Способ производства теплопоглощающего стекла Советский патент 1985 года по МПК C03B1/00 

00

Изобретение отиос ится к стекольной промышленности, в частности к стекловарению и может быть использовано при создании стекол со спецк аЛьными свойствами, защищающими от солнечной радиации. Известные способы производства теплопоглощанщего стекла характеризуются введением в состав шихты окиси железа с последующим переходом FeO, для чего приходится вводить различные специальные добавки - уголь, крахмал, металлический алюминий, металлическое олово И т.д. .. Известен способ получения теплопоглощающего стекла путем варки ших содержащей кроме стеклообразующих окислов повареннзпо соль в качестве ускорителя варки и нефтяной кокс в ;качестве восстановителя железа (крокуса) ij t Недостатками известного способа являются затруднительная стабилизадйя процесса варки и появление непровара в стекломассе из-за отсут-/ ствия ускорителя варки в виде сульфата натрия, непостоянное содержани элементарной серы в нефтяном коксе, приводящее к произвольному изменению цвета и неравномерному окра шиванию стекла, а также повьщ1енный расход дефи1щтной кальцинированной соды для поддержании в составе стек ла NajiO до 15,5-16%. Спектральное пропускание в видиiмой области , в инфракрасной менее 35%. Целью изобретения является пoвы шение теплопоглощающих свойств, Цель Достигается тем, что соглас но способу производства теплопоглощающего стекла состава, мас,%: SiOj72J2-72,15 ,47-1,-53 CaO7,7-7,8 MgO3,63-3,67 Na2014,9-14,27 ,25-0,32 SO-j0,18-0,25 Cl0,20-0,30 путем составления шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия, углеродсодержащего компонен та и оксидов железа с последующей варкой и выработкой, в шихту дополнительно вводят хлористый натрий, а а в качестве углеродсодержащего компонента используют графит, причем соотношение оксидов железа и графита (l-l,2) :1, а соотношение хлористого натрия и сульфата натрия 1: (0,8-1,2). С целью нейтрализации окраски трехвалентного железа в шихту можно вводить M)(0i2, в соотношении Fe к 1:1, кроме того, МйП способствует ускорению процесса варки стекла. Сущность предлагаемого способа производства теплопоглощающего стеклу с голубым оттенком заключается в направленном управлении в процессе стекловарения образованием центров поглощения в инфракрасной области солнечного спектра с одновременным подав-- лением нежелательных центров окраски в видимой области спектра, придающих стеклу нежелательную дополнительную окраску и г-нижающих светопропускание получаемого стекла. Это объясняется ролью каждого компонента вводимой добавки - окиси железа, графите и хлорида натрия, и одного из основньк компонентов - сульфата кат- рия, юг. взаимодействием между собой и с другими компонентами шихты, Хлористый натрий NaCl вводится взамен части сульфата натрия с целью введения бескислородного соединения натрия, при разложении которого образующиеся ионы N« конкурируют за ион кислорода, способствуя восстановлению ионов Fe до Fe t В то же время в начальный период варки. NaCl способствует разложению карбонатов основных компонентов шихты, в чем и выражается его роль как ускорителя варки путем увеличения степени декарбонизации шихты, когда совместное использование в шихте сульфата натрия и поваренной соли увеличивает степень декарбонизации (т.е. удаление газообразного С02) до 93%, против 29% при испопьзовании одного сульфата натрия. Растворение же СОя в стекломассе, как окисляющего компонента, затрудняет, восстановление ионов Fe до Fe. Указанная многофункциональная . роль хлорвда натрия, используемого в присутствии сульфата натрия, при, водит к снижению температур варки и . кристаллизации стекломассы. Окись железа в процессе восстановления графитом образует ионы Рб , служащие центрами поглощении в . инфракрасной области спектра и, поглощая частично в красной части i видимой области, придают стеклу голубой оттенок. Гр.афит (углерод) кроме восстановления ионов Fe также восстанавливает ионы 5 до 6 , которые вместе с оставшимися ионами fe создают желтые центры окраски, образуемые тетра эдрически координированным ионом fe с сульфидным ионом S, замещающим один их анионов кислорода в его координационной сфере. Сложение голубых и желтых центров окраски в сумме придает стеклу зеле ный оттенок. Сульфат натрия вводится как лучший из всех существующих уско рителей варки стекломассы и в то же время является источником ионов 6 для образования желтых центров окрас ки. Снижение введения в шихту сульфата натрия приводит к образованию такой минимальной.концентрации желтых центров окраски, которая вькодит за пределы кривой чувствительности глаза, и стекло выглядит чисто голубым/ Учитывая, что каждый из дополнительно вводимых ингредиентов несет как положительную, так и отрицательную функции, решающее зна,чение имеет соотношение всех вводимьк в шихту ингредиентов, которое сводит к минимуму их нежелательное влияние и усиливает .положительные эффекты. Пример 1. Соотношение к С 1:1, к NaCl 1:0,8. Количество щихты на 100 кг стекломассы, кг: песок 64,70, сода 24,04 доломит 19,41, мел 3,52, пегматит 9,82, сульфат натрия 0,84, поваренная соль 0,70, крокус 0,14, графит 0,14. Температура варки 1505°С. Химический анализ стекла, мае.%; , 5. Ь СаО 7,80, MgO 3,67, 14,21, SO 0,25, Cl 0,20, FejO 0,25, Температура верхнего предела крис таллизации . Коэффициент терми ческого расширения 80-10 1/град. Спектральное пропускание в видимой области 81%, в инфракрасной - 30%. П р и м е р 2. Соотношение Fe-O к С 1:1,1, NajSO к ЫаС1 1:1,1. Количество шихты на 100 кг стек-; ломассы, кг: песок 66,29, доло7164мит 18,94, мел 3,32, пегматит 8,72, сода 23,32, сульфат натрия 0,65, поваренная соль 0,72, крокус 0,154, графит 0,14.Химический анализ стекла, мас,%: SiO 72,12, М.0 1,50, FejO, 0,28, СйО 7,70;м§0 3,63, NajO 14,27, 80 0,20, С1 0,30. - Te шepaтypa .варки 15000 С. Тем; пература верхнего предела кристаллизации . Коэффициент термического расширения 80-10 1/град-. ; Спектральное пропускание в видимой : области 82%, в инфракрасной 30%. : Примерз Соотношение Fe,О .к С 1,2:1, NajSO к NaCl 1:1,2. I Количество шихты на 100 кг стек|ломассы,кг: песок 66,29, доломит 18,94, мел а,32, пегматит 9,72, соДа 23,32, сульфат натрия 0,55, поваренная срль О,66,крокус 0,168, графит О,14, . . Химический анализ стекла,(мас,%: SiOj 72,12, АЬО 1,53, 0,32, СиО 7,73, MgO 3,64, 14,20, ,50 л О 8 О 28 ; Тетература варки15Ю С. Температура верхнего предела кристаллизации 975 С. Коэффициент термичес- кого расширения 81,10 1/град. Спектральное пропускание в видимой области 80%, в инфракрасной - 34%. П р и м е р 4. Соотношение Fe-CK к С 1:1, Naj ЗОц к . NaCl 1:1,25, - к МпО ,5: Количество шихты,на.100 кг стекло-, массы кг: песок 64,70,.доломит 19,44, мел 3,52, пегматит 9,82, сода 24,04, сульфат натрия 0,56, поваревная . соль 0,70, крокус 0,14, графит 0,14, двуокись марганца Х),24. б1мичёский анализ стекла, мас.%: SiO 72,14, 1,50, , 0,13L, FeO 0,119, CaO 7,70,MgO 3,63, NajO 14,19,,20,Cro,20, MaO 0,19,: Температура варки . Температура верхнего предела кристаллкэации 975с. Коэффициент термического расширения 80 ГО 1/град. : Спектральное пропускание в видимой области 81%, в инфракрасной - 22%, Предлагаемый способ стекла позволяет получать теплопоглощающее полированное стекло на существующих промышленных лщ1иях

5 11357166

Народно-хозяйственный экономи-улучшение условий труда, что приводит

ческий эффект обусловлен сферамик увеличению производительности, применения теплопоглощакнцего.стекла

(остекление зданий, сооружений иОжидаемый экономический эффект в средств ,транспортаJ, обеспечивающе-5 сфере производства о,т внедрения теплого сиижение проникновения прямойпоглощающего стекла составит 1,5 млн, солнечной радиации в 2-2,5 раза, ируб.в год.

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОПОГЛОЩАВДЕГО СТЕКЛА состава, мас.%: SiOj72,12-72,15 ,4-1,53 CaO7,7-7,8 MgO3,63-3,67 14,19-14,27 0,25-0,32 , SOa0,18-0,25 Cl0,.20-0,30 путем составления шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия, углеродсодаржащего компонента и оксидов железа с последующей варкой и вьфаботкой, отличающийся тем, что, с целью повыщения теплопоглощающих свойств, в шихту дополнительно вводят хлористый натрий, а в качестве углеродсодержащего компонента используют графит, причем соотношение оксидов железа и СО графита (l-l,2):l,a соотношение :хлористого натрия и сульфата натрия 1: