專利名稱：一種耐堿玻璃球的生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于建材工業(yè)中的耐堿玻璃球的生產(chǎn)方法，特別是一種以天然氣作燒料采用馬蹄焰窯爐生產(chǎn)含高氧化鋯(ZrO2)的玻璃球的生產(chǎn)方法。該玻璃球尤其適合作為原料用于生產(chǎn)耐堿玻璃纖維。
背景技術(shù)：
耐堿玻璃纖維是制造玻璃纖維增強水泥制品(簡稱GRC)的增強基材，由于此種制品具有質(zhì)輕、強度高、不燃、可設計性強、易成型、使用壽命長，成本遠低于玻璃鋼、鎂水泥且長期性能優(yōu)于鎂水泥等優(yōu)點。在國內(nèi)、外的建筑和土木工程中得到廣泛的應用，不僅作為墻體材料用于寒冷地區(qū)，而且延伸到現(xiàn)有的一些通常由玻璃鋼式鎂水泥制作的產(chǎn)品領域。但由于其化學成份中氧化鋯的含量一般高達14％以上，并含有6％左右的氧化鈦(TiO2)，因此，生產(chǎn)其作為原料的玻璃球時熔化溫度高達1600℃以上，熔制難度較大。目前，用于生產(chǎn)此種玻球的方法是采用全電熔窯生產(chǎn)，該生產(chǎn)方式雖然燒損及飛揚損失較小，但卻存在生產(chǎn)規(guī)模小，每座窯爐僅能設1～2組制球機(2～4T/日產(chǎn))，電能消耗高，爐內(nèi)玻璃液表面溫度低，溫度場不均勻，產(chǎn)品質(zhì)量差、氣泡較多且生產(chǎn)成本高等弊病。而傳統(tǒng)用于熔制無堿或中堿玻璃球的馬蹄焰窯爐，由于采用常規(guī)耐火材料作窯爐的內(nèi)襯和爐體，若用以熔制耐堿玻璃球又存在耐高溫性能差，使用壽命短等缺陷，因而至今不能將其用于生產(chǎn)耐堿玻璃球。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)所存在弊病改進設計一種以天然氣為燃料，采用馬蹄焰窯熔制耐堿玻璃球的生產(chǎn)方法；以達到提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，有效降低能耗和生產(chǎn)成本等目的。
本發(fā)明的解決方案是在常規(guī)馬蹄焰窯爐的基本結(jié)構(gòu)不變的基礎上，將其爐體內(nèi)襯耐火層改為耐高溫的優(yōu)質(zhì)無縮孔氧化電熔鋯剛玉磚作內(nèi)襯，以克服常規(guī)爐體耐高溫性差、壽命短，不適宜用于熔制耐堿玻璃球的弊??；而采用石英砂、方解石、鋯英砂、金紅石、硝酸鉀、純堿、螢石作為原、輔料，經(jīng)篩選后按要求比例混合均勻再送入窯爐中熔制；為了進一步節(jié)約能源及回收利用耐堿玻璃廢渣、纖維等，在配合料中可引入部分熟料以代替部分原、輔料。熔化后的玻璃液經(jīng)均化、冷卻后送入制球機制成耐堿玻璃球，從而實現(xiàn)其目的。因此，本發(fā)明方法包括A、首先將除熟料外的原、輔料分別粉碎后過20～40目篩，熟料破碎至＜5cm；各成份及配比按擬產(chǎn)玻璃球重量百分比計，分別為石英砂40.0～65.0％，熟料0～30％，金紅石5.5～8.0％，鋯英砂18.0～32.0％，方解石5.0～9.0％，螢石0.8～2.0％，硝酸鉀5.0～7.2％，純堿18.0～27.0％分別稱量待用；B、初配料a.將硝酸鉀、螢石、金紅石按上述比例混合均勻，待用；b.同時將除熟料外的其余原、輔料亦按上述比例混合均勻，待用；C、配制混合料啟動攪拌機，待其運轉(zhuǎn)正常后再將經(jīng)初配的混合料“a”和“b”先后或交替加入攪拌機中，攪拌混合均勻，并在出料前2～3分鐘噴水，將混合料中的含水率控制在3～5％范圍內(nèi)后出料；D、熔制將上述配制好的混合料或直接經(jīng)送料機或與按比例稱量好的熟料混合后再經(jīng)送料機送入以容重為3.65～3.75g/cm3的優(yōu)質(zhì)無縮孔氧化電熔鋯剛玉磚為內(nèi)襯、以天然氣作燃料的馬蹄焰窯爐中熔制，熔制溫度控制在1600°～1640℃范圍內(nèi)；E、冷卻澄清、出料熔制成的高溫玻璃液，經(jīng)爐內(nèi)的流液洞流入工作池冷卻澄清、均化后再流入喂料池并經(jīng)喂料池出口，以料股的形式出料并送入制球裝置制球，料股的溫度控制在1150±20℃范圍內(nèi)；F、制球送入制球裝置的料股經(jīng)剪料機剪成坯料，再送入成型機成型，最后經(jīng)退火處理，即制得按重百分比計其化學成份為SiO257.0～62.0，ZrO213.8～16.2，TiO25.0～6.5，CaO3.8～5.2，K2O2.0～3.0，Na2O11.5～13.5，Al2O3＜1.0，F(xiàn)e2O3＜0.5的玻璃球。
上述用于熔制玻璃液(球)的混合料當除熟料外的原、輔料的成份取上限時，可不引入熟料而直接送入窯爐中熔制；而當各原、輔料的成份取下限時，即可按比例引入熟料后再送入窯爐中熔制。而上述所制玻璃球的密度為2.7～2.85g/cm3，球徑為φ19.0～22.5mm。
本發(fā)明由于采用耐高溫的馬蹄焰窯爐并采用天然氣作燃料等生產(chǎn)耐堿玻璃球，而具有生產(chǎn)規(guī)模大，生產(chǎn)易于調(diào)節(jié)控制，規(guī)模效益好，生產(chǎn)率可較全電熔窯爐提高4倍以上，而產(chǎn)品的生產(chǎn)成本則下降50％左右，且玻球澄清度高，質(zhì)量好，節(jié)能效果極其顯著等特點。
實施例1本實施例每盤以生產(chǎn)100kg耐堿玻球所需混合料的配制為例，各原、輔材料用量分別為石英砂60.0kg，其中含SiO2＞99％、Fe2O3≤0.06％，金紅石7.85kg、其中TiO2＞87.6％、SiO2＜0.42％、ZrO2＜0.2％，鋯英砂29.5kg、其中含ZrO2＞63％、SiO2＜19.0％、TiO2＜0.17％，螢石2.9kg、其中CuF2＞96.0％，方解石8.5kg、其中含CaO＞56％、SiO2＜13％，純度≥99.0％的硝酸鉀7.1kg及純度≥99.0％的純堿26kg。本實施例生產(chǎn)方法為A、上述原、輔料除硝酸鉀、純堿外均分別粉碎后過40目篩，并按上述用量分別稱量后待用；B、初配料a.將稱量待用的硝酸鉀、螢石、金紅石混合均勻待用；b.再將稱量待用的其余原、輔料亦混合均勻后待用；C、啟動攪拌機，待其正常運轉(zhuǎn)后將經(jīng)B處理后的兩種混合料先后加入攪拌機內(nèi)，攪拌混合6分鐘后，噴入3kg清水，再繼續(xù)攪拌2分鐘后出料，待用；D、熔制將上述配制好的混合料直接經(jīng)加料機勻速送入馬蹄焰窯爐中，在1620±10℃的溫度下熔制；本實施例馬蹄焰窯內(nèi)襯為容重3.7g/cm3氧化法無縮孔電容剛玉磚；E、熔制好的高溫玻璃液經(jīng)流液洞流入工作池澄清、冷卻、均化后再流入喂料池并經(jīng)喂料池出口以料股的形式送入制球裝置，料股的溫度控制在1150±10℃范圍內(nèi)；F、制球輸入制球裝置的料股經(jīng)剪料機剪成坯料后送入成型機成型，成型后的玻球進入滾道式退火機冷卻退火即成。
實施例2本實施例在原、輔料配方中引入待生產(chǎn)玻球總量10％化學成份與擬產(chǎn)玻球相同的廢耐堿玻球及玻渣，其余原、輔料的化學成份與實施例1相同。仍以生產(chǎn)100kg玻球的每盤配料為例石英砂55kg，熟料10kg，金紅石7.13kg，鋯英砂26.8kg，螢石1.72kg，方解石7.73kg，硝酸鉀6.41kg，純堿23.6kg。除熟料外混合料的制作與實施例1同，在入爐前將混合料與破碎至直徑＜5cm的熟料混合后一并經(jīng)加料機勻速送入窯爐內(nèi)熔制，其余工藝亦與實施例1同。
權(quán)利要求
1.一種耐堿玻璃球的生產(chǎn)方法；其特征在于該方法包括A、首先將除熟料外的原、輔料分別粉碎后過20～40目篩，熟料破碎至＜5cm；各成份及配比按擬產(chǎn)玻璃球重量百分比計，分別為石英砂40.0～65.0％，熟料0～30.0％，金紅石5.5～8.0％，鋯英砂18.0～32.0％，方解石5.0～9.0％，螢石0.8～2.0％，硝酸鉀5.0～7.2％，純堿18.0～27.0％分別稱量待用；B、初配料a.將硝酸鉀、螢石、金紅石按上述比例混合均勻，待用；b.同時將除熟料外的其余原、輔料亦按上述比例混合均勻，待用；C、配制混合料啟動攪拌機，待其運轉(zhuǎn)正常后再將經(jīng)初配的混合料“a”和“b”先后或交替加入攪拌機中，攪拌混合均勻，并在出料前2～3分鐘噴水，將混合料中的含水率控制在3～5％范圍內(nèi)后出料；D、熔制將上述配制好的混合料或直接經(jīng)送料機或與按比例稱量好的熟料混合后再經(jīng)送料機送入容重為3.65～3.75g/cm3的優(yōu)質(zhì)無縮孔氧化電熔鋯剛玉磚為內(nèi)襯、以天然氣作燃料的馬蹄焰窯爐中熔制，熔制溫度控制在1600～1640℃范圍內(nèi)；E、冷卻澄清、出料熔制成的高溫玻璃液，經(jīng)爐內(nèi)的流液洞流入工作池冷卻澄清、均化后再流入喂料池并經(jīng)喂料池出口，以料股的形式出料并送入制球裝置制球，料股的溫度控制在1150±20℃范圍內(nèi)；F、制球送入制球裝置的料股經(jīng)剪料機剪成坯料，再送入成型機成型，最后經(jīng)退火處理，即制得按重百分比計其化學成份為SiO257.0～62.0，ZrO213.8～16.2，TiO25.0～6.5，CaO3.8～5.2，K2O2.0～3.0，Na2O11.5～13.5，Al2O3＜1.0，F(xiàn)e2O3＜0.5的玻璃球。
2.按權(quán)利要求1所述耐堿玻璃球的生產(chǎn)方法；其特征在于所述混合料，當除熟料外的原、輔料的成份取上限時，可不引入熟料而直接送入窯爐中熔制；而當各原、輔料的成份取下限時，即可按比例引入熟料后再送入窯爐中熔制。
3.按權(quán)利要求1所述耐堿玻璃球的生產(chǎn)方法；其特征在于所述玻璃球的密度為2.7～2.85g/cm3，球徑為φ19.0～22.5mm。
全文摘要
該發(fā)明公開了一種用以生產(chǎn)耐堿玻璃纖維的玻璃球的生產(chǎn)方法，該方法采用石英砂、方解石、鋯英砂、金紅石、螢石及硝酸鉀、純堿并引入部分熟料作為原、輔料，經(jīng)粉碎，配制混合料，并送入耐高溫鋯剛玉磚為內(nèi)襯的天然氣馬蹄熔窯爐中熔制，冷卻、澄清、制球，最后經(jīng)退火處理而制得含高氧化鋯的耐堿玻璃球。該發(fā)明由于采用天然氣為燃料并通過馬蹄焰窯爐熔制玻璃液，而具有生產(chǎn)規(guī)模大，生產(chǎn)過程易于調(diào)節(jié)控制，規(guī)模效益好，生產(chǎn)率可較全電熔窯爐提高4倍以上，而產(chǎn)品的生產(chǎn)成本則可下降50％左右，且玻球澄清度高、質(zhì)量好，節(jié)能效果及其顯著等特點。
文檔編號C03B19/00GK1500753SQ0213406
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者范國礦, 莫云武 申請人:自貢市宏洋新型材料制品有限公司