Různé látky používané k přípravě skleněných komplexů se souhrnně označují jako sklářské suroviny. Hlavní surovinou se rozumí surovina, která do skla zavádí různé oxidy a tvoří hlavní část skleněné struktury, jež určuje základní fyzikální a chemické vlastnosti skla. Hlavními surovinami jsou křemenný písek, živec, vápenec, dolomit, soda a tak dále. Tyto suroviny se v současnosti obvykle dodávají ve formě prášku. (1) Suroviny oxidu křemičitého Hlavní surovinou oxidu křemičitého je křemičitý písek (také známý jako křemenný písek), který lze podle jeho stávajícího stavu v přírodě rozdělit na přírodní křemičitý písek a zpracovaný křemičitý písek. Vzhledem ke složitosti procesu jeho tvorby chemické složení přírodního křemičitého písku často značně kolísá, ale jeho distribuce velikosti částic je relativně rovnoměrná. Pro kvalitu přírodního křemičitého písku je třeba věnovat pozornost kontrole chemického složení, kolísání složení a žáruvzdorného minerálu. Chemické složení určuje především obsah Fez 03 a je klasifikováno a používáno podle jeho kvality. Kvalitativní klasifikace křemičitého písku je uvedena v tabulce 2-16.2). Zpracování křemičitého písku je křemenná hornina nebo pískovcová ruda, která se získává určitým procesem zpracování a výroby křemičitých surovin. Protože čistota křemenné nebo pískovcové rudy je obecně vyšší, obsah nečistot je nižší a stabilní, kvalita křemičitého písku získaného zpracováním je vyšší a stabilnější. Nicméně, od křemenné nebo pískovcové rudy k dostupnému křemičitému písku s určitou velikostí zrna je obtížné kontrolovat velikost zrna, takže náklady jsou vysoké. Křemičitý písek se obvykle zpracovává mokrou metodou s určitým obsahem vlhkosti. Křemičitý písek je nejobtížněji tavitelný materiál. Velikost částic, distribuce velikosti částic a tvar částic mají důležitý vliv na míchání, tavení a homogenizaci kompozitu. Zmenšení velikosti částic je prospěšné pro tavení skla, ale čím jemnější, tím lépe. Prášek křemičitého písku bude existovat kvůli shlukům, granulární mezery ve velkém počtu mikrobublin způsobených roztaveným materiálem. Obtížnost je zároveň i v přítomnosti práškového křemičitého písku, který může být předčasný a vsázka materiálů, jako je sodík, vápník a hořčík, může snadno způsobit, že se v hierarchii taveniny vytvoří primární hustota a viskozita, což snadno způsobí, že se v hierarchii vytvoří vrstvy materiálu pece, což způsobí, že se vsázka usadí i v dalších žáruvzdorných surovinách. Tvar zrn písku je lepší u hranatého tvaru, protože hranatý tvar povrchu je velký a možnosti kontaktu s tavidlem během procesu míchání a transportu nejsou snadné ve vrstvách. Křemičitý písek musí být v těžební oblasti kontrolován a schválen. Obsah vlhkosti v křemičitém písku musí být při těžbě rudy kontrolován pod 8 % a při nakládání písku v dílně pod 5 %. Hodnota kolísání vlhkosti je 0,4 %. Tabulka 2-17 ukazuje požadavky na kvalitu křemičitých surovin. (2) Obsah A1203 v běžném lahvovém skle je obecně 2,0 % ~ 5,0 %. Vysoce bílý materiál skleněných lahví A1203 se skládá hlavně z oxidu hlinitého a hydroxidu hlinitého, ale snižuje požadavky na kvalitu obalového skla a barevného skla. Při použití živce A1203 lze také zvolit použití živce sodného, draselného nebo vápenatého. Části živce, jako je Na2O3 nebo K2O, mohou nahradit část sody, což je výhodné pro tavicí systém skla. Obsah železa v běžném živci je však vyšší a Fe2O3 je méně než 0,1 %, takže jej lze použít pouze pro běžné lahvové a plechové sklo a nelze jej použít pro vysoce kvalitní lahvové a plechové sklo. Živec lze podle svého chemického složení rozdělit na čtyři skupiny. druhy živce draselného, živce sodného, živce vápenatého, živce barnatého. V přírodě existuje jen málo jednotlivých ložisek těchto čtyř živců, z nichž většina je smíchána s jinými minerály v různých poměrech. Tabulka 2-18 uvádí požadavky na kvalitu živcových materiálů. (3) Na20, surovina oxidu sodného, je dobrým tavidlem pro sklo. Proto je obsah Na20 v chemickém složení skleněných lahví a plechovek úzce spojen s podmínkami tavení skla, které se v současnosti pohybují většinou v rozmezí 14 % ~ 16 %. Na20 ve skle lahví je zaváděn hlavně sodou. Soda je druh chemické suroviny, jejíž hlavní složkou je Na2CO3. Soda se dělí na krystalickou sodu (Na2C03·10H20) a kalcinovanou sodu (Na2C03). Většina sody používané ve sklářském průmyslu je kalcinovaná soda bez krystalické vody vyrobená metodou s amoniakem a alkalickými kovy. Kalcinovaná soda je bílý prášek, snadno rozpustný ve vodě, snadno absorbuje vodu ze vzduchu a rozplývá se a spéká, proto je nutné ji skladovat v suchém skladu. Soda je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících cenu skla. Pro lahvové sklo by měly být upřednostňovány těžké alkálie. Ve srovnání s lehkými alkáliemi mají těžké alkálie dobrou sypkost, hygroskopičnost, menší sklon k poletování a vrstvení, což může zlepšit rovnoměrnost a rychlost tavení směsi. Příliš silné částice sody však nemohou účinně spolupracovat s jinými žáruvzdornými materiály v materiálu a rovnoměrně napomáhat tavení, což vede k nerovnoměrnému promíchání samotného materiálu a ovlivňuje kvalitu tavení a čiření skla, proto je vhodné rozmezí velikosti částic 0,22 ~ 0,42 mm. V místě dlouhodobého používání sody, která často obsahuje 5 % ~ 8 % vody, by měla být při jejím použití včas stanovena vlhkost. Těkání sody během tavení skla je 0,5 % ~ 3,2 %. Kalcinovaná soda často obsahuje malé množství NaCl, protože Cl je velmi aktivní a eroze žáruvzdorných materiálů je velmi závažná. Množství sody je velké a akumulace Cl ve sklářském roztoku v poslední době přitahuje pozornost průmyslu. (4) Úloha oxidu draselného (K20) ve skle je podobná roli Na20. Při výrobě skla na lahve a plechovky se malé množství K20 používá k nahrazení malé části Na20, což může zvýšit index lomu skla a zlepšit lesk a propustnost výrobků. Chemická stabilita dvou alkalických oxidů ve skle je lepší než u jednoho alkalického oxidu. V poměru těchto dvou oxidů existuje optimální bod, jev je. Efekt smíšené báze. Vliv K20 na koeficient tepelné roztažnosti skla je větší než u Na20. Proto je při nahrazování části Na20 K20 třeba zvážit vliv na koeficient tepelné roztažnosti skla. K20 ve skle na lahve se obvykle zavádí kalcinací uhličitanu draselného. Při tavení uhličitanu draselného ve skle je ztráta těkavých látek K20 asi 12 % jeho vlastní hmotnosti. Požadavky na kvalitu uhličitanu draselného jsou: K2CO3 méně než 96 %, Na2O4 0,2 %, KCI + K2S04 43,5 %, nerozpustný ve vodě < 0,3 %, voda -3 %. Cena potaše je vyšší než uhličitanu sodného, protože kromě skla na lahve a plechovky má zvláštní požadavky. Většina skla na lahve a plechovky nepoužívá potaš k přímému získávání oxidu draselného, ale místo toho se používá oxid draselný se živcem. (5) Zavedení oxidu vápenatého (CaO) jako suroviny do skla hraje hlavní roli stabilizátoru, tj. zvyšuje chemickou stabilitu a mechanickou pevnost skla. Pokud je však obsah příliš vysoký, může sklo zvýšit tendenci ke krystalizaci a snadno se stane křehkým. Obsah CaO v běžném skle na lahve je 7 % ~ 11 %, obvykle ne více než 12,5 %. CaO může při vysokých teplotách snížit viskozitu skla, podpořit tavení a čiření. Sklo, ale když teplota klesne, viskozita se velmi rychle zvyšuje, což ztěžuje tvarování. Proto je třeba při výběru množství CaO ve skle kromě vlivu CaO na vlastnosti skla zvážit také metodu tvarování skla a další faktory. Sklo s vysokým obsahem CaO by mělo být rychle vloženo do žíhací pece, jinak výrobek snadno praskne. Při tavení sodno-vápenatého skla je lepší dosáhnout teploty 21 % s Na₂Ca₂. Hlavními surovinami používanými ve skleněném skle jsou vápenec, kalcit a křída. Vápenec obsahující 40,015 % Fez 03 se používá při výrobě nádobí a bílých materiálů. Vápenec obsahující méně než 0,04 % Fez 03 se používá při výrobě barevného skla. Obsah vody ve vápenci by měl být regulován pod 1 %. Pokud složení skla vyžaduje velmi přísný obsah oxidu železa, lze jej nahradit kalcitem, který je mnohem čistší než vápenec, ale také mnohem dražší. (6) Množství oxidu hořečnatého (Mgo) v chemickém složení skleněných lahví a plechovek je obecně menší než 2 %. Použití částečného Mgo k nahrazení částečného CaO může zvýšit viskozitu skloviny při vysoké teplotě, zpomalit tvrdnutí skloviny, prodloužit její tvar, zlepšit tvarové vlastnosti skloviny a snížit její tendenci ke krystalizaci. Vápník, hořčík a dvouvalenční oxidy alkalických zemin mohou zlepšit chemickou stabilitu skloviny a zabránit dlouhodobému stání produktu ve vlhkém prostředí. Plíseň. Obecně by množství nahrazující látky mělo být regulováno pod 3 %, zatímco množství nahrazující látky je větší než 3 %, což ovlivní tavení a tvarování skla. Dříve se předpokládalo, že dolomit a vápenec se taví z jemných částic, ale s prohlubujícím se výzkumem mechanismu vysoké teploty. V sklářské směsi se kolem velkých částic oxidu křemičitého adsorbují částice dolomitu, což brání účasti písku v reakci. Hrubší částice vápence na začátku silikátové reakce nejsou smáčeny primární fází. Primární kapalina může plynule procházet mezerami mezi hrubozrnným dolomitem, vápencem a křemičitým pískem, čímž se dále zvyšuje rychlost silikátové reakce. V pozdější fázi však plyny uvolňované jejich rychlým rozkladem a tavením přispívají k vyčiření a homogenizaci skloviny. Zjistilo se, že když se velikost částic obou zvětší na 2,5 mm, tavicí a čiřicí vlastnosti skla se výrazně zlepší, a když je velikost částic větší než 3 mm, tavicí a čiřicí vlastnosti skla se výrazně sníží. Proto by horní hranice částic dolomitu a vápence měla být kontrolována v určitém rozmezí. V současné době je trendem používání větších zrn dolomitu a vápence. V reálné výrobě se při výpočtu složení skla používá dolomit k zavedení MgO a nedostatečná část CaO se doplňuje vápencem nebo kalcitem. Pokud složení skla neobsahuje CaO, nelze dolomit použít k přilákání MgO do skla, pro přilákání MgO by se měl zvolit uhličitan hořečnatý. Požadavky na kvalitu dolomitu jsou Mg0 ≥ 20 %, CaO < 32 %, Fe2O3 < 0,15 %.(7) Zavádění suroviny oxidu barnatého (BaO) jakožto skla a CaO a Mgo je v podstatě stejné, ale sklo obsahující baryum a CaO má dobrý lesk a vysoký stupeň hustoty. Obecně se přidává 0,5 % až 1 % BaO do barevného skla pro zlepšení lesku skla. BaO může urychlit tavení, vyčeření a zabránit krystalizaci skla, ale při příliš velkém dávkování dochází k reakci 2BaO 1002-2BaO2, což ztěžuje vyčeření skla a kelímek a žáruvzdorné materiály podléhají větší erozi. Přírodní síran barnatý (BaS04), známý jako baryt, obsahuje velké množství kolísání a vysoký obsah nečistot, takže se používá pouze pro sklo, kde nejsou požadavky na kvalitu vysoké. Průmyslový BaS04 se používá hlavně ve výrobě fluoru. Opacity skla a imitace nefritového skla v lahvovém skle, což způsobuje relativně slabý efekt opacity skla. Stává se to však, když se použije příliš mnoho. Sklenice vody. Žáruvzdorné materiály, kelímek, formování a kvalita výrobku mohou přinést řadu nepříznivých účinků. Při výrobě lahvového a plechovek se Bao obvykle používá do průmyslového uhličitanu barnatého. Kromě toho mají suroviny obsahující baryum určitou toxicitu, proto je třeba při dávkování věnovat pozornost ochraně. Požadavky na kvalitu průmyslového uhličitanu barnatého jsou Bac03 97 %, Fe2O3 40,1 % a nerozpustný v kyselině 3 %.
Čas zveřejnění: 14. dubna 2020