СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФРИТТЫ Российский патент 2020 года по МПК C03C3/00 C03C1/00 

Изобретение относится к области получения фритты и может быть использовано для эмалирования металлической посуды и изделий, а также глазурования керамики.

Из уровня техники известен ряд способов получения фритты. Недостатками известных способов являются длительность технологического процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фритты силиката свинца (Патент РФ №2043315), включающий взвешивание компонентов шихты и их усреднение, варку шихты в электрической гарнисажной печи косвенного нагрева с карбидокремниевыми нагревателями при производительности 25-30 кг/час, выработку фритты в грануляторе барабанного типа.

Существенными недостатками прототипа являются длительность технологического процесса получения фритты.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в ускорении процесса получения фритты.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения фритты включает взвешивание компонентов шихты, усреднение шихты и ее варку, выработку фритты, причем перед варкой шихту гранулируют, после чего осуществляют выборку гранул шихты в пределах 2,0-6,0 мм, кроме того варку выполняют при температуре 6000К в плазменном реакторе с производительностью диспергированного расплава 12-15 г/с, а выработку фритты осуществляют с помощью моментального охлаждения диспергированного расплава водяной струей.

Предложенный способ получения фритты отличается от прототипа тем, что:

- перед варкой шихту гранулируют;

- осуществляют выборку гранул шихты в пределах 2,0-6,0 мм;

- варку выполняют при температуре 6000К в плазменном реакторе с производительностью диспергированного расплава 12-15 г/с;

- выработку фритты осуществляют с помощью моментального охлаждения диспергированного расплава водяной струей.

Проведен сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов получения фритты. Результаты анализа представлены в таблице 1.

Таблица 1

Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов получения фритты

Известный способ Предлагаемый способ Взвешивание компонентов шихты
↓
Усреднение шихты
↓
Варка усредненной смеси шихты в электрической гарнисажной печи косвенного нагрева с карбидокремниевыми нагревателями
↓
Выработка фритты гранулятором барабанного типа Взвешивание компонентов шихты
↓
Усреднение шихты
↓
Гранулирование усредненной смеси шихты с помощью гранулятора
↓
Выборка с помощью вибросит гранул шихты в пределах
2,0-6,0 мм
↓
Варка гранулированной шихты
при температуре 6000К в плазменном реакторе с производительностью диспергированного расплава 12-15 г/с
↓
Выработка фритты с помощью моментального охлаждения диспергированного расплава водяной струей

Проведенный анализ известных способов получения фритты позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

Для выявления оптимальных размеров гранулированной шихты проведена органолептическая оценка качества расплава. Брак гранулированной шихты и технологические нарушения процесса ее получения определяли с помощью поляризационного микроскопа МИН-8 (таблица 2).

Ускорение процесса получения фритты в предлагаемом способе достигается за счет того, что варка гранулированной шихты с оптимальным размером гранул 2,0-6,0 мм выполняется при температуре в плазменном реакторе 6000К, позволяющей мгновенно получать диспергированный расплав (производительность 12-15 г/с), который транспортируется плазмообразующими газами, отходящими из плазменного реактора, в зону водяных струй для моментального охлаждения и как следствие получения фритты.

Данный способ получения фритты позволяет снизить энергозатраты производства с 16000 кДж/моль (прототип) до 6000-8000кД ж/моль при выработке 1 кг фритты.

Пример получения фритты.

В качестве исходных компонентов шихты использовали натрий углекислый, борную кислоту, безводный кремнезем, поташ, свинцовый глет, которые взвешивали на технических весах и усредняли в смесителе, затем с помощью гранулятора из усредненной смеси получали гранулированную шихту, выборку оптимального размера гранул (2,0-6,0 мм) которой осуществляли с помощью вибросит. Гранулированная шихта с оптимальным размером гранул подавалась в питатели электродугового плазмотрона УПУ-8М с одновременной подачей плазмообразующего газа-аргона, где происходило получение диспергированного расплава, который транспортировался отходящими газами из плазменного реактора в зону водяных струй водяного сопла для моментального охлаждения с получением фритты.

Таблица 2

Органолептическая оценка качества расплава в зависимости от размера гранул шихты

№ Размер гранул, мм Производительность, г/с Качество расплава (органолептическая оценка) Брак и технологические нарушения 1 Менее 2 9 Провар шихты и частичное испарение компонентов шихты Залипание шихты в каналах питателя 12 Провар шихты и частичное испарение компонентов шихты Залипание шихты в каналах питателя 15 Провар шихты и частичное испарение компонентов шихты Пыление шихты и ее частичное расслоение 18 Провар шихты и частичное испарение компонентов шихты Пыление шихты и ее частичное расслоение 3 2-6* 9 Полный провар шихты Низкая производительность, брак отсутствует 12* Полный провар шихты Брак отсутствует 15* Полный провар шихты Брак отсутствует 18 Частичный провар шихты Брак конечного продукта 4 Более 6 9 Частичный провар шихты Брак конечного продукта 12 Непровар шихты Брак конечного продукта 15 Непровар шихты Брак конечного продукта 18 Непровар шихты Брак конечного продукта

Изобретение относится к области получения фритты и может быть использовано для эмалирования металлической посуды и изделий, а также глазурования керамики. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в ускорении процесса получения фритты. Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения фритты включает взвешивание компонентов шихты, усреднение шихты и ее варку, выработку фритты, причем перед варкой шихту гранулируют, после чего осуществляют выборку гранул шихты в пределах 2,0-6,0 мм, кроме того, варку выполняют при температуре 6000К в плазменном реакторе с производительностью диспергированного расплава 12-15 г/с, а выработку фритты осуществляют с помощью моментального охлаждения диспергированного расплава водяной струей. 2 табл.

Способ получения фритты, включающий взвешивание компонентов шихты, усреднение шихты и ее варку, выработку фритты, отличающийся тем, что перед варкой шихту гранулируют, после чего осуществляют выборку гранул шихты в пределах 2,0-6,0 мм, кроме того, варку выполняют при температуре 6000К в плазменном реакторе с производительностью диспергированного расплава 12-15 г/с, а выработку фритты осуществляют с помощью моментального охлаждения диспергированного расплава водяной струей.