СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОПОГЛОЩАЮЩЕГО СТЕКЛА

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОПОГЛОЩАЮЩЕГО СТЕКЛА


SU (11) 1480323 (13) A1

(51) 6 C03C1/00, C03C6/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4146269/33 
(22) Дата подачи заявки: 1986.09.30 
(45) Опубликовано: 1996.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Соловьев С.П. Специальные строительные стекла, -М.: Стройиздат, 1971, с. 40-50. Авторское свидетельство СССР N 1135716, кл. C 03 B 1/00 1972. 
(71) Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт технического и специального строительного стекла 
(72) Автор(ы): Романов Б.Е.; Шабанов А.Г.; Щукин В.С.; Горина И.Н.; Кондрашов В.И.; Сарычев Г.Л.; Ряснов Н.И. 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОПОГЛОЩАЮЩЕГО СТЕКЛА 

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано при производстве стекол со специальными свойствами, защищающими от солнечного излучения. С целью повышения производительности и улучшения процесса варки, способ производства теплопоглощающего стекла включает составление шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия и порошка железа с последующей варкой и выработкой. Для улучшения теплопоглощающих характеристик в шихту дополнительно вводят кобальтсодержащий компонент в количестве, обеспечивающем содержание его в стекле 0,002-0,004. В качестве кобальсодержащего компонента можно использовать отходы отработанных катализаторов химического производства. Изобретение позволяет повысить производительность печи до 320 т/сут, при этом процесс варки улучшен за счет естественного окисления элементарного железа. Свойства стекла: пропускание в видимой части спектра 75-80%, цвет - голубой, КТР = (79-81)10-7 град-1, температура верхнего предела кристаллизации 970-983oC. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано при производстве стекол со специальными свойствами, защищающими от солнечного излучения.

Цель изобретения повышение производительности и улучшение процесса варки.

Стекло состава, мас.

SiO2 71,0-72,5

Al2O3 0,9-1,7

Fe2O3 0,3-0,45

CaO 7,8-9,0

MgO 3,3-3,7

Na2O 13,4-15,0

SO3 0,3-0,5

получают путем составления шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия, элементарного (металлического) порошкообразного железа с последующей варкой и выработкой.

Для улучшения теплозащитных свойств в шихту дополнительно вводят оксид кобальта.

Сущность способа производства теплопоглощающего стекла заключается в естественном окислении элементарного железа Fe0 в процессе варки стекла до соотношения ионов Fe3+ Fe2+ (3-3,5):1, т.е. из общего содержания оксидов железа 0,3-0,45% в стекле сохраняется 25-35% в виде FeO, которое обеспечивает заданные теплопоглощающие свойства. Окисление металлического железа при варке стекла является экзотермическим процессом (с выделением тепла), что ускоряет процесс варки стекла.

В качестве сырья используют порошок железный крупностью от 40 до 315 мкм.

Изобретение иллюстрируется примерами синтезированных стекол, приведенных в табл. 1.

Стекла варят в отапливаемой газом печи периодического действия емкостью 800 кг с использованием традиционных сырьевых материалов. Железо вводится в шихту в виде металлического порошка.

Способ производства теплопоглощающего стекла с использованием металлического железного порошка позволяет получить теплопоглощающее стекло всеми существующими методами выработки.

В табл. 2 приведены составы шихт для получения стекла.

Количество железного порошка, указанное в конкретных примерах шихт, вводят с учетом содержания в нем основного вещества Fe0 (94-98%), примесей кремния, алюминия, магния и других (тысячные и сотые доли процента), углерода (0,5-1,5%), а также влажности железного порошка (1,5-2,5%).

Свойства полученного стекла приведены в табл. 3.

Голубовато-зеленый (с преобладанием зеленого) цвет теплопоглощающего стекла обусловлен двумя центрами окраски: голубого от закиси железа и желтого, образуемого ионом трехвалентного железа в тетраэдрической координации, один из ионов кислорода которой замещен восстановленной сульфидной серой S2-. Полоса поглощения желтых центров окраски простирается от 400 до 520 нм с максимумом около 435 нм. Такое стекло имеет максимум пропускания в зеленой области спектра при 530 нм.

Введение в состав стекла оксида кобальта в микроколичествах разрушает желтые центры окраски за счет образования молекулярного соединения CoS, дающего черные центры окраски, но ввиду их незначительной концентрации стекло приобретает незаметный глазу или едва заметный серый оттенок, примешивающийся к синеватому от кобальта.

При разрушении желтых центров окраски их полоса поглощения исчезает, и максимум пропускания стекла с Fe+Co сдвигается к 475 нм.

Разрушение желтых центров окраски и образование молекулярного CoS - функция вводимого в состав стекла оксида (гидроксида) кобальта. Получаемое стекло выглядит голубым или серовато-голубым в зависимости от содержания кобальта.

Вместо технических продуктов оксида или гидроксида кобальта возможно использование отходов химических производств, в которых кобальт и другие металлы используются в качестве катализаторов различных полимеризационных процессов.

Смеси отходов катализаторов разных химических предприятий по химическому составу и особенно по содержанию оксида кобальта различаются между собой. Например, отходы катализаторов Производственного объединения "Нитрон" (г. Саратов) имеют следующий химический состав, мас.

SiO2 39,40

Fe2O3 3,80

CoO 3,40

Bi2O3 1,20

NiO 2,0

P2O5 0,80

MoO3 25,90

K2O 0,10

ППП 23,40

Для ввода в стекло указанного в табл. 2 количества оксида кобальта в состав шихты на 1 т стекла вводится 0,35-0,5 кг указанной смеси отработанного катализатора.

Ниже приведены показатели работы промышленной системы и качества получаемого теплопоглощающего стекла.

Производительность стекловаренной печи, т/сут 320

Удельный съем стекломассы, кг/м2/сут:

c общей площади печи 901

с отапливаемой части печи 1632

Общий расход газа на печь, м3/ч 2800

Мощность системы дополнительного электроподогрева стекломассы, КВт 2740

Удельный расход тепла на 1 кг сваренной стекломассы, ККал/кг 1933

КПД печи, 34,5

Коэффициент использования стекломассы 0,885

Хальмовка стекломассы, раз/смену -

Качество стекломассы и стекла:

однородность по методу Видро, , (меньший показатель качество лучше) - 68-88

колебания плотности стекла, г/см3 2,4991-2,5003

инородные включения, шт/м2 0,45

Свили:

грубые, шт -

слабые, шт -

пузырь, шт/м2 0,45

Таким образом, изобретение позволит повысить производительность печи до 300 т в сутки теплопоглощающего стекла. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ производства теплопоглощающего стекла путем составления шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия и железосодержащего компонента с последующей варкой и выработкой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения процесса варки, в качестве железосодержащего компонента в шихту вводят порошок железа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения теплопоглощающих характеристик, в шихту дополнительно вводят кобальтсодержащий компонент в количестве, обеспечивающем содержание его в стекле 0,002 0,004%

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве кобальтсодержащего компонента в шихту вводят отходы отработанных катализаторов химического производства.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru