Різні речовини, що використовуються для приготування скляних комплексів, разом називають скляною сировиною. Основною сировиною є сировина, яка вводить у скло різні оксиди, формуючи основну частину скляної структури, що визначає основні фізичні та хімічні властивості скла. Основною сировиною є кварцовий пісок, польовий шпат, вапняк, доломіт, кальцинована сода тощо. Ця сировина зазвичай постачається у вигляді порошку. (1) Сировина для кремнезему Основною сировиною для кремнезему є кремнеземний пісок (також відомий як кварцовий пісок), який можна розділити на природний кремнеземний пісок та оброблений кремнеземний пісок залежно від його існуючого стану в природі. Через складність процесу його формування хімічний склад природного кремнеземного піску часто сильно коливається, але розподіл його частинок за розміром є відносно рівномірним. Для якості природного кремнеземного піску слід звертати увагу на контроль хімічного складу, коливань складу та вогнетривкої ваги мінералу. Хімічний склад головним чином контролює вміст Fez 03, а також класифікується та використовується відповідно до його якості. Класифікація якості кварцового піску наведена в таблиці 2-16.2). Обробка кварцового піску. Обробка кварцового піску - це кварцова порода або піщаник, необроблена руда, за допомогою певного процесу обробки та виробництва кремнієвої сировини. Оскільки чистота кварцитової або піщаникової руди зазвичай вища, вміст домішок менший і стабільний, сорт кварцового піску, отриманого в результаті обробки, вищий і стабільний. Однак, від кварцитової або піщаникової руди до доступного кварцового або піщаникового піску з певним розміром зерна, важко контролювати розмір зерна, тому вартість висока. Кварцовий пісок зазвичай обробляється мокрим методом, з певним вмістом вологи. Кварцовий пісок є найскладнішим матеріалом для плавлення. Розмір частинок, розподіл розмірів частинок та форма частинок мають важливий вплив на змішування, плавлення та гомогенізацію композиту. Зменшення розміру частинок корисне для плавлення скла, але чим дрібніше, тим краще. Порошок кварцового піску існуватиме через скупчення, зернисті щілини існують у великій кількості мікробульбашок, спричинених розплавленим... Складність полягає в тому, що водночас присутність порошку кварцового піску може призвести до передчасного видобутку та утворення первинної щільності та в'язкості розплаву, що легко спричиняє утворення шару матеріалу печі в ієрархії, що призводить до утворення інших вогнетривких сировинних матеріалів у партії. Форма піщинок має бути кращою, оскільки площа поверхні кутової форми велика, а можливості контакту з флюсом у процесі змішування та транспортування ускладнюють нашарування. Кварцовий пісок необхідно перевіряти та приймати на видобутку. Вміст вологи в кварцовому піску слід контролювати на рівні нижче 8% під час видобутку руди та нижче 5% під час завантаження піску в цех. Значення коливання вологості становить 0,4%. У таблиці 2-17 наведено вимоги до якості кремнієвої сировини. (2) Вміст A1203 у звичайному склі для пляшок зазвичай становить 2,0% ~ 5,0%. Скляні пляшки з високоякісним білим матеріалом A1203 в основному складаються з глинозему та гідроксиду алюмінію для уловлювання, але вимоги до якості тарного скла та кольорового скла знижені. Також можна використовувати натрієвий польовий шпат, калієвий польовий шпат або кальцієвий польовий шпат для отримання ефектного A1203. Частини польового шпату, такі як Na2O3 або K2O, можуть замінити частину кальцинованої соди, що є перевагою для системи плавлення скла. Однак вміст заліза в загальному польовому шпаті вищий, Fe2O3 міститься менше 0,1%, тому його можна використовувати лише для загального скла для пляшок та банок, а не для вищого сорту скла для пляшок та банок. Польовий шпат за своїм хімічним складом можна розділити на чотири групи. види калієвого польового шпату, натрієвого польового шпату, кальцієвого польового шпату, барієвого польового шпату. У природі існує кілька окремих родовищ чотирьох польових шпатів, більшість з яких змішані з іншими мінералами в різних пропорціях. У таблиці 2-18 наведено вимоги до якості польовошпатових матеріалів.(3) Na2O, сировина оксиду натрію, є хорошим флюсом для скла. Тому вміст Na2O у хімічному складі скляних пляшок і банок тісно пов'язаний з умовами плавлення скла, які наразі здебільшого знаходяться в діапазоні 14% ~ 16%. Na2O у скляних пляшках в основному вводиться кальцинованою содою. Кальцинова сода є різновидом хімічної сировини, її основним компонентом є Na2CO3. Кальцинова сода поділяється на кристалічну соду (Na2C03·10H20) та кальциновану соду (Na2C03). Більшість кальцинованої соди, що використовується в скляній промисловості, - це кальцинована сода без кристалічної води, виготовлена аміачним лугом. Кальцинована кальцинована сода - це білий порошок, легко розчинний у воді, легко поглинає воду з повітря та розпливається, злежується, тому її потрібно зберігати в сухому складі. Кальцинована сода є одним з найважливіших факторів, що впливають на вартість скла. Важким лугам слід надавати перевагу для пляшкового скла. Порівняно з легкими лугами, важкі луги мають добру пухкість, гігроскопічність, меншу схильність до розсипання та нашарування, що може покращити однорідність та швидкість плавлення суміші. Але занадто товсті частинки кальцинованої соди не можуть ефективно взаємодіяти з іншими вогнетривкими матеріалами в матеріалі, рівномірно сприяти ефекту плавлення, що призведе до нерівномірного змішування самого матеріалу, що вплине на якість плавлення та освітлення скла, тому відповідний діапазон розмірів частинок становить 0,22 ~ 0,42 мм. У місцях тривалого зберігання кальцинованої соди, яка часто містить 5% ~ 8% води, слід своєчасно визначати вологість під час її використання. Випаровування кальцинованої соди під час плавлення скла становить 0,5% ~ 3,2%. Прокалена кальцинована сода часто містить невелику кількість NaCl, оскільки Cl дуже активний, ерозія вогнетривів дуже серйозна. Кількість кальцинованої соди велика, і накопичення Cl у розчині скла нещодавно привернуло увагу промисловості.(4) Роль оксиду калію (K20) у склі подібна до ролі Na20. У виробництві скла для пляшок та банок невелика кількість K20 використовується для заміни невеликої частини Na20, що може збільшити показник заломлення скла та покращити блиск і світлопропускання виробів. Хімічна стабільність двох оксидів лужних металів у склі краща, ніж у одного оксиду лужних металів. У співвідношенні цих двох речовин існує оптимальна точка, явище полягає в змішаному ефекті основи. Вплив K20 на коефіцієнт теплового розширення скла більший, ніж Na20. Тому, замінюючи частину Na20 на K20, слід враховувати вплив на коефіцієнт теплового розширення скла. K20 у склі для пляшок зазвичай вводять шляхом прожарювання карбонату калію. Коли карбонат калію плавлять у склі, леткі втрати K20 становлять близько 12% від власної маси. Вимоги до якості карбонату калію такі: K2CO3 менше 96%, Na2O40,2%, KCI+K2SO4 43,5%, нерозчинний у воді < 0,3%, вода -3%. Ціна поташу вища, ніж у кальцинованої соди, оскільки вона, за винятком пляшкового та баночного скла, має особливі вимоги, тому більшість видів пляшкового та баночного скла не використовують поташ для безпосереднього отримання оксиду калію, а замість нього використовують оксид калію з польовим шпатом.(5) Введення оксиду кальцію (CaO) як сировини у скло відіграє головну роль стабілізатора, тобто підвищує хімічну стабільність та механічну міцність скла, але якщо його вміст занадто високий, це може призвести до збільшення кристалізації скла та легкого його крихкості. Вміст CaO у звичайному пляшковому склі становить 7% ~ 11%, зазвичай не більше 12,5%. CaO за високих температур може знизити в'язкість скла, сприяти плавленню та освітленню. скло, але коли температура падає, в'язкість дуже швидко зростає, що ускладнює формування, тому, вибираючи вміст CaO у склі, окрім впливу CaO на властивості скла, слід також враховувати метод формування скла та інші фактори. Скло з високим вмістом CaO слід швидко помістити у піч для відпалу, інакше виріб легко лопне. Під час плавлення натрій-кальцієвої скломаси краще використовувати Na₂Ca₂O до 21°C. Основною сировиною, що використовується у виробництві скляних банок, є вапняк, кальцит та крейда. Вапняк, що містить 40,015% FeZ 03, використовується у виробництві посуду та білих матеріалів. Вапняк, що містить менше 0,04% FeZ 03, використовується у виробництві кольорового скла. Вміст води у вапняку слід контролювати на рівні менше 1%. Якщо склад скла вимагає дуже суворого вмісту оксиду заліза, його можна замінити кальцитом, який набагато чистіший за вапняк, але також набагато дорожчий. (6) Кількість оксиду магнію (Mgo) у хімічному складі скляних пляшок і банок зазвичай становить менше 2%. Використання часткового Mgo для заміни часткового CaO може збільшити в'язкість склоподібної рідини за високої температури, уповільнити швидкість твердіння склоподібного тіла, зробити його довгим, покращити форму склоподібного тіла та зменшити його схильність до кристалізації. Кальцій, магній та двовалентний оксид лужноземельних металів можуть покращити хімічну стабільність склоподібного тіла, запобігти тривалому зберіганню продукту у вологому середовищі. Явище цвілі. Як правило, кількість заміни повинна контролюватися нижче 3%, а кількість заміни більше 3% впливає на плавлення та формування скла. Раніше вважалося, що доломіт і вапняк плавляться з дрібних частинок, але з поглибленням досліджень механізму високої температури... У скляній партії частинки доломіту будуть адсорбуватися навколо великих частинок кремнезему, запобігаючи участі піску в реакції. На початку силікатної реакції грубіші частинки вапняку не змочуються первинною фазою, тому первинна рідина може плавно проходити через проміжки між великими зернами доломіту, вапняку та кварцовим піском, що оточує їх для зволоження, що ще більше збільшує швидкість силікатної реакції. Однак на пізнішій стадії гази, що виділяються внаслідок їх швидкого розкладання та плавлення, сприяють очищенню та гомогенізації склорідини. Встановлено, що коли розмір частинок обох речовин збільшується до 2,5 мм, властивості плавлення та освітлення скла значно покращуються, а коли розмір частинок перевищує 3 мм, властивості плавлення та освітлення скла значно знижуються. Тому верхню межу вмісту частинок доломіту та вапняку слід контролювати в певному діапазоні. Наразі використання більш крупнозернистого доломіту та вапняку є тенденцією. У фактичному виробництві, під час розрахунку формули скла, доломіт використовується для введення MgO, а недостатня частина CaO доповнюється вапняком або кальцитом. Якщо склад скла не містить CaO, доломіт не може бути використаний для притягання MgO до скла, слід вибрати карбонат магнію для притягання MgO. Вимоги до якості доломіту: Mg0≥20%, CaO <32%, Fe2O3 <0,15%.(7) Використання оксиду барію (BaO) як сировини для скла та CaO та Mgo в основному однакове, але скло, що містить барій та CaO, має хороший блиск та високий ступінь щільності, зазвичай додавання BaO до складу кольорового скла пляшок становить 0,5% ~ 1% для покращення блиску скла. BaO може прискорити плавлення, освітлення та запобігання кристалізації скла, але при занадто великій дозі через виникнення реакції 2BaO₂100₂2BaO₂ освітлення скла ускладнюється, а тигель та вогнетривкі матеріали піддаються більшій ерозії. Природний сульфат барію (BaS04), відомий як барит, BaS04 містить велику кількість флуктуацій та великий вміст домішок, тому вимоги до якості скла не є високими. Промисловий BaS04 в основному використовується у фторуванні. Скло, що помутніє, та імітація нефритового скла у скляних пляшках роблять скло відносно слабким ефектом помутніння. Але це трапляється, коли ви використовуєте занадто багато. Склянка води. Вогнетривкі матеріали, тигель, формування та якість продукції можуть призвести до низки побічних ефектів. Виробництво скла для пляшок та банок, Bao зазвичай вводиться промисловим карбонатом барію. Крім того, сировина, що містить барій, має певну токсичність, тому під час пакетування слід звернути увагу на захист. Вимоги до якості промислового карбонату барію: BacO3 97%, Fe2O3 40,1% та нерозчинний у кислоті 3%.
Час публікації: 14 квітня 2020 р.