in experiments 1 to 6. Sodium sulfate was in the form of common commercial product used.
Tabelle II
Versuch 1Table II
Attempt 1
Korngrößen
ASTM Nr.Grain sizes
ASTM No.
80 bis 10080 to 100
100 bis 120100 to 120
bis 120to 120
QuarzsandQuartz sand
8,0
4,9
4,08.0
4.9
4.0
Mittlere KomgrölJeMiddle KomgrölJe
9,9)9.9)
7,5-39,4 l 7.5-39.4 l
Mittlere KorngrößeMedium grain size
AnmerkungenRemarks
In Versuch 2 wurden das Natriumcarbonat unc der Kalkstein noch weiter pulverisiert und mit Quarzsand üblicher Korngröße vermischt. Die Korngrößer waren kleiner als ASTM Nr. 20, und 60,6% der ge samten Körner waren größer als ASTM Nr. 80. jedoch etwas kleiner als das in Versuch 1 verwendete Pulver Dieses Gemenge ließ sich ebenfalls nicht granulieren und zu Pellets verformen.In experiment 2, the sodium carbonate and the limestone were further pulverized and covered with quartz sand common grain size mixed. The grain sizes were smaller than ASTM # 20, and 60.6% that All grains were larger than ASTM # 80, but slightly smaller than the powder used in Experiment 1 This mixture could also not be granulated and shaped into pellets.
4040
10,Oj10, Oj
Tabelle IV
Versuch 3Table IV
Attempt 3
AnmerkungenRemarks
Die in Versuch 1 verwendeten Glasrohstoffe hatten die übliche Korngrößenverteilung. Die Korngröße war kleiner als ASTM Nr. 16, und 78% der Körner waren größer als ASTM Nr. 80, während 83.1% der Quarzsandkörner größer als ASTM Nr. 80 waren. Das Gemenge konnte nicht granuliert und zu Pellets verformt werden.The glass raw materials used in experiment 1 had the usual grain size distribution. The grain size was smaller than ASTM No. 16, and 78% of the grains were larger than ASTM No. 80, while 83.1% were Quartz sand grains were larger than ASTM No. 80. The mixture could not be granulated and turned into pellets be deformed.
Tabelle III
Versuch 2Table III
Attempt 2
Korngrößen
ASTM NrGrain sizes
ASTM No.
55 8 bis55 8 to
16 bis16 to
20 bis20 to
40 bis40 to
60 bis60 to
80 bis 100 bis 12080 to 100 to 120
bis 120to 120
16
20
40
60
8016
20th
40
60
80
0 '0 '
0,610.61
39.5 [57,7
17.6J
12,7
11,8
17.839.5 [57.7
17.6Y
12.7
11.8
17.8
Natrium- KaIkcarbonat ; steinSodium calcium carbonate; stone
1%)1%)
0
00
0
0,40.4
3,83.8
8,68.6
15,215.2
17.217.2
54.854.8
0 00 0
0,30.3
2,42.4
6,06.0
13,213.2
10,410.4
67,767.7
MittlereMedium
KorngrößeGrain size
Korngrößen
ASTM Nr.Grain sizes
ASTM No.
bis 16until 16
bis 20until 20
bis 40up to 40
bis 60up to 60
bis 80up to 80
0
0,20
0.2
38,8
32,8
11,338.8
32.8
11.3
83,183.1
Natriumcarbonat sodium
0
00
0
0,4
3.80.4
3.8
8.68.6
Kalkstein limestone
0,30.3
2.42.4
6,06.0
Mittlere KorngrößeMedium grain size
AnmerkungenRemarks
0
0.10
0.1
27.1
23.5
10.027.1
23.5
10.0
60,6 In Versuch 3 wurde der Quarzsand etwas pulver siert. Die Quarzsandkörner waren kleiner als ASTl^ Nr. 40, und 43.1 % der gesamten Körner waren größe als ASTM Nr. 80. Die Korngröße des Quarzsar.de war kleiner als in den Versuchen 1 und 2. 57,7% de Quarzsandkörner waren größer als ASTM Nr. 81 Das Gemenge konnte granuliert und zu Pellets vei formt werden. Die Festigkeit der Pellets war jedoc für ein technisches Verfahren ungenügend.60.6 In Experiment 3, the quartz sand was a little pulverized. The quartz sand grains were smaller than AST1 ^ No. 40, and 43.1% of the total grains were larger than ASTM No. 80. The grain size of the Quartzsar.de was smaller than Runs 1 and 2. 57.7% of the quartz sand grains were larger than ASTM No. 81 The mixture could be granulated and formed into pellets. The strength of the pellets was however insufficient for a technical process.
Tabelle V VersuchTable V trial
Korngrößen ASTM Nr.Grain sizes ASTM No.
8 bis 16 bis 20 bis 40 bis 60 bis 80 bis 100 100 bis 120 bis 12Π8 to 16 to 20 to 40 to 60 to 80 to 100 100 to 120 up to 12Π
16 20 40 60 8016 20 40 60 80
Quar/sandQuar / sand
I" ο II "ο I
0 0 00 0 0
20.9 18,3 15,9 44,520.9 18.3 15.9 44.5
17.817.8
X2.2X2.2
AnmerkungenRemarks
In Versuch 4 wurde der Quarzsand auf eine Korngröße von kleiner als ASTM Nr. 60 pulverisiert. 17.8% der gesamten Körner waren größer als ASTM Nr. 80. Das Gemenge lieLS sich besser granulieren als das Gemenge von Versuch 3. Es wurden Pellets befriedigender Form erhalten.In Experiment 4, the quartz sand was pulverized to a grain size smaller than ASTM No. 60. 17.8% of the total granules were larger than ASTM No. 80. The mixture granulated better than the mixture from Experiment 3. Pellets of a satisfactory shape were obtained.
Tabelle Vl VersuchTable VI attempt
Korngrößen ASTM Nr.Grain sizes ASTM No.
8 bis 16 bis 20 bis 40 bis 60 bis 80 bis 100 100 bis 120 bis 1208 to 16 to 20 to 40 to 60 to 80 to 100 100 to 120 to 120
16 20 40 60 8016 20 40 60 80
Quar/sand 1%)Quar / sand 1%)
0.6 17.3 16.2 65.90.6 17.3 16.2 65.9
0,60.6
Mittlere KorngrößeMedium grain size
3.73.7
0,90.9
2.6 16,3] 15,4 [96.3 64.6)2.6 16.3] 15.4 [96.3 64.6)
AnmerkungenRemarks
In Versuch 5 wurde der Quarzsand auf eine Korngröße von kleiner als ASTM Nr. 80 vermählen. Nur 3,7% aller Körner waren größer als ASTM Nr. Das Gemenge ließ sich ausgezeichnet granulieren, die erhaltenen Pellets hatten eine glatte Oberfläche und ausreichende Bruchfestigkeit.In Experiment 5, the quartz sand was ground to a grain size smaller than ASTM No. 80. Just 3.7% of all grains were larger than ASTM No. The mixture granulated excellently, the obtained pellets had a smooth surface and sufficient breaking strength.
Tabelle VII VersuchTable VII Trial
KorngiöUen
ASTM Nr.KorngiöUen
ASTM No.
80 bis 10080 to 100
100 bis 120100 to 120
bis 1 20until 1 20
QuarzsandQuartz sand
i%)i%)
0,50.5
8.98.9
90,590.5
AnmerkungenRemarks
In Versuch 6 wurde der Quarzsand so stark vermählen,
daß nahezu alle Körner kleiner als ASTM Nr. 100 waren und der Anteil an Körnern mit einer
Korngröße von kleiner als ASTM Nr. 120 größer war als im Versuch 5. Das Gemenge ließ sich ausgezeichnet
granulieren und die erhaltenen Pellets hatten eine sehr glatte Oberfläche.
Aus den vorstehenden Versuchen ist ersichtlich.In Experiment 6, the quartz sand was ground so much that almost all of the grains were smaller than ASTM No. 100 and the proportion of grains with a grain size smaller than ASTM No. 120 was greater than in Experiment 5. The mixture could be granulated and excellently the pellets obtained had a very smooth surface.
It can be seen from the experiments above.
daß bei Verwendung von Glasrohstoff-Gemengen mit der speziellen Korngröße Granulate bzw. Pellets nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden können, aus denen sich Glas in wesentlich kürzerer Zeit verschmelzen läßt als aus den üblichen Gemengen. Dies ist aus den Versuchen 4, 5 und 6 ersichtlich.that when using glass raw material mixtures with the special grain size granulates or pellets according to the method of the invention can be made from which glass is much shorter Time to merge than from the usual mixes. This can be seen from experiments 4, 5 and 6.
In einer zweiten Versuchsreihe wurden GemengeMixtures were used in a second series of experiments
der gleichen Korngrößen wie im Versuch 4 granuliert und zu Pellets verformt. 200 g der erhaltenen Pellets wurden während 2 Stunden durch allmähliches Erwärmen auf 500 C getrocknet und anschließend im Elektroofen auf die in Tabelle VIII angegebenen Temperaturen eine bestimmte Zeit erhitzt. Die Versuchsbedingungen und die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.of the same grain sizes as in Experiment 4 and shaped into pellets. 200 g of the pellets obtained were dried for 2 hours by gradually heating to 500 C and then im Electric furnace heated to the temperatures given in Table VIII for a specified time. The experimental conditions and the results are shown in the table.
1250.
1300.
1350.
1400.1250.
1300.
1350.
1400.
Schmelztemperatur
( OMelting temperature
(O
χ = Erhebliche Mengen an rcslhchem Qunr/sand y = Geringe Mengen an restlichem Quarzsand, ο = Kein Rest an Quarzsand.χ = Significant amounts of raw chemicals / sand y = small amounts of remaining quartz sand, ο = no remaining quartz sand.
Bei diesen Versuchen erfolgte ein rascheres Abschmelzen und eine raschere Läuterung selbst bei niedrigeren Temperaturen als mit Gemengen üblicher Korngrößen. Aus den Versuchen hat sich ferner ergeben, daß das Ergebnis der Granulierung und Verformung zu Pellets besonders durch die Korngröße des Quarzsandes beeinflußt wird, der im Gemenge im überwiegenden Anteil vorliegt. Es werden bessere Ergebnisse von Quarzsand mit geringerer Korngröße erhalten, doch werden keine wesentlich besserer Ergebnisse erhalten, wenn die Korngröße über einer bestimmten Wert noch weiter verringert wird. Wi< sich aus Versuch 4 ergibt, genügt die in diesem Ver such angegebene Korngröße für den Quarzsand".In these experiments there was faster melting and faster refining even at lower temperatures than with mixtures of normal grain sizes. The experiments also showed that that the result of the granulation and deformation into pellets is particularly due to the grain size the quartz sand is influenced, which is predominantly present in the mixture. It'll get better Results obtained from quartz sand of smaller grain size, but none are significantly better Results obtained when the grain size is reduced even further above a certain value. Wi < results from experiment 4, the grain size specified in this attempt for the quartz sand "is sufficient.
Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens der Erfinduni ist darin zu erblicken, daß es gelingt, Glasrohstoffe ii einer Form zu erhalten, bei der die Bildung von Staul und die Auftrennung der Bestandteile vermiedei wird, und die sich leicht lagern und transportiere:An important advantage of the method of the invention is that it is possible to produce glass raw materials ii to obtain a shape in which the formation of congestion and the separation of the components avoided and which are easy to store and transport:
lassen. Zur Herstellung von Glasrohstoff-Gemengen in Plätzchenform nach dem Verfahren der Erfindung können Kaliumcarbonat oder Dolomit an Stelle von Natriumcarbonat und Kalkslein verwendet werden. Ferner können Gemenge mit üblichen Zusätzen verwendet werden, wie Borax, Phosphorsäure, Bariumoxid und Mennige.permit. For the production of glass raw material mixtures in cookie form according to the method of the invention Potassium carbonate or dolomite can be used in place of sodium carbonate and lime. Mixtures with customary additives such as borax, phosphoric acid, barium oxide can also be used and red lead.
In Tabelle IX ist ein Glasrohstoff-Gemenge mit einer besonders bevorzugten Korngrößenverteilung für das Verfahren der Erfindung angegeben.In Table IX a batch of glass raw materials is included given a particularly preferred grain size distribution for the method of the invention.
BestandteileComponents
KaliumbichromatPotassium dichromate
Kobaltoxid Cobalt oxide
Kohlenstoff carbon
Teile
0,03Parts
0.03
0.005
0.080.005
0.08
carbonatsodium
carbonate
Korngrößen
ASTM Nr.Grain sizes
ASTM No.
+ 20+ 20
20 bis 4020 to 40
40 bis 6040 to 60
60 bis 8060 to 80
80 bis 10080 to 100
100 bis 120100 to 120
bis 120to 120
Die Glasrohstoffe wurden mit geringen Mengen an färbenden Zusätzen und anderen Zusätzen vermischt. Nach gründlichem Trockenmischen wurde das Gemenge in Gegenwart von 12 bis 20 Gewichtsprozent Wasser granuliert. Die erhaltenen gerundeten Pellets mit einem Durchmesser von 4 bis 20 mm wurden bei einer Anfangstemperatur von 110 bis 1300C getrocknet und anschließend weiter auf Temperaturen unterhalb 500 C erhitzt.The glass raw materials were mixed with small amounts of coloring additives and other additives. After thorough dry mixing, the mixture was granulated in the presence of 12 to 20 percent by weight of water. The resulting rounded pellets with a diameter of 4 to 20 mm were heated at an initial temperature of 110 to 130 0 C dried and then further to temperatures below 500 C.
Wie vorstehend bereits erwähnt, dienen verschiedene Reaktionsprodukte, die beim Trocknen der Pellets entstehen, als Bindemittel. Das Natriumsilikat übt hinsichtlich der Festigkeit der Pellets einen besonders wichtigen Einfluß aus. Man war bisher der Ansicht, daß sich Quarz und Natriumhydroxid bei niedrigen Temperaturen nicht oder nur unwesentlich miteinander umsetzen. Bei Verwendung pulverförmiger Glasrohstoffe der vorstehend beschriebenen kritischen Korngröße erfolgt jedoch bdrn Trocknen der Pellets oberhalb 100 C Bildung von Natriumsilikat. Die Natriumsilikatbildung nimmt mit steigender Temperatur zu. Die Trocknungsdauer muß so bemessen sein, daß die Pellets keine Risse bekommen. Im übrigen hängt die Neigung zur Staubbildung ebenfalls von der Menge des gebildeten Natriumsilikats ab. Je geringer diese Menge ist, desto stärker ist die Neigung zur Staubbildung. Eine typische Zusammensetzung für ein Glasrohstoff-Gemenge, das im Verfahren der Erfindung eingesetzt werden kann, ist in Tabelle X angegeben.As mentioned above, various reaction products are used when drying the pellets arise as a binder. The sodium silicate is particularly effective in terms of the strength of the pellets important influence. It was previously believed that quartz and sodium hydroxide were at low levels Do not implement temperatures with one another, or only to an insignificant extent. When using powdery However, glass raw materials of the critical grain size described above take place after drying the pellets Above 100 C formation of sodium silicate. The formation of sodium silicate increases with increasing temperature to. The drying time must be such that the pellets do not crack. in the Otherwise, the tendency to form dust also depends on the amount of sodium silicate formed away. The smaller this amount, the greater the tendency to form dust. A typical composition for a glass raw material mixture which can be used in the method of the invention is in Table X given.
Natriumcarbonat
Natriumhydroxid
Kalkstein
Glaubersalz Quartz sand
sodium
Sodium hydroxide
limestone
Glauber's salt
19
8,5
27
1,0100
19th
8.5
27
1.0
6060
65 Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. 65 The invention is explained further with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt ein Fließschema mit den wesentlichen Verfahrensstufen;Fig. 1 shows a flow diagram with the essentials Procedural stages;
F i g. 2 zeigt schemalisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung.F i g. 2 schematically shows an apparatus for carrying out the method of the invention.
Gemäß dem Fließschema der F i g. 1 werden die in Tabelle X genannten Bestandteile auf automatischen Waagen abgewogen und gründlich miteinander vermischt. Danach wird das Gemenge in einer Schlagmühle zerkleinert, mit 30- bis 70%iger Natronlauge versetzt und in einer Granuliervorrichtung unter Zusatz von Wasser granuliert und zu Pellets verformt. Aus der Granuliervorrichtung gelangen die Pellets in eine Trommel, in der sie auf ihre gewünschte Größe gebracht werden. Aus der Trommel gelangen die Pellets in einen Trockner, in der sie z. B. bei einer Anfangstemperatur von 130 bis 180' C getrocknet werden. Sodann werden die Pellets mil 40 Teilen vermahlenem Glasbruch vermischt und in eine Dauerwanne eingetragen. Man erhält ein ausgezeichnetes Glas blauer Farbe. Die Glasausbeute beträgt 50% mehr als bei Verwendung eines üblichen pulverförmigen Glasrohstoff-Gemenges.According to the flow diagram of FIG. 1, the components listed in Table X are on automatic Scales weighed and mixed together thoroughly. Then the mixture is put in a hammer mill crushed, mixed with 30 to 70% sodium hydroxide solution and placed in a granulating device Granulated addition of water and shaped into pellets. From the granulating device get the Pellets in a drum, in which they are brought to their desired size. Get out of the drum the pellets in a dryer, in which they z. B. dried at an initial temperature of 130 to 180 ° C will. The pellets are then mixed with 40 parts of ground broken glass and placed in a permanent pan registered. An excellent glass of blue color is obtained. The glass yield is 50% more than when using a conventional powdered glass raw material mixture.
In F i g. 2 ist das Verfahren der Erfindung schematisch erläutert. Quarzsand. Natriumcarbonat und Kalkstein, jeweils auf die gewünschte Korngröße oulverisiert, werden in den Bunkern 1 aufbewahrt. Natriumsulfat, Kaliumdichromat, Kobaltoxid und Kohlenstoff in abgewogenen Mengen werden in einem Mischer gründlich miteinander vermischt und im Bunker 2 aufbewahrt.In Fig. 2 the method of the invention is explained schematically. Quartz sand. Sodium carbonate and Limestone, in each case pulverized to the desired grain size, is stored in the bunkers 1. Sodium sulfate, potassium dichromate, cobalt oxide and carbon in weighed amounts are used in Thoroughly mixed together in a mixer and stored in bunker 2.
Da das Verfahren zur Herstellung der Glasrohstoff-Gemenge in Plätzchenform im 24-Slunden-Betrieb durchgeführt wird, werden die Glasrohstoffe auf automatischen Waagen kontinuierlich abgewogen und in den gewünschten Mengenverhältnissen in den Trommelmischer 3 transportiert, wo sie gründlich miteinander vermischt werden. Anschließend gelangt das Gemenge in das Knetwerk 4, das in Schneckenform angeordnete Messer enthält. In diesem Knetwerk wird das Gemenge mit 30- bis 70%iger Natronlauge befeuchtet. Die Masse ballt sich zusammen und wird mittels der sich drehenden Messer des Knetwerks dispergiert und gleichmäßig verteilt. Hierauf wird die feuchte Masse in eine Granuliervorrichtung 5 eingespeist. Vorzugsweise ist diese Granuliervorrichtung ein Scheibengranulator. In die Granuliervorvorrichtung wird erforderlichenfallseine weitere Menge an Wasser eingespeist. Unter Berücksichtigung der bei der Zugabe der Natronlauge zugegebenen Wassermenge wird der Wassergehalt auf 12 bis 20 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile Feststoffe eingestellt. Die gebildeten Pellets werden in dem Scheibengranulator ähnlich wie Dragees in einer Dragierpfanne in Bewegung gehalten. Der Granulator ist mit Führungsstäben, einem Bodenschaber und einem Wandschaber ausgerüstet, mit deren Hilfe die Masse zu Pellets verformt werden. Die fertig verformten Pellets gelangen aus der Granuliervorrichtung in eine Trom-Because the process for the production of the glass raw material mixture in the form of biscuits in 24-hour operation is carried out, the glass raw materials are continuously weighed on automatic scales and transported in the desired proportions into the drum mixer 3, where they are thoroughly are mixed together. The mixture then passes into the kneading unit 4, which is in the form of a screw Contains arranged knives. In this kneader, the mixture is mixed with 30 to 70% sodium hydroxide solution moisturizes. The mass agglomerates and becomes by means of the rotating knives of the kneading mechanism dispersed and evenly distributed. The moist mass is then transferred to a granulating device 5 fed in. This granulating device is preferably a disk granulator. In the pre-granulating device if necessary, a further amount of water is fed in. Under consideration of When adding the amount of water added, the water content is adjusted to 12 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of solids. the The pellets formed are in motion in the disk granulator similar to dragees in a coating pan held. The granulator is equipped with guide rods, a floor scraper and a wall scraper equipped, with the help of which the mass can be deformed into pellets. The finished, deformed pellets arrive from the granulating device into a drum
mcl 6, in der sie durch Rollen auf die gewünschte Größe verformt werden. Aus der Trommel 6 gelangen die Fillets über eine Rutsche in den Trockner 7. Der Trockner 7 ist ein geneigt stehender Röstofen, in dem heiße Luft umgewälzt wird. Die Temperatur am Ofeneinlaß wird bei IH) bis 130 C gehalten. Diese Temperatur ist erforderlich, uin das Wasser aus den Pellets zu verdampfen. Wenn die Temperaluren am Anfang höher sind, können die Pellets durch thermischen Schock Risse bekommen und hierdurch an Bruchfestigkeit einbüßen. Die MaximallempcraUir in dem Röstofen soll 500 C nicht überschreiten.mcl 6, in which they are deformed to the required size by rolling. Get out of the drum 6 the fillets into the dryer 7 via a chute. The dryer 7 is an inclined roasting oven in which hot air is circulated. The temperature at the furnace inlet is kept at 1H) up to 130.degree. These Temperature is required to evaporate the water from the pellets. When the temperatures are at At the beginning are higher, the pellets can crack as a result of thermal shock and thereby stick Lose breaking strength. The maximum temperature in the roasting oven should not exceed 500 C.
Die getrockneten Pellets gelangen aus dem Röslofen auf das Sieb 8. Zu grolle Pellets werden von einem Sieb der Maschenweite 15 mm zurückgehalten und isThe dried pellets come from the Röslofen onto the sieve 8. Pellets that are too large are removed from a 15 mm mesh sieve retained and is
gelangen in ein Brechwerk 9, aus dem sie wieder in die Granuliervorrichlimg 5 zurückgeführt werden. Pellets mit einem Durchmesser von weniger als etwa 4 mm werden in ähnlicher Weise ausgesiebt und ebenfalls in die Granuliervorrichtung 5 zurückgeführt. Pellets mit einem Durchmesser von 4 bis 15 mm werden, gegebenenfalls zusammen mil Glasbruch, in die Dauerwannc 10 eingespeist.arrive in a crusher 9, from which they are returned to the Granuliervorrichlimg 5 are returned. Pellets with a diameter of less than about 4 mm are screened out in a similar way and also returned to the granulating device 5. Pellets with a diameter of 4 to 15 mm, possibly together with broken glass, fed into the permanent tank 10.
Bei Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Pellets als Beschickung für eine Dauerwanne konnte die Glasmenge, die pro 24 Stunden ausgearbeitet werden kann, von 130 Tonnen auf 170 Tonnen, d.h. um etwa 30%. erhöht werden. Außerdem konnte der Heizölverbrauch von 210 bis 230 1 auf 170 bis 1801/ Tonne Glas vermindert werden.When using the pellets produced according to the invention as a charge for a permanent tub the amount of glass that can be worked out per 24 hours from 130 tons to 170 tons, i.e. by about 30%. increase. In addition, the heating oil consumption was reduced from 210 to 230 1 to 170 to 1801 / Ton of glass to be diminished.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702040385 DE2040385C3 (en) | 1970-08-13 | 1970-08-13 | Process for the production of glass raw material batches in the form of small squares |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702040385 DE2040385C3 (en) | 1970-08-13 | 1970-08-13 | Process for the production of glass raw material batches in the form of small squares |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2040385A1 DE2040385A1 (en) | 1972-02-17 |
| DE2040385B2 true DE2040385B2 (en) | 1973-03-01 |
| DE2040385C3 DE2040385C3 (en) | 1973-09-20 |
Family
ID=5779714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702040385 Expired DE2040385C3 (en) | 1970-08-13 | 1970-08-13 | Process for the production of glass raw material batches in the form of small squares |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE2040385C3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2413923A1 (en) * | 1973-05-30 | 1974-12-19 | Pelltec Sa | PROCESS FOR MAKING GLASS MELT BODIES IN PIECES |
-
1970
- 1970-08-13 DE DE19702040385 patent/DE2040385C3/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2413923A1 (en) * | 1973-05-30 | 1974-12-19 | Pelltec Sa | PROCESS FOR MAKING GLASS MELT BODIES IN PIECES |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2040385C3 (en) | 1973-09-20 |
| DE2040385A1 (en) | 1972-02-17 |
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Legal Events
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