[go: up one dir, main page]

RU2669975C1 - Method for producing silicate glass - Google Patents

Method for producing silicate glass Download PDF

Info

Publication number
RU2669975C1
RU2669975C1 RU2017146304A RU2017146304A RU2669975C1 RU 2669975 C1 RU2669975 C1 RU 2669975C1 RU 2017146304 A RU2017146304 A RU 2017146304A RU 2017146304 A RU2017146304 A RU 2017146304A RU 2669975 C1 RU2669975 C1 RU 2669975C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
glass
melt
charge
bath
Prior art date
Application number
RU2017146304A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Степанович Бессмертный
Наталья Михайловна Здоренко
Полина Семенова Дюмина
Алексей Викторович Макаров
Дмитрий Владимирович Кочурин
Original Assignee
АНО ВО "Белгородский университет кооперации, экономики и права"
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 АНО ВО "Белгородский университет кооперации, экономики и права" filed Critical АНО ВО "Белгородский университет кооперации, экономики и права"
Priority to RU2017146304A priority Critical patent/RU2669975C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2669975C1 publication Critical patent/RU2669975C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235Heating the glass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: glass; technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a process for the production of silicate glass. Method includes dosing, averaging and blending the charge components, granulation of the charge, feeding the granular charge to the feeder of the plasma reactor and melting the charge in the plasma reactor with the effluent of the plasma generator for 1 hour. Melt is produced continuously. Transportation of the dispersed melt is carried out by the effluent stream of the plasma-forming gas of the plasma jet at a working power of the plasma torch of 14–16 kW and the flow of the plasma-forming gas is 2.0–2.2 m3/h in the bath of the glass melting furnace. Drainage of the glass mass is carried out through the working channel of the bath of a laboratory glass melting furnace.
EFFECT: method for the production of silicate glass is proposed.
1 cl, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения силикатного стекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов.The invention relates to methods for producing silicate glass and can be used in the building materials industry.

Из уровня техники известны способы получения силикатного стекла.The prior art methods for producing silicate glass.

Недостатком данных способов является высокая энергоемкость технологического процесса получения силикатного стекла.The disadvantage of these methods is the high energy intensity of the process for producing silicate glass.

Наиболее близким решением к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силикатного стекла (Полляк, В. В. Теxнология строительного и теxнического стекла и шлакоситаллов / В. В. Полляк, П. Д. Саркисов, В. Ф. Солинов, М. А. Царицын. – М.: Стройиздат, 1983. – 432 с.), заключающийся в дозировании, усреднении и смешивании компонентов шихты, гранулировании шихты, периодической подаче гранулированной шихты в загрузочный карман стекловаренной печи, плавлении шихты в стекловаренной печи в течение 2 суток, непрерывной выработки расплавов, транспортировки диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи самотеком и слива стекломассы через отверстие в поде стекловаренной печи.The closest solution to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method for producing silicate glass (Pollyak, V.V. Technology of building and technical glass and slag glass / V.V. Pollyak, P.D. Sarkisov, V.F. Solinov, MA Tsaritsyn. - M .: Stroyizdat, 1983. - 432 p.), Which consists in dosing, averaging and mixing the components of the mixture, granulating the mixture, periodically feeding the granulated mixture into the loading pocket of the glass furnace, melting the mixture in a glass furnace for 2 days continuous production of melts, transporting the dispersed melt into the bath of the glass melting furnace by gravity and draining the molten glass through an opening in the hearth of the glass melting furnace.

Недостатком прототипа является высокая энергоемкость и длительность технологического процесса синтеза силикатного стекла.The disadvantage of the prototype is the high energy intensity and duration of the process for the synthesis of silicate glass.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости и ускорение технологического процесса синтеза силикатного стекла.The technical result of the invention is to reduce energy intensity and accelerate the process of synthesis of silicate glass.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения силикатного стекла включает дозирование, усреднение и смешивании компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты, плавление шихты, непрерывную выработку расплава, транспортировку диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи и слив стекломассы, причем подача гранулированной шихты осуществляется непрерывно в питатель плазменного реактора и затем – в плазменный реактор, плавление шихты выполняется в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа, транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи осуществляется отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3/час, а слив стекломассы выполняется через выработочный канал ванны стекловаренной печи.The technical result is achieved by the fact that the proposed method for producing silicate glass includes dosing, averaging and mixing the components of the mixture, granulating the mixture, feeding the granulated mixture, melting the mixture, continuously generating the melt, transporting the dispersed melt into the bath of the glass melting furnace and draining the glass melt, the granulated mixture being fed continuously to the plasma reactor feeder and then to the plasma reactor, the charge is melted in the outgoing plasma reactor plazmoobrazovatelya stream for 1 hour transportation dispersed melt into a bath of the glass melting furnace is the exhaust stream of plasma gas of the plasma jet of the plasma torch at a power of 14-16 kW and the plasma gas flow rate of 2.0-2.2 m 3 / h, and the molten glass is performed through a drain production channel of a glass furnace bath.

Предложенный способ получения силикатного стекла отличается от прототипа тем, что подача гранулированной шихты осуществляется непрерывно в питатель плазменного реактора и затем – в плазменный реактор, плавление шихты выполняется в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа, а транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи осуществляется отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3 /час.The proposed method for producing silicate glass differs from the prototype in that the granular charge is fed continuously to the plasma reactor feeder and then to the plasma reactor, the mixture is melted in the plasma reactor by the plasma former effluent for 1 hour, and the dispersed melt is transported to the glassmaking furnace bath effluent stream of plasma gas of the plasma jet torch at a power of 14-16 kW work and the plasma gas flow rate of 2.0-2.2 m 3 / h a.

Подача гранулированной шихты питателем в плазменный реактор позволяет снизить энергозатраты до 0,32 кВт на 1 кг стекломассы, что в 2,5-4,7 раза ниже по сравнению с известным способом (таблица 1).The supply of granular charge by the feeder to the plasma reactor allows to reduce energy consumption to 0.32 kW per 1 kg of glass mass, which is 2.5-4.7 times lower compared to the known method (table 1).

Таблица 1Table 1

Сравнительная характеристика расхода энергии на получение 1 кг стекломассыComparative characteristics of energy consumption for obtaining 1 kg of glass

Известный способKnown method Предлагаемый способThe proposed method 0,8 – 1,5 кВт
(2800-5400 кДж)
0.8 - 1.5 kW
(2800-5400 kJ)
0,32 кВт
(1152 кДж)
0.32 kW
(1152 kj)

Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов представлен в таблице 2.A comparative analysis of the technological operations of the known and proposed methods is presented in table 2.

Таблица 2table 2

Сопоставительный анализ технологических операций предлагаемого и известного и предлагаемого способовComparative analysis of technological operations of the proposed and known and proposed methods

Известный способKnown method Предлагаемый способThe proposed method Дозирование, усреднение и
смешивание компонентов шихты
Гранулирование шихты
Периодическая подача гранулированной шихты в загрузочный карман стекловаренной печи
Плавление шихты в стекловаренной печи (2 суток)
Непрерывная выработка расплава
Транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи самотеком.
Слив стекломассы через отверстие в поде лабораторной стекловаренной печи
Dosing, averaging and
mixing of the components of the charge
Charge granulation
Periodic feeding of granulated charge into the loading pocket of a glass melting furnace
Melting the charge in a glass melting furnace (2 days)
Continuous Melt Production
Transportation of the dispersed melt into the bath of a glass melting furnace by gravity.
Draining glass through a hole in the hearth of a laboratory glass melting furnace
Дозирование, усреднение и
смешивание компонентов шихты
Гранулирование шихты
Непрерывная подача гранулированной шихты в питатель плазменного реактора
Непрерывная подача гранулированной шихты из питателя в плазменный реактор
Плавление шихты в плазменном реакторе (1 час)
Непрерывная выработка расплава
Транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи с помощью отходящего потока плазмообразующего газа плазменной струи плазмотрона
Слив стекломассы через выработочный канал ванны лабораторной стекловаренной печи
Dosing, averaging and
mixing of the components of the charge
Charge granulation
Continuous feed of granular charge into the plasma reactor feeder
Continuous feed of granular charge from the feeder to the plasma reactor
Melting the charge in a plasma reactor (1 hour)
Continuous Melt Production
Transportation of the dispersed melt into the bath of a glass melting furnace using an exhaust stream of a plasma-forming gas from a plasma jet of a plasma torch
Draining of molten glass through the production channel of a bathtub in a laboratory glass melting furnace

Проведенный анализ известных способов получения силикатного стекла позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».The analysis of known methods for producing silicate glass allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Экспериментально установлены оптимальные параметры получения силикатного стекла при плавлении гранулированной шихты (таблица 3).Experimentally established optimal parameters for the production of silicate glass during the melting of a granular charge (table 3).

Таблица 3Table 3

Оптимальные параметры получения силикатного стекла при плавлении гранулированной шихты Optimal silicate glass production parameters during melting of a granulated charge

Мощность, кВтpower, kWt Расход плазмообразующего газа, м3 /часThe consumption of plasma-forming gas, m 3 / hour Качество расплаваMelt quality 1212 1,81.8 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,02.0 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,22.2 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,42,4 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,62.6 Расплав однороденThe melt is homogeneous 14* 14 * 1,81.8 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,0* 2.0 * Расплав однороденThe melt is homogeneous 2,2* 2.2 * Расплав однороденThe melt is homogeneous 2,22.2 Расплав вспениваетсяThe melt foams 2,62.6 Расплав вспениваетсяThe melt foams 16** 16 ** 1,81.8 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,0** 2.0 ** Расплав однороденThe melt is homogeneous 2,2** 2.2 ** Расплав однороденThe melt is homogeneous 2,4** 2.4 ** Расплав однороденThe melt is homogeneous 2,62.6 Расплав вспениваетсяThe melt foams 18eighteen 1,81.8 Непровар шихтыLack of fusion charge 2,02.0 Расплав вспениваетсяThe melt foams 2,22.2 Расплав вспениваетсяThe melt foams 2,42,4 Расплав вспениваетсяThe melt foams 2,62.6 Расплав вспениваетсяThe melt foams

*, ** - оптимальные параметры*, ** - optimal parameters получения силикатного стекла.receiving silicate glass.

Пример получения силикатного стекла.An example of obtaining silicate glass.

Для получения силикатного стекла использовали следующие компоненты: кварцевый песок (ГОСТ 22551-71), соду кальцинированную (ГОСТ 5100-85Е), мел (ГОСТ 17498-72), технический глинозем (ГОСТ 30559-98) и доломит (ГОСТ23672-79). Данные компоненты дозировали в пропорциях в пересчете на чистые оксиды: SiO2 – 73,0%, Al2 O3 – 1,6%, CaO – 8,6%, Na2 O – 13,6%, MgO – 3,8% и усредняли с помощью лабораторного смесителя в течение 30 минут, а затем шихту гранулировали, используя тарельчатый гранулятор, и подавали в питатель плазменного реактора УПУ-8М с плазменной горелкой ГН-5Р. После зажигания дуги плазменной горелки из питателя гранулированную шихту направляли в плазменный реактор с температурой плавления равной 7000-8000 К, мощностью работы 14-16 кВт и расходом плазмообразующего газа (аргон) 2,2 м3 /час, установленным в своде ванной стекловаренной печи. В течение 1 часа шихта в нем расплавлялась и образовавшийся диспергированный расплав транспортировался потоком отходящих плазмообразующих газов плазменной струи в ванну стекловаренной печи. После заполнения в течение 1 часа ванны стекловаренной печи, стекломассу в объёме 50 кг сливали через выработочный канал для последующего формования изделий.The following components were used to obtain silicate glass: quartz sand (GOST 22551-71), soda ash (GOST 5100-85E), chalk (GOST 17498-72), industrial alumina (GOST 30559-98) and dolomite (GOST 23672-79). These components were dosed in proportions in terms of pure oxides: SiO 2 - 73.0%, Al 2 O 3 - 1.6%, CaO - 8.6%, Na 2 O - 13.6%, MgO - 3.8 % and averaged using a laboratory mixer for 30 minutes, and then the mixture was granulated using a disk granulator, and fed into the feeder of the plasma reactor UPU-8M with a plasma torch GN-5P. After ignition of the arc of the plasma torch from the feeder, the granular charge was sent to a plasma reactor with a melting temperature of 7000-8000 K, a working power of 14-16 kW and a plasma-forming gas (argon) flow rate of 2.2 m 3 / h installed in the roof of a glass melting furnace. Within 1 hour, the charge in it was melted and the resulting dispersed melt was transported by a stream of outgoing plasma-forming gases of a plasma jet into the bath of a glass melting furnace. After filling in a bathtub of a glass melting furnace for 1 hour, the molten glass in a volume of 50 kg was poured through a production channel for subsequent molding of the products.

Claims (1)

Способ получения силикатного стекла, включающий дозирование, усреднение и смешивание компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты, плавление шихты, непрерывную выработку расплава, транспортировку диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи и слив стекломассы, отличающийся тем, что подача гранулированной шихты осуществляется непрерывно в питатель плазменного реактора и затем в плазменный реактор, плавление шихты выполняется в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа, транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи осуществляется отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3/ч, а слив стекломассы выполняется через выработочный канал ванны лабораторной стекловаренной печи.A method of producing silicate glass, including dosing, averaging and mixing the components of the mixture, granulating the mixture, feeding the granulated mixture, melting the mixture, continuously producing the melt, transporting the dispersed melt into the bath of the glass melting furnace and draining the glass melt, characterized in that the granulated mixture is continuously fed into the feeder the plasma reactor and then into the plasma reactor, the charge is melted in the plasma reactor with a plasma former effluent for 1 h ca, the transportation dispersed melt into a bath of the glass melting furnace is the exhaust stream of plasma gas of the plasma jet of the plasma torch at a power of 14-16 kW and the plasma gas flow rate of 2.0-2.2 m 3 / h, and the molten glass forehearth drain channel is performed through laboratory glass bath ovens.
RU2017146304A 2017-12-27 2017-12-27 Method for producing silicate glass RU2669975C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146304A RU2669975C1 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Method for producing silicate glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146304A RU2669975C1 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Method for producing silicate glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669975C1 true RU2669975C1 (en) 2018-10-17

Family

ID=63862489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146304A RU2669975C1 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Method for producing silicate glass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669975C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198266U1 (en) * 2019-12-18 2020-06-29 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» FRIT DEVICE
RU2726676C1 (en) * 2019-12-27 2020-07-15 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Method of producing silicate glass
RU2748566C1 (en) * 2020-06-23 2021-05-26 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Method for supplying charge into glass melting furnace
RU2822150C1 (en) * 2023-11-28 2024-07-02 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Method of producing lead crystal

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1178699A1 (en) * 1982-09-24 1985-09-15 Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Стекла Method of glassmaking
WO2011062281A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 旭硝子株式会社 Glass melting furnace, molten glass manufacturing method, glass product manufacturing device, and glass product manufacturing method
US20120125052A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Korea Institute Of Energy Research Low-carbon-type in-flight melting furnace utilizing combination of plasma heating and gas combustion, melting method utilizing the same and melting system utilizing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1178699A1 (en) * 1982-09-24 1985-09-15 Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Стекла Method of glassmaking
WO2011062281A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 旭硝子株式会社 Glass melting furnace, molten glass manufacturing method, glass product manufacturing device, and glass product manufacturing method
RU2540707C2 (en) * 2009-11-20 2015-02-10 Асахи Гласс Компани, Лимитед Glass-furnace, production of glass melt, device to produce glass articles and method to this end
US20120125052A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Korea Institute Of Energy Research Low-carbon-type in-flight melting furnace utilizing combination of plasma heating and gas combustion, melting method utilizing the same and melting system utilizing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОЛЛЯК В.В. и др. Технология строительного и технического стекла и шлакоситаллов. Москва, Стройиздат, 1983, 432 с. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198266U1 (en) * 2019-12-18 2020-06-29 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» FRIT DEVICE
RU2726676C1 (en) * 2019-12-27 2020-07-15 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Method of producing silicate glass
RU2748566C1 (en) * 2020-06-23 2021-05-26 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Method for supplying charge into glass melting furnace
RU2822150C1 (en) * 2023-11-28 2024-07-02 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Method of producing lead crystal
RU2830841C1 (en) * 2024-03-12 2024-11-26 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Lead crystal synthesis method
RU2837624C1 (en) * 2024-03-30 2025-04-02 Егор Денисович Устинов Method of producing crystal glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11820699B2 (en) Process and apparatus for glass manufacture
RU2669975C1 (en) Method for producing silicate glass
AU2014298468B2 (en) Process for manufacturing vitrified material by melting
US20230348307A1 (en) Selective Chemical Fining of Small Bubbles in Glass
US11459263B2 (en) Selective chemical fining of small bubbles in glass
EP4038024B1 (en) Fining glass from a submerged combustion melter
TW201111309A (en) Glass melting furnace, process for producing molten glass, apparatus for producing glass product, and process for producing glass product
ES2971510T3 (en) Use of sulfate in the refining of molten glass by submerged combustion
CN112154127A (en) Gradient refining tank for refining foamed molten glass and method of using the same
RS65233B1 (en) Stilling vessel for submerged combustion melter
US20210395127A1 (en) Submerged burner furnace
JP5966933B2 (en) Glass melting furnace, molten glass manufacturing method, glass product manufacturing method, and glass product manufacturing apparatus
RU2417170C2 (en) Method of block foamed glass
RU2660138C1 (en) Method of silicate block synthesis
RU2726676C1 (en) Method of producing silicate glass
CN104071800A (en) Process and device for producing sodium silicate
RU2357933C2 (en) Charge for production of glass foam
RU2503628C1 (en) Plasma device for obtaining refractory silicate melt
KR20140130116A (en) Glass melting furnace, method for producing molten glass, device for producing glass product, and method for producing glass product
RU2837624C1 (en) Method of producing crystal glass
Volokitin et al. Plasma technology of silicate melts obtaining in mineral fibers production
RU2720042C1 (en) Method of producing glass charge
RU2542064C1 (en) Charge for foamglass manufacturing
Vlasov et al. Non-equilibrium melting processes of silicate melts with different silica content at low-temperature plasma
BR112021024792B1 (en) GLASS REFINING METHODS AND GLASS PRODUCTION AND REFINING, AND REFINING VESSEL FOR REFINING GLASS