Различните вещества, използвани за приготвяне на стъклени комплекси, се наричат общо стъклени суровини. Основната суровина е суровината, която въвежда различни оксиди в стъклото, за да образува основната част на стъклената структура, което определя основните физични и химични свойства на стъклото. Основните суровини са кварцов пясък, фелдшпат, варовик, доломит, калцинирана сода и т.н. Тези суровини обикновено се доставят на прах в момента. (1) Суровини за силициев диоксид Основната суровина за силициев диоксид е силициевият пясък (известен също като кварцов пясък), който може да бъде разделен на естествен силициев пясък и обработен силициев пясък според съществуващото му състояние в природата. Поради сложността на процеса на образуване, химичният състав на естествения силициев пясък често варира значително, но разпределението на размера на частиците му е относително равномерно. За качеството на естествения силициев пясък трябва да се обърне внимание на контрола на химичния състав, колебанията в състава и огнеупорното тегло на минерала. Химичният състав контролира основно съдържанието на Fez 03 и се класифицира и използва според качеството му. Качественото класифициране на силициевия пясък е посочено в таблица 2-16.2). Преработка на силициев пясък. Преработката на силициев пясък е кварцова скала или пясъчник, сурова руда чрез определен процес на преработка и производство на силициеви суровини. Тъй като чистотата на кварцитната или пясъчниковата руда обикновено е по-висока, съдържанието на примеси е по-малко и стабилно, качеството на силициевия пясък, получен чрез преработка, е по-високо и стабилно. Въпреки това, от кварцитна или пясъчникова руда до наличен силициев пясък с определен размер на зърната е трудно да се контролира размерът на зърната, така че цената е висока. Силициевият пясък обикновено се преработва по мокър метод, с определено съдържание на влага. Силициевият пясък е най-трудният материал за топене. Размерът на частиците, разпределението на размера на частиците и формата на частиците имат важно влияние върху смесването, топенето и хомогенизирането на композита. Намаляването на размера на частиците е полезно за топенето на стъклото, но колкото по-фин е, толкова по-добре. Прахът от силициев пясък ще се образува поради клъстера, гранулираната празнина, която се образува в голям брой микромехурчета, причинени от разтопяване. Трудност, в същото време, наличието на прах от силициев пясък може да бъде преждевременно и партидата от материали като натрий, калций, магнезий в реакцията да генерира първична плътност на стопилката, вискозитет, лесно причинява пещния материал слой в йерархията, причинявайки други огнеупорни суровини в партидата. Формата на пясъчните зърна е по-добра с ъгловата форма, тъй като ъгловата форма на повърхността е голяма и възможностите за контакт с флюса по време на процеса на смесване, транспортирането не е лесно за нанасяне на слоеве. Силициевият пясък трябва да се провери и приеме в зоната на добив. Съдържанието на влага в силициевия пясък трябва да се контролира под 8% при добив на рудата и под 5% при товарене на пясъка в цеха. Стойността на колебанието на влажността е 0,4%. Таблица 2-17 показва изискванията за качество на силициевите суровини. (2) Съдържанието на A1203 в обикновеното стъкло за бутилки обикновено е 2,0% ~ 5,0%. Високобялото стъкло на A1203 е съставено главно от алуминиев оксид и алуминиев хидроксид, но изискванията за качество на контейнерното стъкло и цветното стъкло са по-ниски. При използването на зрелищния A1203 фелдшпат може да се използва и натриев фелдшпат, калиев фелдшпат или калциев фелдшпат. Същевременно частите на фелдшпата Na2O3 или K2O могат да заменят част от калцинираната сода, което е предимство за системата за топене на стъкло. Съдържанието на желязо в общия фелдшпат обаче е по-високо, Fe2O3 е по-малко от 0,1%, което го прави много малко, така че може да се използва само за общо стъкло за бутилки и консервни кутии и не може да се използва за по-висококачествено стъкло за бутилки и консервни кутии. Фелдшпатът според различния си химичен състав може да се раздели на четири групи. Видове калиев фелдшпат, натриев фелдшпат, калциев фелдшпат, бариев фелдшпат. В природата има малко отделни находища на четирите фелдшпата, повечето от които са смесени с други минерали в различни пропорции. Таблица 2-18 изброява изискванията за качество на фелдшпатовите материали. (3) Na20, суровината на натриевия оксид, е добър флюс за стъкло. Следователно, съдържанието на Na20 в химичния състав на стъклените бутилки и кутии е тясно свързано с условията на топене на стъклото, които в момента са предимно в диапазона от 14% ~ 16%. Na20 в стъклото на бутилките се въвежда главно чрез калцинирана сода. Калцинираната сода е вид химическа суровина, основният ѝ компонент е Na2CO3. Калцинираната сода се разделя на кристална сода (Na2C03·10H20) и калцинирана сода (Na2C03). По-голямата част от калцинираната сода, използвана в стъкларската промишленост, е калцинирана сода без кристална вода, получена по метода с амонячна основа. Калцинираната сода е бял прах, лесно разтворим във вода, лесно абсорбира вода от въздуха и се разтопява, спича и трябва да се съхранява на сухо място. Содата е един от най-важните фактори, влияещи върху цената на стъклото. Тежките основи трябва да се предпочитат за стъкло за бутилки. В сравнение с леките основи, тежките основи имат добра рохкавост, хигроскопичност, по-малко летене и склонност към наслояване, което може да подобри еднородността и скоростта на топене на съединението. Но твърде дебелите частици сода не могат ефективно да взаимодействат с други огнеупорни материали в материала, за да подпомогнат равномерното сливане, което ще доведе до неравномерно смесване на самия материал и ще повлияе на качеството на топене и избистряне на стъклото, следователно, подходящ размер на частиците е от 0,22 до 0,42 мм. Мястото на продължително използване на калцинирана сода, често съдържаща 5% ~ 8% вода, изисква своевременно определяне на влажността при употреба. Изпаряването на калцинирана сода по време на топенето на стъкло е 0,5% ~ 3,2%. Калцинираната калцинирана сода често съдържа малко количество Nacl, тъй като Cl е много активен, ерозията на огнеупорните материали е много сериозна. Количеството калцинирана сода е голямо и натрупването на Cl в стъкления разтвор напоследък привлича вниманието на индустрията. (4) Ролята на калиевия оксид (K20) в стъклото е подобна на тази на Na20. При производството на стъкло за бутилки и консервни кутии, малко количество K20 се използва за заместване на малка част от Na20, което може да увеличи коефициента на пречупване на стъклото и да подобри блясъка и пропускливостта на продуктите. Химическата стабилност на два алкални оксида в стъклото е по-добра от тази на един алкален оксид. В съотношението на двете има оптимална точка, явлението е смесен основен ефект. Влиянието на K20 върху коефициента на термично разширение на стъклото е по-голямо от това на Na20. Следователно, когато се замества част от Na20 с K20, трябва да се вземе предвид влиянието върху коефициента на термично разширение на стъклото. K20 в стъклото за бутилки обикновено се въвежда чрез калциниране на калиев карбонат. Когато калиевият карбонат се топи в стъкло, загубата на летливи частици от K20 е около 12% от собствената му маса. Изискванията за качество на калиевия карбонат са: K2CO3 по-малко от 96%, Na2O40.2%, KCI+K2S04 43.5%, неразтворим във вода < 0.3%, вода -3%. Цената на поташа е по-висока от тази на калцинираната сода, тъй като освен за стъкло за бутилки и консервни кутии, има специални изисквания. Повечето стъклени изделия за бутилки и консервни кутии не използват поташ за директно извличане на калиев оксид, а вместо това се използват калиеви оксиди с фелдшпат. (5) Въвеждането на калциев оксид (CaO) като суровина в стъклото е основната роля на стабилизатор, т.е. повишава химическата стабилност и механичната якост на стъклото. Когато съдържанието е твърде високо, може да се увеличи склонността към кристализация на стъклото и стъклото да стане крехко. Съдържанието на CaO в обикновеното стъкло за бутилки е 7% ~ 11%, обикновено не повече от 12.5%. CaO при висока температура може да намали вискозитета на стъклото, да насърчи топенето и избистрянето. стъклото, но когато температурата падне, вискозитетът се увеличава много бързо, което затруднява формоването. Следователно, при определяне на количеството CaO в стъклото, освен влиянието на CaO върху свойствата на стъклото, трябва да се вземе предвид и методът на формоване на стъкло и други фактори. Стъклото с високо CaO съдържание трябва бързо да се постави в пещта за отгряване, в противен случай продуктът лесно се спуква. При топене на натриево-калциево стъкло е по-добре да се използва Na₂Ca₂ при температура 21°C. Основните суровини, използвани за производството на бурканно стъкло, са варовик, калцит и тебешир. Варовик, съдържащ 40,015% Fez 03, се използва в производството на прибори и бели материали. Варовик, съдържащ по-малко от 0,04% Fez 03, се използва в производството на цветно стъкло. Съдържанието на вода във варовика трябва да се контролира под 1%. Когато съставът на стъклото изисква много строго съдържание на железен оксид, той може да се замени с калцит, който е много по-чист от варовика, но и много по-скъп. (6) Количеството магнезиев оксид (Mgo) в химическия състав на стъклените бутилки и кутии обикновено е по-малко от 2%. Когато се използва частичен Mgo за заместване на частичен CaO, това може да увеличи вискозитета при висока температура на стъкловидното тяло, да забави скоростта на втвърдяване на стъкловидното тяло, да го удължи, да подобри свойствата на стъкловидното тяло и да намали склонността му към кристализация. Калциевият, магнезиевият и двувалентният алкалоземен метален оксид могат да подобрят химическата стабилност на стъкловидното тяло и да предотвратят дълготрайното му престояване във влажна среда. Феномен на мухъл. Обикновено количеството на заместителя трябва да се контролира под 3%, докато количеството на заместителя е по-голямо от 3%, това ще повлияе на топенето и формирането на стъклото. Преди се смяташе, че доломитът и варовикът се топят от фини частици, но с задълбочаването на изследванията върху механизма на висока температура. В стъклената партида, около големите силициеви частици ще се открие адсорбция на доломитови частици, която ще се намеси в реакцията, предотвратявайки участието на пясъка в реакцията. Докато по-едрите варовикови частици в началото на силикатната реакция не са омокрени от първичната фаза, първичната течност може плавно да преминава през пролуките между едрия доломит, варовик и силициев пясък, обградени от силикат, за да се омокри, което допълнително увеличава скоростта на силикатната реакция. Въпреки това, в по-късен етап, газовете, отделени от бързото им разлагане и топене, са благоприятни за избистряне и хомогенизиране на стъклената течност. Установено е, че когато размерът на частиците на двете частици достигне 2,5 мм, свойствата на топене и избистряне на стъклото се подобряват значително, а когато размерът на частиците е по-голям от 3 мм, свойствата на топене и избистряне на стъклото се намаляват значително. Следователно, горната граница на доломитовите и варовиковите частици трябва да се контролира в определен диапазон. В момента използването на по-едри зърна доломит и варовик е тенденция. В реалното производство, при изчисляване на формулата на стъклото, доломитът се използва за въвеждане на MgO, а недостатъчната част от CaO се допълва с варовик или калцит. Ако съставът на стъклото не съдържа CaO, доломитът не може да се използва за привличане на MgO в стъклото, трябва да се избере магнезиев карбонат за привличане на MgO. Изискванията за качество на доломита са Mg0≥20%, CaO <32%, Fe2O3 <0,15%.(7) Въвеждането на бариев оксид като суровина в стъклото, както и CaO и Mgo, е по същество същото, но стъклото, съдържащо барий и CaO, има добър блясък и висока плътност. Обикновено в цветното стъкло се добавя 0,5% ~ 1% BaO, за да се подобри блясъкът на стъклото. BaO може да ускори топенето, избистрянето и предотвратяването на кристализация на стъклото, но когато дозата е твърде голяма, поради появата на реакция 2BaO 1002-2BaO2, избистрянето на стъклото е трудно и тигелът и огнеупорните материали са по-ерозионни. Естественият бариев сулфат (BaS04), известен като барит, BaS04 съдържа голямо количество флуктуации и голямо съдържание на примеси, така че изискванията за качество на стъклото не са високи. Промишленият BaS04 се използва главно във флуор. Стъкло с непрозрачност и имитация на нефритено стъкло в стъклото на бутилката, което прави стъклото да произвежда сравнително слаб ефект на непрозрачност. Но това се случва, когато се използва твърде много. Чаша вода., върху огнеупорни материали, тигел, формоване и качество на продукта, може да доведе до редица неблагоприятни ефекти. Производството на стъкло за бутилки и консерви, Bao обикновено се въвежда чрез промишлен бариев карбонат. Освен това, суровините, съдържащи барий, имат определена токсичност, при операцията по дозиране трябва да се обърне внимание на защитата. Изискванията за качество на промишления бариев карбонат са BacO3 97%, Fe2O3 40,1% и киселинно неразтворим 3%.
Време на публикуване: 14 април 2020 г.