RU2669975C1 - Method for producing silicate glass - Google Patents
Method for producing silicate glass Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 7
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating 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
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
(2800-5400 кДж)0.8 - 1.5 kW
(2800-5400 kJ)
(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
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 печиDosing, 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
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 печиDosing, 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
*, ** - 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)
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)
| 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)
| 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 |
-
2017
- 2017-12-27 RU RU2017146304A patent/RU2669975C1/en active
Patent Citations (4)
| 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)
| Title |
|---|
| ПОЛЛЯК В.В. и др. Технология строительного и технического стекла и шлакоситаллов. Москва, Стройиздат, 1983, 432 с. * |
Cited By (6)
| 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 |