Способ получения силикат-глыбы

Авторы патента:

C03B5/00 - Варка в стекловаренных печах; печи для варки стекла

C01B33/32 - силикаты щелочных металлов (C01B 33/26 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2710641:

АНО ВО "Белгородский университет кооперации, экономики и права" (RU)

Изобретение относится к области синтеза щелочных силикатных стекол (силикат-глыбы) и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении длительности технологического процесса синтеза силикат-глыбы. Технический результат достигается тем, что способ получения силикат-глыбы включает дозирование, усреднение, гранулирование компонентов шихты, подачу и плавление гранулированной шихты, транспортирование диспергированного расплава и силикат-глыбы, причем подача гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменный реактор осуществляется непрерывно, плавление гранулированной шихты проводится в плазменном реакторе, кроме того, для транспортирования диспергированного расплава в резервуар c водой используются плазмообразующие газы при давлении 1,0–1,5 МПа, а для извлечения и транспортирования силикат-глыбы из резервуара с водой применяется барабанное колесо с перфорированными лотками, которое вращается со скоростью вращения, равной 30-35 об/мин. 2 табл.

Изобретение относится к области синтеза щелочных силикатных стекол (силикат-глыбы) и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Из уровня техники известны аналогичные. способы получения силикат-глыбы, недостатком которых является высокая длительность технологического процесса синтеза силикат-глыбы.

Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силикат-глыбы (Корнеев В.И., Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекла: Стройиздат: СПб, 1996. - 216 с.), включающий следующие операции: дозирование и усреднение компонентов шихты, гранулирование шихты, периодическую подачу шихты в загрузочный карман стекловаренной печи, плавление шихты в стекловаренной печи, подачу расплава. из печи в воду, транспортирование силикат-глыбы конвейером в загрузочный бункер.

Недостатком. прототипа является высокая длительность технологического процесса, синтеза, силикат-глыбы.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении длительности технологического процесса синтеза силикат-глыбы.

Технический результат достигается тем, что способ получения силикат-глыбы включает дозирование, усреднение, гранулирование компонентов шихты, подачу и плавление гранулированной шихты, транспортирование диспергированного расплава и силикат-глыбы, причем подача гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменный реактор осуществляется непрерывно, плавление гранулированной шихты проводится в плазменном реакторе, кроме того, для транспортирования диспергированного расплава в резервуар с водой используются плазмообразующие газы, а для извлечения и транспортирования силикат-глыбы из резервуара с водой применяется барабанное колесо с перфорированными лотками, которое вращается со скоростью вращения, равной 30-35 об/мин.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что подача гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменный реактор осуществляется непрерывно, плавление гранулированной шихты проводится в плазменном реакторе, а для транспортирования диспергированного расплава в резервуар с водой используются плазмообразующие газы. Для извлечения и транспортирования силикат-глыбы из резервуара с водой применяется барабанное колесо с перфорированными лотками, которое вращается со скоростью вращения, равной 30-35 об/мин.

Сопоставительных анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1. Проведенный анализ известных способов получения силикат-глыбы позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

Экспериментально установлены оптимальные условия гранулирования силикат-глыбы (таблица 2). Как видно из таблицы 2, для гранулирования силикат-глыбы оптимальными являются следующие параметры: давление плазмообразующих газов составляет 1,0-1,5 МПа при скорости вращения барабанного колеса с перфорированными лотками 30-35 об/мин., кроме того, отверстия в перфорированных лотках равны 0,05-3 мм.

Пример получения силикат-глыбы. Для получения силикат-глыбы использовали кварцевый песок (ГОСТ 22551-77) и соду кальцинированную (ГОСТ 5100-85Е), которые взвешивали в пропорциях в пересчете на чистые оксиды: SiO₂-79%, Na₂O-21%, усредняли в лабораторном смесителе в течение 30 минут и гранулировали на тарельчатом грануляторе. Подготовленную шихту подавали в питатель плазменного реактора УПУ-8М с плазменной горелкой ГН–5р. После зажигания дуги из питателя подавали гранулированную шихту в плазменную горелку ГН-5р, где происходили плавление шихты и транспортирование расплава в резервуар с водой. При получении силикат-глыбы плазмообразующим газом служил аргон марки А (ГОСТ 19157-62), давление которого составило 0,15 МПа. Под действием динамического напора отходящих плазмообразующих газов расплавленные частицы шихты транспортировались в ванну с водой, в которой расплав остывал. Под действием динамического напора отходящих плазмообразующих газов и при вращении барабанного колеса в лотки собирались из ванны гранулы силикат-глыбы, а затем они выгружались на печку и поступали в грузовой контейнер.

Таблица 1

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов

Известный способ

Предлагаемый способ

Дозирование компонентов шихты
↓
Усреднение компонентов шихты
↓
Гранулирование компонентов шихты
↓
Периодическая подача гранулированной шихты в загрузочный карман стекловаренной печи
↓
Плавление шихты в стекловаренной печи
↓
Подача расплава из печи в воду
↓
Транспортирование силикат- глыбы конвейером в загрузочный бункер

Дозирование компонентов шихты
↓
Усреднение компонентов шихты
↓
Гранулирование компонентов шихты
↓
Непрерывная подача гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменный реактор
↓
Плавление шихты в плазменном реакторе
↓
Транспортировка плазмообразующими газами диспергированного расплава в резервуар с водой
↓
Сбор силикат-глыбы и транспортирование вращающимся колесом под действием отходящего потока плазмообразующего газа

Таблица 2

Оптимальные условия гранулирования силикат-глыбы

№ п/п	Давление плазмообразующих газов, МПа	Скорость вращения барабанного колеса, об/мин	Отверстия в перфорированном лотке, мм	Степень извлечения из ванны силикат-глыбы
1	0,5	25	0,05	За время движения колеса вода не успевает вылиться из лотка
			1,0	Барабанное колесо не успевает извлечь из воды все гранулы силикат-глыбы
			2,0
3,0	Часть гранул просыпается из лотка
2	1,0*	30*	0,05	За время движения колеса вода не успевает вылиться из лотка
			1,0	Лоток заполняется силикат-глыбой более чем на 50%
			2,0
3,0	Часть гранул просыпается из лотка
3	1,5*	35*	0,05	За время движения колеса вода не успевает вылиться из лотка
			1,0	Лоток заполняется силикат-глыбой более чем на 50%
			2,0
			3,0	Часть гранул просыпается из лотка
4,0	Часть гранул просыпается из лотка
4	2,0	40	0,05	За время движения колеса вода не успевает вылиться из лотка
			1,0	Лоток заполняется силикат-глыбой менее чем на 30%
			2,0
			3,0	Часть гранул просыпается из лотка
4,0	Часть гранул просыпается из лотка

*Оптимальные условия

Способ получения силикат-глыбы, включающий дозирование, усреднение, гранулирование компонентов шихты, подачу и плавление гранулированной шихты, транспортирование диспергированного расплава и силикат-глыбы, отличающийся тем, что подача гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменный реактор осуществляется непрерывно, плавление гранулированной шихты проводится в плазменном реакторе, кроме того, для транспортирования диспергированного расплава в резервуар c водой используются плазмообразующие газы при давлении 1.0–1,5 МПа, а для извлечения и транспортирования силикат-глыбы из резервуара с водой применяется барабанное колесо с перфорированными лотками, которое вращается со скоростью вращения, равной 30-35 об/мин.

Изобретение относится к использованию минерального сырья хромдиопсида (магний-кальциевый силикат состава MgCaSi2O6, содержащий примесь хрома) для получения ювелирного поделочного материала в виде плавленых цветных однородных окрашенных стеклообразных образцов.

Плавильный аппарат погружного горения // 2699114

Изобретение относится к области энергетики, а также к процессам горения для плавления стекла. Горелка (1) для погружного горения содержит по меньшей мере одну трубку (5, 9) для подачи окислителя, по меньшей мере одну трубку (7) для подачи топлива, головку горелки, имеющую внешнюю оболочку (13), причем трубки (5, 7, 9) для подачи топлива и окислителя соединены встык с головкой горелки, по меньшей мере две, предпочтительно по меньшей мере три периферийные направленные наружу форсунки (21), причем каждая из форсунок имеет выпускное отверстие (23) форсунки, причем выпускные отверстия (23) форсунок расположены по периметру внешней оболочки (13) головки горелки, причем ось (22) выпускных отверстий форсунки наклонена под углом 5-30° к горизонтали и причем форсунки (21), применяемые в головке горелки, соединены с трубкой (5, 9) для подачи окислителя и с трубкой (7) для подачи топлива.

Способ получения силикатного стекла // 2669975

Изобретение относится к способу получения силикатного стекла. Способ включает дозирование, усреднение и смешивание компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора и плавление шихты в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа.

Способ непрерывной плавки в барботажном слое силикатных материалов для получения теплоизоляционного волокна и устройство для его осуществления // 2663235

Группа изобретений относится к способу непрерывной плавки в барботажном слое силикатных материалов для получения теплоизоляционного волокна и печи для непрерывной плавки в барботажном слое силикатных строительных расплавов для получения теплоизоляционного волокна.

Огнеупорное изделие, содержащее бета-глинозём // 2656647

Изобретение относится к огнеупорному изделию на основе бета-глинозёма, которое выполнено в виде блока формования стеклянного листа путем переливания. Огнеупорное изделие имеет общее содержание Al2O3 приблизительно от 50 до 97%, причем Al2O3 содержит альфа-Al2O3 и бета-глинозем.

Способ получения однородного стекла // 2651726

Изобретение относится к способу получения однородного стекла. Способ включает составление шихты, варку исходного стекла заданного состава для получения стеклогранулята, его диспергирование.

Способ получения особо чистых халькогенидных стекол системы германий-селен // 2648389

Изобретение относится к способу получения особо чистых халькогенидных стекол системы германий-селен. Способ включает загрузку компонентов шихты в вакуумированный кварцевый реактор, синтез стеклообразующего расплава, его гомогенизирующее плавление и закалку.

Способ получения особо чистых стекол системы германий - сера - йод // 2618257

Изобретение относится к особо чистым стеклам для инфракрасной оптики. Технический результат – снижение содержания оптически активных примесей.

Способ получения фторидных стекол с расширенным диапазоном оптического пропускания // 2598271

Изобретение относится к области получения фторидных стекол с широким диапазоном пропускания. Технический результат изобретения заключается в получении оптически прозрачных стекол без кислородсодержащих примесей с расширенным диапазоном пропускания от 0,21 мкм до 7,5 мкм для фторцирконатного стекла и от 0,225 мкм до 8 мкм для фторгафнатного стекла.

Способ производства окрашенного в массе стекла // 2588013

Изобретение относится к способам производства окрашенного в массе стекла и может использоваться в производстве стеклянной тары и листового стекла, вырабатываемого флоат-методом.

Двойной полисиликат щелочного металла и органического основания // 2683320

Изобретение относится к химии силикатов. Предложен двойной полисиликат щелочного металла и органического основания формулы (I) где М представляет собой катион щелочного металла, N1-2R41,2,3,4 - органическое основание - полимер на основе оксиалкилированного амина или диамина.

Способ получения жидкого стекла // 2682635

Изобретение относится к получению жидкого стекла. Способ получения жидкого стекла включает составление смеси, состоящей из 80 мас.

Способ синтеза силикат-глыбы // 2660138

Изобретение относится к стекольной промышленности. Плавление гранул шихты 4 осуществляют при подаче в плазменную горелку 1 перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела 9.

Способ получения жидкого стекла // 2660040

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла, в частности для производства строительных материалов, цеолитов, силикатных красок и т.д. Предложенный способ получения жидкого стекла может быть использован на предприятиях по производству фтористых солей и фторида алюминия.

Способ получения силикат-глыбы // 2658413

Изобретение относится к стекольной промышленности. Плавление шихты осуществляют плазменной горелкой, расположенной перпендикулярно к поверхности расплава на расстоянии 280-310 мм, а гомогенизацию расплава осуществляют плазменной струей этой плазменной горелки при мощности работы плазмотрона 16-18 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,2-2,4 м3/час.

Способ обработки силикатного минерала // 2654983

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки силикатного материала включает стадии приготовления первой композиции взаимодействием при температуре от 500 до 1200°C соединения карбоната щелочного металла с силикатом магния и контакта первой композиции с водой с получением второй композиции, включающей аморфный гидрат силиката магния (M-S-H); а также стадию выделения или получения оксида магния, гидроксида магния или силиката щелочного металла из второй композиции.

Способ и устройство для получения высокомодульного жидкого стекла // 2639779

Изобретение относится к технологии получения высокомодульного жидкого стекла (ВМЖС), которое может быть использовано как связующее в цинксиликатных составах (красок, грунтовок) для защиты от коррозии стальных конструкций при их контакте с атмосферой, почвой, морской и пресной водой, нефтью и нефтепродуктами, в диапазоне кислотно-щелочных сред с рН от 4 до 12.

Способ и устройство для получения высокомодульного жидкого стекла как связующего для цинксиликатных составов // 2636703

Изобретение относится к технологии получения высокомодульного жидкого натриевого стекла (ВМЖС), которое может быть использовано как связующее в антикоррозионных цинксиликатных составах в строительной, химической, нефтехимической промышленности, в сельском хозяйстве, энергетике, добыче полезных ископаемых, а также в объектах военного и космического назначения.

Способ получения модифицированного титаносиликата фармакосидеритового типа // 2625118

Изобретение относится к способам получения титаносиликатов, используемых в качестве сорбентов с ионообменными и восстановительными свойствами, и может найти применение для концентрирования и выделения благородных металлов.

Способ получения жидкого стекла // 2620659

Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла для производства строительных материалов. Техническим результатом является сокращение времени проведения процесса гидротермальной обработки суспензии кремнезёмсодержащего вещества в растворе гидроксида натрия для получения более качественного жидкого стекла.