Rôzne látky používané na prípravu sklenených komplexov sa súhrnne označujú ako suroviny na výrobu skla. Hlavná surovina sa vzťahuje na surovinu, ktorá zavádza do skla rôzne oxidy a tvorí hlavnú časť sklenenej štruktúry, ktorá určuje základné fyzikálne a chemické vlastnosti skla. Hlavnými surovinami sú kremenný piesok, živec, vápenec, dolomit, sóda atď. Tieto suroviny sa v súčasnosti zvyčajne dodávajú v práškovej forme. (1) Suroviny oxidu kremičitého Hlavnou surovinou oxidu kremičitého je kremičitý piesok (tiež známy ako kremenný piesok), ktorý sa podľa jeho existujúceho stavu v prírode delí na prírodný kremičitý piesok a spracovaný kremičitý piesok. Vzhľadom na zložitosť procesu jeho tvorby chemické zloženie prírodného kremičitého piesku často výrazne kolíše, ale jeho distribúcia veľkosti častíc je relatívne rovnomerná. Pre kvalitu prírodného kremičitého piesku by sa mala venovať pozornosť kontrole chemického zloženia, kolísania zloženia a žiaruvzdornej hmotnosti minerálu. Chemické zloženie riadi najmä obsah Fez 03 a je klasifikované a používané podľa jeho kvality. Triedenie kvality kremičitého piesku je uvedené v tabuľke 2-16.2). Spracovanie kremičitého piesku je kremenná hornina alebo pieskovcová ruda, ktorá sa získava určitým procesom spracovania a výroby kremičitých surovín. Pretože čistota kremennej alebo pieskovcovej rudy je vo všeobecnosti vyššia, obsah nečistôt je nižší a stabilný, kvalita kremičitého piesku vyrobeného spracovaním je vyššia a stabilnejšia. Avšak z kremennej alebo pieskovcovej rudy na dostupný kremičitý piesok s určitou veľkosťou zŕn je ťažké kontrolovať veľkosť zŕn, takže náklady sú vysoké. Kremičitý piesok sa vo všeobecnosti spracováva mokrou metódou s určitým obsahom vlhkosti. Kremičitý piesok je najťažšie taviteľný materiál. Veľkosť častíc, distribúcia veľkosti častíc a tvar častíc majú dôležitý vplyv na miešanie, tavenie a homogenizáciu kompozitu. Zníženie veľkosti častíc je prospešné pre tavenie skla, ale čím jemnejšie, tým lepšie. Prášok kremičitého piesku bude existovať kvôli zhlukovaniu, granulárnej medzere vo veľkom počte mikrobublín spôsobených roztaveným materiálom. Problém je aj v tom, že prítomnosť práškového kremičitého piesku môže byť predčasná a vsádzka materiálov, ako je sodík, vápnik a horčík, môže viesť k reakcii, ktorá môže viesť k primárnej hustote a viskozite taveniny, čo ľahko spôsobí, že materiál pece bude vrstvený v hierarchii, čo spôsobí, že vsádzka bude obsahovať aj iné žiaruvzdorné suroviny. Tvar pieskových zŕn je lepší s hranatým tvarom, pretože hranatý tvar povrchu je veľký a možnosť kontaktu s tavidlom počas procesu miešania a prepravy nie je ľahké vrstviť. Kremičitý piesok sa musí v ťažobnej oblasti skontrolovať a akceptovať. Obsah vlhkosti v kremičitom piesku sa musí kontrolovať pod 8 % pri ťažbe rudy a pod 5 % pri nakladaní piesku v dielni. Hodnota kolísania vlhkosti je 0,4 %. Tabuľka 2-17 zobrazuje požiadavky na kvalitu kremičitých surovín. (2) Obsah A1203 v bežnom sklenených fľašiach je zvyčajne 2,0 % až 5,0 %. Sklenené fľaše s vysokým obsahom bieleho materiálu A1203 sa skladajú hlavne z oxidu hlinitého a hydroxidu hlinitého, ale požiadavky na kvalitu obalového skla a farebného skla sú nižšie. Pri použití živca s vysokým obsahom A1203 je možné použiť aj živec sodný, draselný alebo vápenatý. Časti živca, Na2O3 alebo K2O, môžu nahradiť časť sódy, čo je výhodné pre systém tavenia skla. Obsah železa v živcoch je však vyšší a Fe2O3 je menej ako 0,1 %, takže sa môže použiť iba na všeobecné sklo na fľaše a plechovky a nie na sklo na fľaše a plechovky vyššej triedy. Živce sa podľa ich chemického zloženia delia na štyri skupiny. druhy živca draselného, živca sodného, živca vápenatého, živca bárnatého. V prírode existuje len málo jednotlivých ložísk štyroch živcov, z ktorých väčšina je zmiešaná s inými minerálmi v rôznych pomeroch. Tabuľka 2-18 uvádza požiadavky na kvalitu živcových materiálov. (3) Na20, surovina oxidu sodného, je dobrým tavidlom pre sklo. Preto je obsah Na20 v chemickom zložení sklenených fliaš a plechoviek úzko spojený s podmienkami topenia skla, ktoré sa v súčasnosti pohybujú väčšinou v rozmedzí 14 % ~ 16 %. Na20 v sklenených fľašiach sa zavádza hlavne sódou. Sóda je druh chemickej suroviny, jej hlavnou zložkou je Na2CO3. Sóda sa delí na kryštalickú sódu (Na2C03·10H20) a kalcinovanú sódu (Na2C03). Väčšina sódy používanej v sklárskom priemysle je kalcinovaná sóda bez kryštalickej vody vyrobená metódou s amoniakovými alkalickými látkami. Kalcinovaná sóda je biely prášok, ľahko rozpustný vo vode, ľahko absorbuje vodu zo vzduchu a rozplýva sa, speká sa, musí sa skladovať v suchom sklade. Sóda je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich cenu skla. Ťažké alkálie by sa mali uprednostňovať pri výrobe fliašového skla. V porovnaní s ľahkými alkáliami majú ťažké alkálie dobrú sypkosť, hygroskopickosť, menšiu tendenciu k lietaniu a vrstveniu, čo môže zlepšiť rovnomernosť a rýchlosť topenia zmesi. Príliš hrubé častice sódy však nemôžu účinne spolupracovať s inými žiaruvzdornými materiálmi v materiáli, aby sa rovnomerne podporil efekt tavenia, čo vedie k nerovnomernému zmiešaniu samotného materiálu a ovplyvňuje kvalitu tavenia a čírenia skla, preto je vhodné rozmedzie veľkostí častíc 0,22 ~ 0,42 mm. V prípade dlhodobého používania sódy, ktorá často obsahuje 5 % až 8 % vody, by sa mala včas stanoviť vlhkosť. Prchanie sódy počas tavenia skla je 0,5 % až 3,2 %. Kalcinovaná sóda často obsahuje malé množstvo NaCl, pretože Cl je veľmi aktívny a erózia žiaruvzdorných materiálov je veľmi vážna. Množstvo sódy je veľké a akumulácia Cl v roztoku skla v poslednej dobe priťahuje pozornosť priemyslu. (4) Úloha oxidu draselného (K20) v skle je podobná úlohe Na20. Pri výrobe skla na fľaše a plechovky sa malé množstvo K20 používa na nahradenie malej časti Na20, čo môže zvýšiť index lomu skla a zlepšiť lesk a priepustnosť výrobkov. Chemická stabilita dvoch alkalických oxidov v skle je lepšia ako stabilita jedného alkalického oxidu. V pomere týchto dvoch existuje optimálny bod, jav je zmiešaný bázický efekt. Vplyv K20 na koeficient tepelnej rozťažnosti skla je väčší ako v prípade Na20. Preto pri nahrádzaní časti Na20 za K20 by sa mal zvážiť vplyv na koeficient tepelnej rozťažnosti skla. K20 do skla na fľaše sa zvyčajne zavádza kalcináciou uhličitanu draselného. Keď sa uhličitan draselný taví v skle, strata prchavých látok K20 je približne 12 % jeho vlastnej hmotnosti. Požiadavky na kvalitu uhličitanu draselného sú: K2CO3 menej ako 96 %, Na2040,2 %, KCI + K2S04 43,5 %, nerozpustný vo vode < 0,3 %, voda -3 %. Cena potaše je vyššia ako cena sódy, pretože okrem skla na fľaše a plechovky má špeciálne požiadavky, väčšina skla na fľaše a plechovky nepoužíva potaš na priame získavanie oxidu draselného, namiesto toho sa používa oxid draselný so živcom. (5) Pridanie oxidu vápenatého ako suroviny do skla má hlavnú úlohu stabilizátora, teda zvyšuje chemickú stabilitu a mechanickú pevnosť skla, ale ak je obsah príliš vysoký, môže zvýšiť tendenciu kryštalizácie skla a sklo sa ľahko skrehne. Obsah CaO v bežnom skle na fľaše je 7 % ~ 11 %, zvyčajne nie viac ako 12,5 %. CaO môže pri vysokej teplote znížiť viskozitu skla, podporiť topenie a čírenie. sklo, ale keď teplota klesne, viskozita sa veľmi rýchlo zvyšuje, čo sťažuje tvarovanie, preto by sa pri výbere množstva CaO v skle malo okrem vplyvu CaO na vlastnosti skla zvážiť aj metóda tvarovania skla a ďalšie faktory. Sklo s vysokým obsahom CaO by sa malo rýchlo vložiť do žíhacej pece, inak výrobok ľahko praskne. Pri tavení sodno-vápenatého skla je lepšie dosiahnuť teplotu 21 s Na₂Ca₂. Hlavnými surovinami používanými na výrobu skleneného skla sú vápenec, kalcit a krieda. Vápenec s obsahom Fez 03 (40,015%) sa používa na výrobu riadu a bielych materiálov. Vápenec s obsahom Fez 03 (menej ako 0,04%) sa používa na výrobu farebného skla. Obsah vody vo vápenci by sa mal regulovať na menej ako 1 %. Ak zloženie skla vyžaduje prísny obsah oxidu železa, môže sa nahradiť kalcitom, ktorý je oveľa čistejší ako vápenec, ale aj oveľa drahší. (6) Množstvo oxidu horečnatého (Mgo) v chemickom zložení sklenených fliaš a plechoviek je vo všeobecnosti menšie ako 2 %. Pri použití čiastočného Mgo ako náhrady čiastočného CaO sa môže zvýšiť viskozita pri vysokej teplote sklovitej kvapaliny, spomaliť tvrdnutie sklovitej hmoty, predĺžiť jej tvar, zlepšiť tvarové vlastnosti sklovitej hmoty a znížiť jej tendenciu ku kryštalizácii. Vápnik, horčík a dvojvalenčné oxidy alkalických zemín môžu zlepšiť chemickú stabilitu sklovitej hmoty a zabrániť dlhodobému skladovaniu produktu vo vlhkom prostredí. Fenomén plesní. Vo všeobecnosti by sa množstvo náhrady malo regulovať pod 3 %, zatiaľ čo množstvo náhrady je väčšie ako 3 %, čo ovplyvní tavenie a tvarovanie skla. Predpokladá sa, že dolomit a vápenec sa topia z jemných častíc, ale s prehlbovaním výskumu mechanizmu vysokej teploty sa rozširuje výskum mechanizmov vysokej teploty. V sklárskej vsádzke sa okolo veľkých častíc oxidu kremičitého adsorbujú častice dolomitu, čím sa zabráni účasti piesku na reakcii. Hrubšie častice vápenca na začiatku silikátovej reakcie nie sú zmáčané primárnou fázou. Primárna kvapalina môže plynule prechádzať cez medzery medzi hrubozrnným dolomitom, vápencom a kremičitým pieskom, čím sa zmáčajú, čím sa ďalej zvyšuje rýchlosť silikátovej reakcie. V neskoršej fáze však plyny uvoľnené ich rýchlym rozkladom a topením prispievajú k vyčíreniu a homogenizácii sklovitej kvapaliny. Zistilo sa, že keď sa častice oboch zväčšia na 2,5 mm, vlastnosti tavenia a čírenia skla sa výrazne zlepšia a keď je veľkosť častíc väčšia ako 3 mm, vlastnosti tavenia a čírenia skla sa výrazne znížia. Preto by sa horná hranica častíc dolomitu a vápenca mala kontrolovať v určitom rozsahu. V súčasnosti je trendom používanie dolomitu a vápenca s väčšími zrnami. V skutočnej výrobe sa pri výpočte zloženia skla na pridanie MgO používa dolomit a nedostatočná časť CaO sa dopĺňa vápencom alebo kalcitom. Ak zloženie skla neobsahuje CaO, dolomit sa nemôže použiť na prilákanie MgO do skla, na prilákanie MgO by sa mal zvoliť uhličitan horečnatý. Požiadavky na kvalitu dolomitu sú Mg0 ≥ 20 %, CaO < 32 %, Fe2O3 < 0,15 %.(7) Zavedenie oxidu bárnatého (BaO) ako suroviny do skla a CaO a Mgo je v podstate rovnaké, ale sklo obsahujúce bárium a CaO má dobrý lesk a vysokú hustotu. Zloženie farebného skla vo fľašiach sa zvyčajne pohybuje od 0,5 % do 1 % BaO, aby sa zlepšil lesk skla. BaO môže urýchliť tavenie, čírenie a zabrániť kryštalizácii skla, ale pri príliš veľkom dávkovaní môže dôjsť k reakcii 2BaO 1002-2BaO2, čo spôsobuje ťažké čírenie skla a väčšiu eróziu téglika a žiaruvzdorných materiálov. Prírodný síran bárnatý (BaS04), známy ako baryt, obsahuje veľké množstvo nečistôt a vysoký obsah nečistôt, takže požiadavky na kvalitu skla nie sú vysoké. Priemyselný BaS04 sa používa hlavne na výrobu fluóru. Sklo s nepriehľadnosťou a imitácia nefritového skla vo fľašovom skle, čo spôsobuje, že sklo má relatívne slabý efekt nepriehľadnosti. Stáva sa to však, keď sa použije príliš veľa. Pohár vody. Žiaruvzdorné materiály, téglik, formovanie a kvalita výrobku prinášajú sériu nepriaznivých účinkov. Pri výrobe skla na fľaše a plechovky sa Bao zvyčajne zavádza do priemyselného uhličitanu bárnatého. Okrem toho majú suroviny obsahujúce bárium určitú toxicitu, pri dávkovaní by sa mala venovať pozornosť ochrane. Požiadavky na kvalitu priemyselného uhličitanu bárnatého sú BacO3 97%, Fe2O3 40,1% a nerozpustný v kyseline 3%.
Čas uverejnenia: 14. apríla 2020