一种高性能玻璃及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及玻璃生产技术领域，提出了一种高性能玻璃及其生产工艺。所述一种高性能玻璃，包括以下重量份数的A组分和B组分，A组分：钠钙碎玻璃70～82份、含氧化铈碎玻璃4～8.8份；B组分：钾长石1～5份、钠长石2～7.7份、锂长石0.1～4份、钙长石3～6.5份。通过上述技术方案，解决了现有技术中玻璃生产过程中化石原料消耗量大、二氧化碳排放量大，且生产出的玻璃透光率低、力学强度低、热稳定性差问题。热稳定性差问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能玻璃及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及玻璃生产
，具体的，涉及一种高性能玻璃及其生产工艺。

技术介绍

[0002]目前普通钠钙硅玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石、白云石等为主要原料，通过高温熔化而成玻璃液，然后根据需要进行成形为规定产品。在玻璃组成中存在着大量的碳酸盐原料，同时在熔化过程中使用大量的化石原料，导致在玻璃熔化过程中会排放大量的二氧化碳。
[0003]随着全球能源与环境问题日益严重，低碳环保逐渐成为世界各国的选择，也是我国未来建筑节能发展方向，而玻璃是建筑能耗的核心，在玻璃的生产过程中降低化石原料的消耗，降低二氧化碳的排放，是目前玻璃生产领域最注重的方面。此外玻璃的透光率、密度、力学强度、硬度等都会影响其使用领域，因此，生产一种高透光率、高硬度、高力学强度的玻璃是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种高性能玻璃及其生产工艺，解决了相关技术中的玻璃生产过程中化石原料消耗量大、二氧化碳排放量大，且生产出的玻璃透光率低、力学强度低、热稳定性差问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种高性能玻璃，包括以下重量份数的A组分和B组分，A组分：钠钙碎玻璃70～82份、含氧化铈碎玻璃4～8.8份；B组分：钾长石1～5份、钠长石2～7.7份、锂长石0.1～4份、钙长石3～6.5份。
[0007]作为进一步的技术方案，所述钠钙碎玻璃的组成为72％ SiO2、1％ Al2O3、8.5％ CaO、4.3％MgO、14％ Na2O、0.2％ SO3。
[0008]作为进一步的技术方案，所述含氧化铈碎玻璃的组成为70％ SiO2、10％ CeO2、3％ K2O、5％B2O3、12％Na2O。
[0009]作为进一步的技术方案，所述钠钙碎玻璃和含氧化铈碎玻璃的粒径为2～10mm。
[0010]本专利技术还提出了一种高性能玻璃的生产工艺，包括以下步骤：
[0011]S1、将B组分熔化后送入预热器底部的熔窑中继续加热，所述熔窑的正上方设置有进料口，所述进料口与熔窑之间具有若干层金属网；
[0012]S2、将A组分从预热器进料口加入，自上而下经过若干层金属网的过程中，A组分被B组分产生的自下而上的能量预热；
[0013]S3、预热后的A组分与B组分在熔窑内混合，加热，形成均一的玻璃液，冷却成型，制得玻璃。
[0014]作为进一步的技术方案，所述S1中熔化时采用高频电加热熔化。
[0015]作为进一步的技术方案，所述S1、S2中若干层金属网由上至下依次包括网孔为15
～20mm、28～30mm、40～45mm、50～60mm的四层金属网。
[0016]作为进一步的技术方案，所述四层金属网的网孔为圆形。
[0017]作为进一步的技术方案，所述S2中预热的温度为300℃。
[0018]作为进一步的技术方案，所述S1、S3中加热时采用电辅助加热和火焰加热。
[0019]本专利技术的工作原理及有益效果为：
[0020]1、本专利技术生产玻璃采用的原料以碎玻璃和矿石原料为主，碎玻璃加入量可以达到70％以上，同时采用含有氧化铈的碎玻璃作为澄清剂，无需使用化工原料，减少对资源的二次消耗。
[0021]2、本专利技术一方面采用绿电作为熔化新能源对化石燃料进行部分或全部替换，减少化石原料的消耗，降低玻璃制造过程中二氧化碳的排放；另一方面采用低碳原料、低碳熔化工艺(高频电熔化、电辅助加热熔化以及火焰加热熔化)，同时采用烟气余热回收技术，降低能耗，降低玻璃生产过程中的碳排放，实现玻璃生产过程中的低碳化。
[0022]3、本专利技术使用大量碎玻璃为主要原料，其他原料采用非碳酸盐原料包括钾长石、钠长石、锂长石、钙长石等，来替换碳酸盐原料包括纯碱、碳酸钾、石灰石等，进一步减少二氧化碳的排放。同时，在熔化过程中采用了分别熔化的技术方案，在长石类硅酸盐材料中采用高频电熔化的技术，使之快速熔化，进入澄清区，此部分玻璃液上面采用火焰熔化来供给能量，下面采用电辅助加热供给能量。高温燃烧产物从下至上进入碎玻璃预热区，将粒径为2～10mm的碎玻璃预热，进一步利用燃烧能量，同时使用网孔为15～20mm、28～30mm、40～45mm、50～60mm的四层金属网，控制碎玻璃自上而下的速度，能够将碎玻璃预热到300℃，加快玻璃的熔化和澄清，预热后的碎玻璃进入熔窑后在进行均化，形成均一的玻璃液后进入成形阶段，最终得到的玻璃具有高透光率、高强度的同时，还具有良好的热稳定性。
[0023]4、本专利技术通过控制碎玻璃的粒径在2～10mm之间，粒径过大时表面积小，预热稳定低，达不到效果，粒径过小在预热过程和下落过程会发生团聚，粘在预热设备上。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本专利技术保护的范围。
[0025]以下实施例1～6及对比例1～3中的四层金属网的网孔为圆形，四层金属网从预热器中由上至下依次包括网孔为15～20mm、28～30mm、40～45mm、50～60mm的四层金属网；钠钙碎玻璃和含氧化铈碎玻璃的粒径在2～10mm以内。
[0026]以下实施例1～4及对比例1～3中钠钙碎玻璃的组成为72％ SiO2、1％ Al2O3、8.5％ CaO、4.3％ MgO、14％ Na2O、0.2％ SO3；含氧化铈碎玻璃的组成为70％ SiO2、10％ CeO2、3％ K2O、5％B2O3、12％Na2O，购自秦皇岛星箭特种玻璃有限公司。
[0027]实施例1
[0028]S1、备料：A组分：钠钙碎玻璃75份、含氧化铈碎玻璃7份；B组分：钾长石3份、钠长石7份、锂长石3份、钙长石5份；
[0029]S2、采用高频电熔化装置将B组分在熔化室熔化后，送入预热器底部的熔窑，预热
器中具有四层金属网；
[0030]S3、将A组分从预热器进料口加入，自上而下经过四层金属网的过程中，A组分被B组分产生的自下而上的能量预热至300℃；
[0031]S4、预热后的A组分与B组分在熔窑内混合，形成均一的玻璃液，冷却成型，制得玻璃。
[0032]实施例2
[0033]S1、备料：A组分：钠钙碎玻璃70份、含氧化铈碎玻璃6.8份；B组分：钾长石5份、钠长石7.7份、锂长石4份、钙长石6.5份；
[0034]S2、采用高频电熔化装置将B组分在熔化室熔化后，送入预热器底部的熔窑，预热器中具有四层金属网；
[0035]S3、将A组分从预热器进料口加入，自上而下经过四层金属网的过程中，A组分被B组分产生的自下而上的能量预热至300℃；
[0036]S4、预热后的A组分与B组分在熔窑内混合，形成均一的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能玻璃，其特征在于，包括以下重量份数的A组分和B组分，A组分：钠钙碎玻璃70～82份、含氧化铈碎玻璃4～8.8份；B组分：钾长石1～5份、钠长石2～7.7份、锂长石0.1～4份、钙长石3～6.5份。2.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃，其特征在于，所述钠钙碎玻璃的组成为72％SiO2、1％Al2O3、8.5％CaO、4.3％MgO、14％Na2O、0.2％SO3。3.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃，其特征在于，所述含氧化铈碎玻璃的组成为70％SiO2、10％CeO2、3％K2O、5％B2O3、12％Na2O。4.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃，其特征在于，所述钠钙碎玻璃和含氧化铈碎玻璃的粒径为2～10mm。5.根据权利要求1所述的一种高性能玻璃的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将B组分熔化后送入预热器底部的熔窑中继续加热，所述熔窑的正上方设置有进料口，所述进料口与熔窑...

【专利技术属性】
技术研发人员：武丽华，
申请(专利权)人：河北建材职业技术学院，
类型：发明
国别省市：