Способ получения стекла

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик республик

<н765216 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 170578 (21) 2616711/29-33 с присоединением заявни М (23) Приоритет

Опубликовано 2309 806юллетень йо 35

Дата опубликования описания 2509.80

{5t)M. Кл.з

С 03 В 5/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

{53) УДК 666. 1; . 031(088. 8) О.С.Сироткин, М.Ю.Хитров, В.М.Гонюх, Е.В.Кузнецов, Г.Д.Ашмарин, И.Д.Ковалев и Л.И.Кузнецов-Фетисов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Казанский химико-технологический институт им. С.М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии получения стекол различного состава. 5

Известен способ варки стекла в ваннах, печах, в основу которого положен принцип сплавления всех необходимых твердых компонентов (1 1.

Недостатками известного способа являются трудности гомогениэации расплава и получения полностью изотроп-. ного стекла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пламенный метод получения прозрачного гомогенного стекла, состоящего по крайней мере из двух окислов, путем вовлечения в газовый поток паров соединений Si0, 6еО, ВаО,, Р От, SeO> и их смесей, которые гидролизуясь в пламени, дают стеклообразующие окислы в форме частиц; вовлечением в поток газа высокодисперсных твердых частиц, не превышающих одного микро- 25 на в размере, добавочного окисла металла, или металла или соединения металла, которое в пламени обращается в окись; и далее смешиванием двух упомянутых потоков и подачи их в пламя горелки для образования и осаждения гомогенной смеси окислов в виде стекла. Этот способ предусматривает осаждение окислов в виде пористого брикета и их дальнейшее преобразование в стекло путем термообработки.

Способ дает воэможность получить гомогенное стекло с соотношением компонентов эа пределами известных областей стеклообразования (2).

Однако известный способ имеет следующие недостатки.

Использование порошков металла ,или какого-либо соединения металла с размером частиц, не превышающим

1 мкм, что связано с весьма сложным и трудоемким процессом получения высокодисперсных порошков и не менее трудоемкой операции фильтрования этих порошков с целью отделения частиц с размерами, превышающими 1 мкм; невысокая производительность - на образование пористого брикета (заготовки) требуется несколько часов.

Цель изобретения — интенсификация процесса получения стекол за счет получения стекломассы на границе раздела фаз.

765216

Поставленная цель достигаетСя тем, стекла в нужном направлении. В случто в способе получения стекла путем чае неполного использования газообподачи газообразного реагента к твер- разного реагента в ходе процесса, он н органическому материалу с по- отводится из зоны реакции на рецикл. ока следующим плавлением и отбором стек- Пример 1 . В качестве бл ломассы, е неорганический материал бе- неорганического материала используют ной 2 мм рут в виде виде блока а газообразный реа- керамическую пластину толщиной мм, гент подают к его поверхности со

У имеющую состав, вес.В:, д скоростью не менее 0,001 м/с. 55, 8,0 2, MgÎ ° В О Нр.О.Площадь поСуть способа заключается в физи- верхности пластины 8 см . Керамику ко-химическом в.эаимодействии высоко- помещают вертикально в обогреваемую и 1000 С и об атем та, с поверхностью нагретого до сопературного газообразного реаген камеру с температуро р батывают 2 потоками фосфорног ид о анг ответствующей температуры (не выае температуры плавления) неорганичесматериала содержащего компо1

1000 С. При скорости о о сти потоков О мм/мин ненты, необходимые для получения 5 (т.е. керамика находится в неп д

° . о вижа анного состава. Поток га- ной атмосфере фосфорного ангидрида) ки об аз тся эообразного реагента направляют к на поверхности керами р ую поверхности материала под уголом от 0 слои жидкого с ж кого стекла и происходит их до 90 со скоростью не менее 0,001 м/о . смещение под действием силы тяжести, В результате взаимодействия на по- 20 на нижнем торце образца образуется нес ганического материала капля жидкого стекла. Керамику выверхиости неор (б ) б азуются слои жидкого стек- держивают в атмосфер е газооб азного лона о р а 30 мин но отР ла, которое в виде расплава отбирают фосфорного ангидрида с поверхности (стекание под действи- рыва капли не происходит. ,ем силы тяжести, под действием дав- g5 Пример 2 . Bce условия поления газообразного реагента, разбрызгиванием вследствие вращения, 1, за исключением скорости потоков вытягиванием нити или любым другим фосфорного ангидрида, которую увелиспособом). Форма блока неорганичес- чивают до 1 м/с. Через 18 мин с торкого материала может быть какой угод» g0 ца керамики последует отрыв капли почтительнее испольэо- прозрачного гомогенного стекла масно, однако предпочтитель

1 2 име его состав, вать лок б с наибольшим соотношением сой порядка 1,2 и, имеющ

85 S10 10, M О 5. поверхность-объем (например в виде мол% Р 0>, g тонкого листа). Геометрия потока П р и р и м е 3 . Bce условия получения стекла соответствуют примеру

35 оме гла подачи потока газообдолжна выбираться. таким образом, что 2, кроме угла п да бы при заданной форме по и фо подложки обес- разного фосфорного ангидрида. В данОо. По ный выход стекла тре- ном случае угол составляет 9 печить оптимальн вых п е щим вариантом выбуемого состава. Процесс ведется по сравнению с предыду ход стекла уменьшается (отрыв капли непрерывной схеме.

40 сой 1 6 г за 42 мин) и сосГазообразным реагентом может быть стекла массо, г за тав его существенно изменяется (по как стеклообразователь, так и какой,либо летучий компонент, модифицирую- анализу, ий свойства стекла и изменяющий ИдО 33), что подтверждает влияние щи сво с температуру плавления системы. Из по- технологически р еских па аметров на состав лученного расплава при охлаждении 45 стекла. можно получить или аморфное, или по- Испольэование предлагаемого споликристаллическое тело (например под- соба полу цо -чения стекол обеспечивает бо ом ежима охлаждения или дополни- по сравнению с существующими спосотельной термообработкой с последуюором р бами увелич личение производительности процесса, например, при обрабатыващим охлаждением). 50

Технологические параметры процес-. нии площади керамики см б аэ„ егося стекла на- ном избыточном давлении гаэообразноса и состав о раэ„ еагента и при свободном стекании ходится в определенной взаимозависи- ro реагента и при мости. При установленном стабильном ото тствие каких-либо приеРежиме подачи блока (форма котоРого мов для у р я око ения отбора), выход

) ° неизменна), скорости, угле падения и стекла состав ляет около 1 г за 20ьин; п остой технологический прогеометрии потока (потоков) газообраз- более rip с ного реагента, с поверхности блока цесс вв ду у ви ото тствия высокодисперсотбиравт расплавленное стекло опре- ных порошков и использования доступделенной постоянной вязкости, т.е. кости т.е. в ных неорганических материалов; про60 цесс получения стекла проще аппараданном случае, определенного химит но нет необходимости в газах-ноческого состава. Таким образом, из- турно, нет меняя любой параметр (давление пото- сит телях и регулирования их скорости.

Способ позволяет решать проблему азооб азного реагента на поверхобогащения стекол летучими компоненност, р ь нап авление потока, температами получать высокогомогенные стектуру и т.д.), можно изменять состав

765216

Составитель Т.Буклей

Техред Э. Вереш, Корректор Г.Решетник

Редактор К.Келемеш

Эаказ 6894/10 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ла с соотношением компонентов, выходящим эа пределы известных областей стеклообразования.

Формула изобретения

Способ получения стекла путем подачи газообразного реагента к твер-: дому неорганическому материалу с последующим плавлением и отбором стекломассы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации эа счет получения стекломассы на границе раздела фаз, неорганический матерйал берут в виде блока, а газообразный реагент подают к его поверхности со скоростью не менее 0,001 м/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2215999, кл. С 03 В 5/00, опублик. 1974.

2. Патент США 9 3923484, 65-18, опублик. 1975.