DE1496396C - Verfahren zum Schmelzen von Glas, das leicht fluchtige Bestandteile ent halt - Google Patents
Verfahren zum Schmelzen von Glas, das leicht fluchtige Bestandteile ent haltInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schmelzen von Glas, das leicht flüchtige Bestandteile
enthält. Im besonderen bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Rohglas zu dem Zeitpunkt,
in dem giftige und leicht flüchtige Stoffe wie Selen, Schwefel, Arsen, Antimon und Tellur in den Glasschmelzofen
als Zusätze eingegeben werden.
Es sind zahlreiche Glassprten bisher bekanntgeworden, die Selen, Schwefel, Arsen, Antimon und/oder
Tellur enthalten. Bei der Herstellung von solche Zusätze allein oder in Kombination enthaltendem
Glas werden diese Zusätze dem Glasschmelzofen als Element, als chemische Verbindung oder als diese
Bestandteile enthaltendes Rohmaterial zugesetzt und im Ofen geschmolzen, wie dies auch beim Schmelzen
anderer Rohglasmaterialien in einem üblichen Schmelzofen der Fall ist. Da jedoch die Siedetemperaturen
von Selen, Schwefel, Arsen, Antimon und Tellur niedrig sind, verdampft der größte Teil davon, und
folglich verbleibt nur ein äußerst geringer Anteil der wirksamen Zusätze tatsächlich im Glas.
Selen ist als wirksamer Zusatz für optisches Filterglas, Glas zur Absorption von Strahlen bestimmter
Wellenlängen und Grauglas bekannt. Derartige Gläser werden anschließend in den Beispielen beschrieben.
So ist es beispielsweise erforderlich, Selen in Mengen von 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf das
geschmolzene Glas, dem Schmelzofen zuzuführen, um Glas mit einem Selengehalt von 0,001 Gewichtsprozent
herzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Bedingungen zu schaffen, daß beim Schmelzen von
Glassorten mit einem Gehalt an leicht flüchtigen Elementen, wie Arsen, Antimon, Schwefel, Selen und/
oder Tellur, diese in möglichst hohem wirksamem Anteil im Glas verbleiben. Dieses Ziel wird gemäß der
Erfindung dadurch erreicht, daß man pulverisierten Glasbruch mit Arsen, Antimon, Schwefel, Selen oder
Tellur in einem Verhältnis von 0,05 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge Glasbruch, vermischt,
das Gemisch preßt und den Preßling bei einer Temperatur zwischen 500 und 1200° C sintert und das
Sinterprodukt zusammen mit dem gewünschten Material des Rohglases in einen Schmelzofen eingibt.
Es ist bereits ein Verfahren zum Sintern von Glasgemengen bekannt (deutsche Patentschrift 884 400),
bei dem Arsenik oder Ceroxyd oder Calciumsulfat den Gemengebestandteilen als Korrekturzuschläge
beigegeben werden, um den Schmelzprozeß und die nachfolgende Läuterung des Glasbades günstig zu
beeinflussen. Es handelt sich also außer dem Arsenik um Verbindungen, bei denen das Problem der Flüchtigkeit
nicht auftritt wie bei den in Rede stehenden Elementen nach der Erfindung, nicht einmal bei den
Elementen besagter Verbindungen.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gemenges zum Erschmelzen von Glas aus der deutschen
Patentschrift 1 053 746 bekannt. Bei diesem > Verfahren macht das Bruchglas, dem bezüglich des normalen
Rohgemenges ein oder mehrere Bestandteile fehlen, einen wesentlichen Bestandteil des Gemenges
aus. Dabei tritt das Problem auf, daß sich das Bruchglas, wenn es eben einen größeren Gemengebestandteil
bildet, von den Bestandteilen des Rohgemenges trennt, wodurch beim Schmelzen ein inhomogenes
Glas entsteht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach f {
der deutschen Patentschrift 1 053 746 ein Verfahren beschrieben, wonach man Läuterungsmittel oder andere
Ausgleichssubstanzen unmittelbar mit dem Bruchglas und nicht als Teil des Rohgemenges, d. h., der
ungeschmolzenen Gemengebestandteile, einführt. Die fehlenden Bestandteile werden in wäßriger Lösung
auf den Glasbruch aufgebracht und der größere Teil des Wassers vor dem Einführen des Glasbruchs in
das Gemenge verdampft.
Aus diesen Literaturstellen erhält der Fachmann keine Anregung, die der vorliegenden Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe in der beschriebenen und beanspruchten Weise zu lösen.
Dem besagten Stand der Technik können auch nicht die speziellen Bedingungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens entnommen werden, wonach einmal vor dem Sintern das Gemisch gepreßt und der Preßling
bei Temperaturen zwischen 500 und 12000C gesintert
wird.
Es ist vorteilhaft, das Gemisch unter einem Druck von 60 bis 500 kg/cm2 zu pressen. Falls erforderlich,
kann ein geeignetes Bindemittel zugesetzt werden.
Arsen, Antimon, Schwefel, Selen und Tellur können als Zusatz in elementarer Form als chemische Verbindung
oder in Form eines entsprechenden Glases verwendet werden.
Zur Steigerung der Menge der Zusätze, die im erschmolzenen Glas verbleiben, ist es erwünscht, daß
die Viskosität des Glasbruches in der Nähe des Siedepunktes der Zusätze mehr als ΙΟ7 Ρ beträgt.
Wenn beispielsweise Selen mit dem Siedepunkt von 6880C verwendet wird, beträgt die Viskosität des
Glasbruches bei 600 bis 700° C vorzugsweise 1010 bis
107P.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
A. 100 Teile pulverisierter Glasbruch werden gründlich mit 0,4 Gewichtsteilen pulverisiertem metallischem
Selen vermischt und bei 965° C gesintert.
B. Eine der vorstehenden ähnliche Mischung wird bei einem Druck von 500 kg/cm2 zu einer Stange mit einem Durchmesser von 26 mm und einer Länge von 30 mm gepreßt und bei 950° C gesintert.
B. Eine der vorstehenden ähnliche Mischung wird bei einem Druck von 500 kg/cm2 zu einer Stange mit einem Durchmesser von 26 mm und einer Länge von 30 mm gepreßt und bei 950° C gesintert.
Die verbleibende Menge (%) an Selen in den gesinterten
Materialien A und B betrug A = 50%, B = 70%.
Ferner wurden die Sinterkörper A und B mit Rohglas und Glasbruch wie nachfolgend beschrieben
vermischt und geschmolzen. Die verbleibende Selenmenge (in Gewichtsprozent) im Glas betrug
Sinterkörper
6,0 Teile
4,3 Teile
4,3 Teile
Rohglas
60 Teile
60 Teile
60 Teile
Glasbruch
IO
34 Teile
35,7 Teile
35,7 Teile
| Verbleibende | Prozentsatz Se, | Prozentsatz Se | |
| Menge im Glas, | bezogen auf das | im Glas | |
| bezogen auf Se im | insgesamt | (%) | |
| Sinterkörper | verwendete Se | 0,0018 | |
| A | 15,0 | 7,5 | 0,0020 |
| B | 18,1 | 11,6 | |
| Menge | Zusätze | und zurückbleibende Menge (%) | As | Sb | Te |
| (Gewichtsprozent) | 88 | 92 | 75 | ||
| an Zusätzen | 88 | 92 | 75 | ||
| pro 100 Teile | Se | S | 88 | 92 | 75 |
| Glasbruch | 70 | 65 | 86 | 91 | 73 |
| 0,01 | 70 | 65 | 84 | 90 | 70 |
| 0,05 | 70 | 65 | |||
| 0,5 | 68 | 65 | |||
| 1,0 | 65 | 63 | |||
| 5,0 | |||||
| Menge | Zusätze | und zurückbleibende Menge (%) | As | Sb | Te |
| (Gewichtsprozent) | 81 | 87 | 65 | ||
| an Zusätzen | 75 | 86 | 56 | ||
| pro 100 Teile | Se | S | 70 | 85 | 52 |
| Glasbruch | 60 | 59 | 60 | 75 | 45 |
| 10,0 | 50 | 49 | |||
| 20,0 | 45 | 45 | |||
| 30,0 | 40 | 38 | |||
| 40,0 | |||||
Wird andererseits das Pressen vor dem Sintern vorgenommen, ergibt sich folgende Beziehung zwischen
Preßdruck und zurückbleibender Menge an Zusätzen im Sintermaterial:
Ein Vergleich mit dem üblichen Verfahren ergibt, daß der verbleibende Selenanteil (%) in bezug auf das
gesamte Beschickungsgewicht bei gleicher eingesetzter Selenmenge nach dem üblichen Verfahren 0,15%
beträgt und der Hauptanteil verdampft, während nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung 5 bis
10% Selen in Glas verbleiben.
Die Versuchsergebnisse hinsichtlich des Mischungsverhältnisses von rohen Zusätzen (Se und S wurden
in elementarer Form, As, Sb und Te als Oxyde angewendet), pulverisiertem Glasbruch und verbleibender
Menge Zusatzmittel im Sinterkörper sind folgende:
Die Mischung wurde bei einem Druck von 400 kg/cm2 gepreßt und anschließend bei 700 bis
10000C gesintert.
| Zurückbleibender Anteil (%) | Se | S | im Sintermaterial | Sb | Te | |
| Preßdruck | an Zusätzen | 50 | 48 | As | 58 | 55 |
| (kg/cm2) | 60 | 62 | 57 | 81 | 67 | |
| 0 | 63 | 64 | 63 | 85 | 71 | |
| 30 | 65 | 63 | 79 | 90 | 73 | |
| 60 | 67 | 64 | 85 | 91 | 73 | |
| 100 | 68 | 64 | 87 | 91 | 74 | |
| 200 | 69 | 65 | 87 | 92 | 75 | |
| 300 | 70 | 68 | 89 | 93 | 76 | |
| 400 | 70 | 68 | 90 | 93 | 77 | |
| 500 | 70 | 68 | 90 | 93 | 77 | |
| 600 | 90 | |||||
| 700 | ||||||
Ferner liegt nachfolgende Beziehung zwischen Sintertemperatur und zurückbleibender Menge an Zusätzen
im Sintermaterial vor:
| Sintertemperatur | Se | Zurückbleibender Anteil (%) | in Sintermaterial | Sb | Te | |
| 40 | Γ C) | 18 | an Zusätzen | As | 35 | 25 |
| 500 | 20 | 40 | •63 | 42 | ||
| 700 | 25 | 55 | 80 | 60 | ||
| 45 | 800 | 70 | 78 | 85 | 77 | |
| 900 | 65 | 80 | 89 | 80 | ||
| 1000 | 64 | 85 | 75 | 70 | ||
| 1100 | 30 | 70 | 65 | 40 | ||
| 50 | 1200 | 60 | ||||
| S | ||||||
| 30 | ||||||
| 40 | ||||||
| 45 | ||||||
| 65 | ||||||
| 50 | ||||||
| 35 | ||||||
| 30 | ||||||
Claims (3)
1. Verfahren zum Schmelzen von Glas, das leicht flüchtige Bestandteile enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß man pulverisierten Glasbruch mit Arsen, Antimon, Schwefel, Selen und/ oder Tellur in einem Verhältnis von 0,05 bis
30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge Glasbruch, vermischt, das Gemisch preßt und den
Preßling bei einer Temperatur zwischen 500 und 12000C sintert und das Sinterprodukt zusammen
mit dem gewünschten Material des Rohglases in einen Schmelzofen eingibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch unter einem Druck von
60 bis 500 kg/cm2 gepreßt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Elemente
als solche, als Verbindungen oder in Form eines entsprechenden Glases zugesetzt werden.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEA0043230 | 1963-05-31 | ||
| DEA0043230 | 1963-05-31 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1496396A1 DE1496396A1 (de) | 1969-05-14 |
| DE1496396B2 DE1496396B2 (de) | 1972-10-12 |
| DE1496396C true DE1496396C (de) | 1973-05-10 |
Family
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