超大口径高温集热管专用玻璃及用其制备玻璃管的方法技术

本发明专利技术公开了超大口径高温集热管专用玻璃及用其制备玻璃管的方法，该专用玻璃通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，30~60份；硼砂，10~30份；硼酸，5~10份；氢氧化铝，1~8份；硝酸钾，1~8份；碳酸钾，1~8份；氧化铈，0.5~5份；氧化铍，1~3份；氧化镁，0.6~0.8份；碎玻璃，10~20份；氧化钙和氧化锡共7~9份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6~8:1。本发明专利技术超大口径高温集热管专用玻璃封接性好、防曝晒性强、机械强度高、化学稳定性高，适合用于制备优质高能效的高温集热管用玻璃管，有助于提高光热转换效率。

Special glass for super large caliber high-temperature heat collecting tube and method for preparing glass tube using the same

The invention discloses a large caliber high temperature heat collector special glass and preparation method of the glass tube for the special glass, by weight of raw materials prepared by the quartz sand, 30~60; 10~30; boric acid, borax, 5~10; 1~8; aluminum hydroxide, potassium nitrate, potassium carbonate, 1~8; 1~8; 0.5~5; cerium oxide, beryllium oxide, 1~3; Magnesium Oxide, 0.6~0.8; 10~20; broken glass, calcium oxide and tin oxide 7~9, the calcium oxide and tin oxide by weight ratio of 6~8:1. The invention of large caliber high temperature glass special tube sealing good, strong anti exposure, high mechanical strength, high chemical stability, high temperature and suitable for the preparation of high quality high efficiency heat collecting pipe for glass tube, is helpful to improve the thermal efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃材料领域，具体涉及一种超大口径高温集热管专用玻璃及用其制备玻璃管的方法。
技术介绍
大口径高温集热管是槽式光热发电技术中的关键核心器件，其性能将决定光热转换效率。其构造为内管是不锈钢管，不锈钢管两端连接有金属膨胀节，膨胀节材质多为钨、钼、可伐合金材料，金属管外表面需要镀高吸收低发射膜，加强内管的能量吸收作用；外管为透明玻璃管材料，要求其光谱透率好，化学稳定性和抗曝晒性好。将集热管不锈钢内管与玻璃外管通过金属膨胀节连接在一起，使之内外管之间形成真空，可有效阻绝了吸收在内管介质中的热量外溢，因此要求金属管与玻璃管之间具有较好的气密性。传统玻璃材料为了追求优良的熔化澄清效果，大量使用氧化砷、氧化锑、氧化铈，会导致抗曝晒性能差，容易产生黄变，影响透光率，如果用于集热管，将导致热量收集能力的下降；同时氧化砷、氧化锑也是欧盟明令限制使用的成份，其不符合环保要求。集热管用玻璃管一般都需要进行热加工封接工艺，首先，含有氧化砷、氧化锑的玻璃管因火焰的还原气氛会导致表面发黑；其次使用硫酸盐作为澄清剂的玻璃内由于残留的SO3会生成小气泡，甚至更大，将导致玻璃封接处的机械强度及性能变差，如果使用氟化物作为澄清剂，会对窑炉耐火材料产生较大的侵蚀，并且澄清效率较低，同时对环境产生污染；再者，槽式光热发电用集热器是长期在自然环境下使用，要求其化学稳定性极佳，应避免其玻璃表面产生风化现象，以防对太阳光谱透过率的影响。因此，超大口径高温集热管所使用的玻璃至少应具备优异的封接性、高防曝晒性、高机械强度和高化学稳定性。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种超大口径高温集热管（直径100~350mm）专用玻璃；本专利技术的第二目的在于提供一种制备高温集热管用玻璃管的方法。该超大口径高温集热管专用玻璃封接性好、防曝晒性强、机械强度高、化学稳定性高。本专利技术的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种高温集热管专用玻璃，通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，30~60份；硼砂，10~30份；硼酸，5~10份；氢氧化铝，1~8份；硝酸钾，1~8份；碳酸钾，1~8份；氧化铈，0.5~5份；氧化铍，1~3份；氧化镁，0.6~0.8份；碎玻璃，10~20份；氧化钙和氧化锡共7~9份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6~8:1。进一步地，所述的高温集热管专用玻璃通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，45份；硼砂，20份；硼酸，7.5份；氢氧化铝，4.5份；硝酸钾，4.5份；碳酸钾，4.5份；氧化铈，2.5份；氧化铍，2份；氧化镁，0.7份；碎玻璃，15份；氧化钙和氧化锡共8份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为7:1。进一步地，所述的高温集热管专用玻璃通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，30份；硼砂，10份；硼酸，5份；氢氧化铝，1份；硝酸钾，1份；碳酸钾，1份；氧化铈，0.5份；氧化铍，1份；氧化镁，0.6份；碎玻璃，10份；氧化钙和氧化锡共7份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6:1。进一步地，所述的高温集热管专用玻璃通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，60份；硼砂，30份；硼酸，10份；氢氧化铝，8份；硝酸钾，8份；碳酸钾，8份；氧化铈，5份；氧化铍，3份；氧化镁，0.8份；碎玻璃，20份；氧化钙和氧化锡共9份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为8:1。一种利用上述高温集热管专用玻璃制备玻璃管的方法，包括如下所述的制备步骤：步骤S1，原料配制：将各原料混合均匀得到配合料，输送至玻璃熔制工序的熔炉前；步骤S2，玻璃熔制：将配制好的配合料加入玻璃熔炉，用全电熔的方法将玻璃液加热，完成玻璃的熔化、澄清、均化，再通过流液洞、上升道、料道，将玻璃液冷却流入料碗；步骤S3，玻璃管成型：料碗玻璃液通过端头后，由牵引机拉制成高温集热管用的玻璃管；步骤S4，精切圆口：将拉制成型的玻璃管按设计的规格要求，采用玻璃管切割装置进行切割后，再输送到专用圆口机上烧圆；步骤S5，检验包装：产品经退火炉退火，检验合格后包装入库。优选地，步骤S2具体为：将配制好的配合料加入玻璃熔炉，用全电熔的方法，将玻璃液加热到1400~1600℃，完成玻璃的熔化、澄清、均化，再通过流液洞、上升道、料道，将玻璃液冷却至1200~1300℃后，流入料碗。优选地，步骤S3具体为：料碗玻璃液通过端头后，由垂直牵引机拉制成Φ100~350mm的高温集热管用玻璃管。本专利技术的优点：本专利技术提供的超大口径高温集热管专用玻璃封接性好、防曝晒性强、机械强度高、化学稳定性高，适合用于制备优质高能效的高温集热管用玻璃管，有助于提高光热转换效率。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的实质性内容，但并不以此限定本专利技术保护范围。尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本专利技术的碎玻璃可以使用玻璃管制备过程产生的残次品制成，将残次品粉碎即可。实施例1：高温集热管专用玻璃及玻璃管的制备原料重量份比：石英砂，45份；硼砂，20份；硼酸，7.5份；氢氧化铝，4.5份；硝酸钾，4.5份；碳酸钾，4.5份；氧化铈，2.5份；氧化铍，2份；氧化镁，0.7份；碎玻璃，15份；氧化钙和氧化锡共8份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为7:1。制备方法：步骤S1，原料配制：将各原料混合均匀得到配合料，输送至玻璃熔制工序的熔炉前；步骤S2，玻璃熔制：将配制好的配合料加入玻璃熔炉，用全电熔的方法，将玻璃液加热到1400~1600℃，完成玻璃的熔化、澄清、均化，再通过流液洞、上升道、料道，将玻璃液冷却至1200~1300℃后，流入料碗；步骤S3，玻璃管成型：料碗玻璃液通过端头后，由垂直牵引机拉制成Φ100~350mm的高温集热管用玻璃管；步骤S4，精切圆口：将拉制成型的玻璃管按设计的规格要求，采用玻璃管切割装置进行切割后，再输送到专用圆口机上烧圆；步骤S5，检验包装：产品经退火炉退火，检验合格后包装入库。实施例2：高温集热管专用玻璃及玻璃管的制备原料重量份比：石英砂，30份；硼砂，10份；硼酸，5份；氢氧化铝，1份；硝酸钾，1份；碳酸钾，1份；氧化铈，0.5份；氧化铍，1份；氧化镁，0.6份；碎玻璃，10份；氧化钙和氧化锡共7份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6:1。制备方法：步骤S1，原料配制：将各原料混合均匀得到配合料，输送至玻璃熔制工序的熔炉前；步骤S2，玻璃熔制：将配制好的配合料加入玻璃熔炉，用全电熔的方法，将玻璃液加热到1400~1600℃，完成玻璃的熔化、澄清、均化，再通过流液洞、上升道、料道，将玻璃液冷却至1200~1300℃后，流入料碗；步骤S3，玻璃管成型：料碗玻璃液通过端头后，由垂直牵引机拉制成Φ100~350mm的高温集热管用玻璃管；步骤S4，精切圆口：将拉制成型的玻璃管按设计的规格要求，采用玻璃管切割装置进行切割后，再输送到专用圆口机上烧圆；步骤S5，检验包装：产品经退火炉退火，检验合格后包装入库。实施例3：高温集热管专用玻璃及玻璃管的制备原料重量份比：石英砂，60份；硼砂，30份；硼酸，10份；氢氧化铝，8份；硝酸钾，8份；碳酸钾，8份；氧化铈，5份；氧化铍，3份；氧化镁，0.8份；碎玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温集热管专用玻璃，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，30~60份；硼砂，10~30份；硼酸，5~10份；氢氧化铝，1~8份；硝酸钾，1~8份；碳酸钾，1~8份；氧化铈，0.5~5份；氧化铍，1~3份；氧化镁，0.6~0.8份；碎玻璃，10~20份；氧化钙和氧化锡共7~9份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6~8:1。

【技术特征摘要】
1.一种高温集热管专用玻璃，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，30~60份；硼砂，10~30份；硼酸，5~10份；氢氧化铝，1~8份；硝酸钾，1~8份；碳酸钾，1~8份；氧化铈，0.5~5份；氧化铍，1~3份；氧化镁，0.6~0.8份；碎玻璃，10~20份；氧化钙和氧化锡共7~9份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6~8:1。2.根据权利要求1所述的高温集热管专用玻璃，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，45份；硼砂，20份；硼酸，7.5份；氢氧化铝，4.5份；硝酸钾，4.5份；碳酸钾，4.5份；氧化铈，2.5份；氧化铍，2份；氧化镁，0.7份；碎玻璃，15份；氧化钙和氧化锡共8份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为7:1。3.根据权利要求1所述的高温集热管专用玻璃，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，30份；硼砂，10份；硼酸，5份；氢氧化铝，1份；硝酸钾，1份；碳酸钾，1份；氧化铈，0.5份；氧化铍，1份；氧化镁，0.6份；碎玻璃，10份；氧化钙和氧化锡共7份，所述氧化钙和氧化锡的重量份之比为6:1。4.根据权利要求1所述的高温集热管专用玻璃，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：石英砂，60份；硼砂，30份；硼酸，10份；氢氧化铝，8份；硝酸钾，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉春，
申请(专利权)人：东海县飞亚电光源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32