无碳低硝平板玻璃制造技术

本发明专利技术公开了无碳低硝平板玻璃，由构成钠钙硅酸盐平板玻璃的配合料制成，其特征在于所述配合料中碳粉含量为0，以芒硝产生的氧化钠含量占成品玻璃中氧化钠总含量的重量百分比为2.0%～2.5wt.%来计算配合料中芒硝加入量。本发明专利技术最大的亮点是：减少了生产过程中的SO2、S和CO2排放量，起到保护环境作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钠钙硅酸盐平板玻璃，特别涉及无碳低硝钠钙硅酸盐平板玻璃，生产出与含碳高芒硝平板玻璃生产工艺相媲美的平板玻璃，可广泛应用于钠钙硅酸盐平板玻璃生产。
技术介绍
通常钠钙硅酸盐平板玻璃生产中，为了促进玻璃熔化及澄清，都要在原料配合料中加入一定量的芒硝。传统的成品玻璃成分中Na2O除使用纯碱引入外，还要引入高达3.0～5.0wt.%的芒硝，并且在引入芒硝时要引入占芒硝比例3.0～6.0wt.%的碳粉。[注：芒硝引入成品玻璃中的Na2O量占成品玻璃成分中由纯碱、芒硝和钠长石等引入Na2O总含量的百分数即为芒硝含率。即：芒硝含率（％）＝〔芒硝中Na2O量/(玻璃中Na2O总含量)〕×100，据此可以计算出芒硝在配合料中的含量]。由于芒硝的分解温度在1120～1220℃之间，在还原剂的作用下，分解温度可降低到500～700℃，反应速度也相应加快。所以，在使用芒硝时加入碳粉作还原剂（以煤粉形式引入），碳粉用量控制在3.0～5.0wt.％。芒硝在碳粉存在时化学反应如下：400℃开始，Na2SO4与煤粉之间进行固相反应：Na2SO4＋C→Na2S＋CO2↑500℃很快开始有Na2S和Na2CO3生成：Na2S＋CaCO3→Na2CO3＋CaS865℃，Na2S、CaS与SiO2反应形成硅酸盐（偏硅酸钠和偏硅酸钙）：Na2S＋Na2SO4＋SiO2→Na2SiO3＋SO2↑＋S↑CaS＋Na2SO4＋SiO2→Na2SiO3＋CaSiO3＋SO2↑＋S↑传统生产工艺存在的缺陷①当芒硝过量或碳粉用量不足时，在熔融时往往使Na2SO4不能充分分解，形成芒硝溶液，俗称“芒硝水”，加重对耐火材料的侵蚀，并在玻璃板面上产生白色的芒硝泡缺陷；碳粉用量过多，会使玻璃中的Fe2O3还原成FeS和Fe2S3，与Na2S形成棕色的着色基团——硫铁化钠，从而使玻璃着成棕色。化学反应式如下：2Fe2O3＋C＝4FeO＋CO2Fe2O3＋3Na2S＝Fe2S3＋3Na2ONa2SO4＋2C＝Na2S＋2CO2Na2S＋Fe2S3＝2NaFeS2Na2S＋FeO＝FeS＋Na2O2Na2S＋2FeS＝2Na2FeS2②增加了配料时间在生产配合料时为了促使Na2SO4充分分解及防止“芒硝水”的产生，多采用把芒硝与煤粉在小混合机里预先混合，然后加入到其它原料上，再与其它原料在大混合机内共同混合制成配合料的方式。芒硝和煤粉在小混合机里预先混合时每付配合料增加了约3分钟时间，同时增加了电耗。③芒硝含量过高，其和碳粉反应时所产生的SO2、S和CO2对环境造成污染，其反应见上述反应机理。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服现有技术中配合料中含有碳粉及高含量芒硝所带来的缺点，提供的一种无碳低硝平板玻璃。本专利技术采用了如下技术方案：一种无碳低硝平板玻璃，由构成钠钙硅酸盐平板玻璃的配合料制成，其特征在于配合料中碳粉含量为0，以芒硝产生的氧化钠含量占成品玻璃中氧化钠总含量的重量百分比（即芒硝含率）为2.0%～2.5wt.%来计算配合料中芒硝加入量。在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案：由以下重量百分比的原料组成的的配合料制成超白压延玻璃：硅砂59～60%，纯碱18～20%，方解石5～12%，白云石5～14%，铝粉0.9～1.6%，芒硝0.4～0.6%，硝酸钠0.6～0.8%，澄清剂0.15～0.3%。由以下重量百分比的原料组成的的配合料制成普通浮法玻璃：硅砂59～60%，纯碱18～20%，石灰石5～8%，白云石12～15%，长石4～6%，芒硝0.8～1.2%。本专利技术的无碳低硝平板玻璃可以采用常规工艺制造，根据本专利技术的配合料设计配方，在传统的钠钙硅酸盐平板玻璃配合料制备中①取消碳粉；②芒硝含量比传统钠钙硅酸盐平板玻璃玻璃成分中氧化钠含量低1.0～2.0wt.%；③取消碳粉和芒硝在小混合机中的预混，芒硝称量后与其他粉料一起进入大混合机制备成无碳低芒硝平板玻璃配合料。配合料进入熔窑后，芒硝在1200℃开始分解，与玻璃液中其他物料进行反应，并起到澄清作用。在熔窑中配合料熔化过程中，芒硝400℃～900℃仅有少量反应，此时不会象含碳高芒硝配合料那样，出现SO2、S和CO2排放。芒硝含量为2～2.5wt.%，在235℃左右由无水芒硝（斜方晶系）转变为偏位芒硝（单斜晶系）；884℃熔融；1200℃以上高温下开始分解，并与其他物料进行物理化学反应后，不会再有“芒硝水”产生。本专利技术配料工艺中取消了碳粉，芒硝含量低至2～2.5wt.%。取消碳粉后，芒硝在884℃熔融，在1200℃下开始进行分解反应：Na2SO4→Na2O＋SO2↑，此阶段芒硝对玻璃液开始起到澄清作用。由于芒硝含量较低，在玻璃熔化过程中分解很完全，所以，不会再出现“芒硝水”现象。本专利技术与传统生产工艺相比有以下优势：①减少了芒硝用量，若按目前通用的传统生产工艺芒硝中Na2O含量3.5%计算，每吨玻璃相当于减少了28.6%的SO2和S排放量；在无碳粉情况下，也减少了CO2排放量，保护了环境。若全国有三分之二生产线采用本专利技术，则可减少数量可观的SO2、S和CO2排放量；②减少了芒硝用量，取消了碳粉，在降低玻璃制造成本的同时，减少了芒硝对耐火材料的侵蚀，延长了熔窑寿命；③由于取消了碳粉，所以也取消了小混合机，减少了芒硝和碳粉的预混程序，简化了配料工艺流程。每付配合料可节省3分钟配料时间，不仅提高了配料速度，减少了电力消耗，而且缩短了工人工作时间并减轻了工人劳动强度。具体实施方式本专利技术采用的技术步骤：第一步：设计无碳低芒硝平板玻璃配合料中各种物料的比率；其中取消还原剂——碳粉（煤粉）；第二步：在设计时将成品玻璃成分中芒硝引入Na2O量控制在2.0～2.5wt.%以内；第三步：在配料称量过程中芒硝称量后与其他粉料一起通过配料皮带进入混合机进行一次性混合（取消小混合机预混程序）；第四步：在熔窑中进行熔化时，由于配合料中不含碳粉，故芒硝在1200℃时开始分解：Na2SO4→Na2O＋SO2↑，分解后的Na2O进入玻璃体，起到助熔作用，一部分SO2进入玻璃体，一部分SO2在氧化气氛中形成SO3，对玻璃液起到澄清作用。实施例一无碳低芒硝平板玻璃中的超白压延玻璃，其配合料中的原料重量百分比如下表：物料硅砂纯碱方解石白云石铝粉芒硝硝酸钠澄清剂比例（wt.%）59～6018～205～125～140.9～1.60.4～0.60.6～0.80.15～0.3上述配合料经过常规工艺制造出的超白压延玻璃成分重量百分比含量如下表成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSb2O3SO3合计含量（wt.%）72.211.250.00909.023.3113.800.200.20100%实施例二普通浮法玻璃配合料中的原料重量百分比如本文档来自技高网...

【技术保护点】
无碳低硝平板玻璃，由构成钠钙硅酸盐平板玻璃的配合料制成，其特征在于所述配合料中碳粉含量为0，以芒硝产生的氧化钠含量占成品玻璃中氧化钠总含量的重量百分比为2.0%～2.5 wt.%来计算配合料中芒硝加入量。

【技术特征摘要】
1.无碳低硝平板玻璃，由构成钠钙硅酸盐平板玻璃的配合料制成，其特征在于所述配合料中碳粉含量为0，以芒硝产生的氧化钠含量占成品玻璃中氧化钠总含量的重量百分比为2.0%～2.5wt.%来计算配合料中芒硝加入量。
2.根据权利要求1所述的无碳低硝平板玻璃，其特征在于由以下重量百分比的原料组成的配合料制成超白压延玻璃：
硅砂59～60%，纯碱18～20%，方解石...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨镇远，杨京安，
申请(专利权)人：中国建材桐城新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34