SU1151522A1 - Способ гранул ции силикатных стекол - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ ClfflllKATНЫХ СТЕКОЛ путем нагрева и резкого охлаждени  водой, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергоемкости процесса и улучшени  гранулометрического состава, нагрев осуществл ют до температуры, в 2-3 раза превышающей его термостойкость .

Description

111

Изобретение относитс , к промышленности строительных материалов, в частности к способам гранул ции промышленного и бытового стеклобо  с целью получени  порошкообразных и гранулированных стекол, которые примен ютс  дл  производства декоративно-облицовочных материалов типа стеклокремнезит, в качестве наполнителей бетонов как легкоплавкие добавки в производстве цементов, изделий из - керамики и т.п.

Известен способ механического дроблени  и помола стекол и других неорганических материалов который  вл етс  универсальным и обеспечивает получение порошков и гранул тов любого заданного грйнулометрическогр состава flj .

К недостаткам данного способа относ тс  больша  материалоемкость дробильно-помольного оборудовани , его сильный износ вследствие абразив ного воздействи  обрабатываемых материалов и образование большого количества пьши, что ухудшает услови  труда и требует применени  специальных мер защиты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому.способу гранул ции  вл етс  водна  гранул ци  сливом расплава стекла в холодную воду. Сущность данного способа гранул ции стекла заключаетс  в следующем. Стеклобой в количестве 25-30% в смеси с шихтой, котора  включает песок, соду, глинозем, и другие, компоненты, загружаетс  в стекловаренную печь непрерывного действи , гДе образуетс  однородный расплав стекла. Далее расплав с помощью струйных питателей подаетс  на сливное лотки, где он орошаетс  водой и По лотку направл етс  в ванну с водой . Вследствие резкого охлаждени  стекло дробитс  и превращаетс  в гранулы. Дл  получени  гранул размером 1 - 8 мм контролируют количество подаваемой на лоток воды и количество поступающего из питател  расплава стекла. Полученный стеклогранул -т сушат и классифицируют по гранулометрическому составу zj .

Недостатком известного способа гранул ции  вл етс  значительна  неоднородность стеклогранул та по гранулометрическому составу. Кроме того, водна  высокотемпературна  гра1522 г

нул ци  стекол обладает большой энергоемкостью, обусловленной необходимостью получени  расштайа стекла при температурах пор дка 1500 С

5 и вьйие. В зависимости от типа обрабатываемого стекла и конструкции стекловаренной печи.удельный расход тепла на 1 кг стеклогранул тд находитс  в пределах От 10000 до 25000 кДж

0 Длительность процесса варки стекла колеблетс  от 10 до 36 ч в зависимости от вида стекла и типа стекловаренной печи.

Цель изобретени  - снижение энергоемкости процесса и улучшение гранулометрического состава.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу гранул ции силикатных стекол путем нагрева и рез

0 кого охлаждени  водой, нагрев осуществл ют до температуры, в 2 - 3 раза прёвьш1ающей его термостойкость.

В результате термоудара в твердом стекле возникают напр жени ,

5 которые превышают предел его прочности . Стекло покрываетс  сеткой трещин и разрушаетс  на мелкие гранулы округлой формы. Стекло не имеет определенной температуры плавлени  и его

Q переход из твердого в жидкое состо ние проходит постепенно по мере уменьшени  в зкости при повышении температуры. Температурный интервал перехода стекла из твердого в жидкое состо ние назьшаетс  интервалом

5 трансформации стекла и характеризуетс  резким скачкообразным изменением всех его свойств. В услови х повышени  температуры стекло достигает максимального теплового раснтрени 

0 до начала интервала трансформации, когда оно еще  вл етс  твердым телом. интервала трансформации тепловое расширение стекла меньше по величине по сравнению с величиной теп5 лового расширени  ниже этого интервала .

I Стекла с высоким тепловым расши-. рением особенно склонны к возникновению поверхностных напр жений при

охлаждении, которые могут послужить причиной возникновени  и последующего разрушени . В качестве критери  процесса разрушени  стекла низкотемпературным термоударом до

5 интервала трансформации берут его термостойкость. Полученные экспериментальные результаты показывают, что при рабочих температурах ниже

2/it, где t - термостойкость стекла , образцы разрушаютс  на неоднородные по размеру кускиj часто с острыми рвжу1Щ1МИ кра ми.

При рабочей температуре термоудара 2 - 3 at стекло покрываетс  мелкой сеткой трещин и разрушаетс  по типу закаленных стекол на округлые и однородные по размеру гранулы. Увеличение рабочей температуры выше 3 it вплоть до температуры разм гчени  не измен ет характера разрушени  стекла и не вызывает существенного изменени  гранулометрического состава стеклогранул та . Таким образом, температура нагрева, обрабатываемого стекла в пределах 2 - 3  вл етс  достаточной дл  получени  качественного и однородного по гранулометрическому составу стеклогранул та.

Достоинствами предлагаемого способа гранул ции низкотемпературным термоударом промьшшенных и бытовых отходов стекла  вл ютс  его низка  по сравнению с известными способами знергоемкость, доступность технологического оборудовани , равномерность гранулометрического состава конечного продукта и отсутствие стекл нной пыли в производстве. Способ обеспечивает высокое содержание в гранул те фракций размером от 1 до6 мм,  вл ющихс  оптимаа;ьными , в частности, дл  производства по порошковой технологии материалов типа стеклокремнёзит методом спекани  гранулированных стекол.

Гранул ции низкотемпературным термоударом подвергают куски стекла и издели  из листового оконного, тарного , электротехнического, оптического и медицинского стекол. Вес обрабатываемых образцов измен етс  от 50 г до 3 кг, толщина стенки образцов находитс  в пределах 1 - 50 мм.

Полученные результаты показывают, что гранул ции низкотемпературньм термоудАром могут Подвергатьс  практически все виды отходов промышленных стекол. Гранулометрический состав стеклогранул та не про вл ет зависимости от веса и размеров исходных образцовстекла. Технологическа  схема гранул ции низкотемпературным термоударом включает следующие опера1щи: нагрев стекла до рабочей температуры , в 2-3 раза превышающей его термостойкость в газовой или i электрической термокамере периодического или непрерывного действи , 5 сброс нагретого стекла в заполненную водой приемную ванну гранул тора} сушка разрушенного стекла и его обработка на валковой или щековой дробилке с целью калибровки на максй мально допустимый размер гранул, классификаци  стеклогранулдта по фракци м.

Определение рабочей температуры термоудара дл  электротехнического

стекла Домен-2, имеющего термостойкость 1 АО С. Испытани м подвергают светильники и линзы с толщиной стенки до 8 мм и весом до 1 кг. Результаты испытаний представлены в

0 табл. 1. Нагрев образцов провод т в электрической печи в течение 30 мин. Приведенные, результаты испытаний стекла Домен-2 показывают, что при рабочей температуре печи в 2-2,5 раза

превьпнающей термостойкость стекла, характер разрушени  образцов не мен етс . Рабоча  температура термоудара 350°С.

Затем провод т сравнительный ана0 ЛИЗ стеклогранул тов состава Домен-2 полученных водной гранул цией расплава стекла от 1400 С и низкотемпературным термоударом в (2,5 fit). Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Общий выход фракций с размером зерен от 1 до 6 мм в стеклогранул те, полученном низкотемпературным термоударом , составл ет 81,7%. В стекло0 гранул те, полученном высокотемпературным термоударом при охлаждении расплава, выход этих фракций находитс  на уровне 60%. В целом стеклогранул т , полученныйпо предлагаемому способу гранул ции, имеет более однородный гранулометрический состав и содержит значительно меньшее количество пылевидных фракций.

С целью определени  применимости

0 предлагаемого способа гранул ции дл  обработки различных видов отходов стекла испытани м подвергают стекла различного химического составй. Рабочую температуру термоудара при-

5 нимают в пределах от 2,5-3,0 frt .Длительность цикла нагревани  зависит ; от толщины испытуемых стеклоизделий, химического состава стекла и типа Применение предлагаемого способа гранул ции стекол низкотемпературным термоударом способствует решению таких важных проблем народного хоэ йства , как утилизаци  невозвратноОтношение

Рабоча  рабочей

бразец температутемпература печи, °С ры печи к термостойкости стекХарактер разрушени  образца и размер образующихс  гранул ла го стеклобо , создание замкнутой технологии производства изделий из стекла , снижение знергоемкости гфоизводства и уменьшение загр знени  окружающей среды промьппленными и бытовьми отходами стекла. . Таблица 1

210

245 280

350 400 420 490 560

Длинные трещины, раскол, неравномерное разрушение на куски размером 25-60 мм

Неравномерное разрушение на куски размером 8-50 мм

Равномерное разрушение на округлые гранулы раз-, мером 2-10 мм

Размергранул1-6 мм

Размергранул1-5 мм

Размергранул0,8-5 мм

Размергра нул0,5-5 мм

Размергранул0,5-5 мм

Таблица 2

Claims (1)

1. • СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ СИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ путем нагрева и резкого охлаждения водой, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса и улучшения гранулометрического состава, нагрев осуществляют до температуры, в 2-3 раза превышающей его термостойкость.