Додаток до сировинної суміші для виготовлення скла

Використання алюмінію у вигляді дрібнодисперсного порошку як додатку до сировинної суміші для виготовлення скла Винахід відноситься до складів для виготовлення скла, зокрема до додатків до сировинної суміші і може використовуватись для виготовлення легкотопкого і важкотопкого скла ВІДОМІ - амонійні солі, як додатки до сировинної суміші для прискорення скловаріння, які вводяться в КІЛЬКОСТІ 3 % і прискорюють варку на 1015% [Павлушкін Н М , Химическая технология стекла и ситаллов Москва Стройиздат 1983 432с] Відомий - оксид бору, як додаток до сировинної суміші для прискорення скловаріння, який вводиться в КІЛЬКОСТІ 1,5% і прискорює варку на 1516% [там же] Відомий - оксид барію, як додаток до сировинної суміші для прискорення скловаріння, який вводиться в КІЛЬКОСТІ 0,25-0,5% і прискорює варку на 10-15% [там же] Відоме використання криоліту (№зА1Рє) ,як додатку до сировинної суміші для варіння скла [Кигайгородський І І , Справочник по производству стекла ГИС Москва 467с] Він вводиться в КІЛЬКОСТІ 0,5-1% зверх 100% , в перерахунку на F NasAIFA прискорює процес варіння, знижуючи в'язкість склоутворюючих розплавів, чим і сприяє пришвидшенню процеса гомогенізації і освітлення В скляній промисловості ІЧазАІРє використовується як додаток згідно ТУ МЦМ 1253-4, який є відпадком Але криоліт при розкладанні утворює фтор, який є летючим шкідливим компонентом, що негативно впливає на екологічний стан оточуючого середовища Його гранично допустима концентрація (ГДК) становить при 60 хвилинах дії 1,55мг/м3 Він не дозволяє одночасно знизити температуру варіння, як технологічну властивість і покращити фізико-хімічні властивості скла, не погіршуючи екології Відоме використання алюмінію в електротехніці, він є перспективним матеріалом для тепло обмінників та інших апаратів в ХІМІЧНІЙ промисловості На його основі виготовляють рефлектори, телевізійні екрани і т д В основу винаходу поставлено завдання створення додатку до сировинної суміші для виготовлення скла, що дозволив би зменшити максимальну температуру варіння, не був шкідливим для оточуючого середовища і покращити фізико-хімічні властивості скла Поставлене завдання вирішується шляхом застосування відомої речовини - алюмінію у вигляді дрібнодисперсного порошку, як додатку до сировинної суміші для виготовлення скла Даний додаток, алюміній, як ХІМІЧНИЙ елемент, який при певних умовах вбудовується в структуру скла і змінює його властивості, сприяє зменшенню максимальної температури варіння, оскільки його температура топлення є 660°С, що сприяє швидшому утворенню рідкої фази в розплаві Під час варіння алюміній в розплаві окислюється до оксиду алюмінію, який є склоутворюючим компонентом Він В СВОЮ чергу підвищує хімічну СТІЙКІСТЬ, зменшує теплове розширення і агресивність розплаву, знижує схильність до кристалізації, сприяючи стабілізації скловидного стану як легкотопкого так і важкотопкого скел Оксид алюмінію не погіршує екології оточуючого середовища Для варіння скла були використанні такі сировинні компоненти, як пісок Новоселівський, борна кислота ГОСТ 2629-44, глинозем ТУ МУМ 953-41, оксид цинку ТУ МХП 1936-49, сода технічна ГОСТ 5100-49, поташ ОСТ 373, алюміній у вигляді дрібнодисперсного порошку марки ПАП-1 ГОСТ 549471 Ефективність додатку було досліджено на двох складах скел, один з яких є легкотопким, а другий - важкотопким ХІМІЧНІ склади шихт наведені в таблиці 1 (О со Ю Таблиця 1 Склади шихг на виготовлення 100кг скла, в кг Види скел Сировинні компоненти Легкотопке 64,58 32,31 15,28 3,13 8,90 Пісок Сода Поташ Оксид цинку Глинозем Борна кислота Понад ЮОв ч шихти вводили по 0 5, 1 0, 3 Ов ч алюмінієвого порошку Для скел легкотопкого і важкотопкого без додатку і з додатком були визначені такі фізикоХІМІЧНІ властивості як термічний коефіцієнт ЛІНІЙНОГО розширення (ТКЛР) і дилатометрична температура пом'якшення (Tf) згідно з ГОСТ 10978-83 і ВОДОСТІЙКІСТЬ згідно з ГОСТ 10134 1-82 Приклад 1 Легкотопке скло, ХІМІЧНИЙ склад, якого приведений в таблиці 1, було зварене при максимальній температурі 1300°С, протягом 1 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості приведені в таблиці 2 Дане скло має низьку хімічну СТІЙКІСТЬ Приклад 2 В легкотопке скло було додано 0,5% алюмінієвого порошку Скло було зварене при максимальній температурі 1250°С, протягом 1 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості даного скла Важкотопке 71,14 12,43 6,11 3,52 21,37 приведені в таблиці 2 Завдяки додатку хімічна СТІЙКІСТЬ підвищується в 1,2 раза Приклад З В легкотопке скло було додано 1 % алюмінієвого порошку, це скло було зварене при максимальній температурі 1200°С, протягом1 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості даного скла приведені в таблиці 2 Завдяки додатку хімічна СТІЙКІСТЬ підвищується в 1,5 раза Приклад 4 В легкотопке скло було додано 3,0% алюмінієвого порошку, це скло було зварене при максимальній температурі 1200°С, протягом 1 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості даного скла приведені в таблиці 2 Завдяки додатку хімічна СТІЙКІСТЬ підвищується в 3,5 раза, і ТКЛР зменшується на 12%, що сприяє підвищенню термостійкості Таблиця 2 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості легкотопких скел Властивості Скла Легкотопке Легкотопке Легкотопке Легкотопке скло скло скло скло 7 ТКЛР, а*10 1/град без додатку з 0,5%АІ з 1,0%АІ з 3,0%АІ T f ,°C 126,91 126,29 125,19 111,49 512 510 530 540 Приклад 5 Важкотопке скло, ХІМІЧНИЙ склад якого приведений в таблиці 1, було зварене при максимальній температурі 1500°С, протягом 1,5 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості приведені в таблиці З Приклад 6 В важкотопке скло було додано 0,5% алюмінієвого порошку, це скло було зварене при максимальній температурі 1450°С, протягом 1,5 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості даного скла ВОДОСТІЙКІСТЬ, СМ /Г (0,01 н НСІ) і клас 4,34 (5-ий клас) 3,70 (5-ий клас) 2,99 (4-ий клас) 1,25 (3-ий клас) приведені в таблиці 3 Завдяки додатку ТКЛР зменшується на 0,8% Приклад 7 В важкотопке скло було додано 1,0% алюмінієвого порошку, це скло було зварене при максимальній температурі 1400°С, протягом 1,5 години ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості даного скла приведені в таблиці 3 Завдяки додатку ТКЛР зменшується на 18% Таблиця З ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості важкотопких скел Властивості Скла Важкотопке скло без додатку Важкотопке скло з 0,5%АІ Важкотопке скло з 1,0% АІ 7 ТКЛР, а*10 1/град T f ,°C 64,09 63 52 52,59 614 615 618 Отже введення додатку суттєво зменшує температуру варки легкотопких і важкотопких скел, що дозволяє економити паливо, при цьому покращує ВОДОСТІЙКІСТЬ, СМ /Г (0,01 н НСІ) і клас 0,05 (1-ий клас) 0,05 (1-ий клас) 0,05 (1-ий клас) їхні технологічні та експлуатаційні властивості, і запобігає утворенню шкідливих речовин, які погіршують стан екології оточуючого середовища 53246 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24