專利名稱：：一種硼鎂鈣粉e玻璃配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種E玻璃的生產(chǎn)配方，尤其涉及利用硼4美4丐粉代替螢石作為助溶劑生產(chǎn)E玻璃的生產(chǎn)配方。
背景技術(shù)：
：E玻璃是堿金屬氧化物含量小于1%的鋁、硼、硅酸鹽玻璃，在傳統(tǒng)E玻璃的生產(chǎn)過程中，氟化物作為助熔劑是不可缺少的原料，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用螢石引入氟化物作為助熔劑。在使用螢石時(shí)在窯爐內(nèi)玻璃溶制過程是一個(gè)高溫反應(yīng)，使用含有氟元素的玻璃液對窯爐池壁會(huì)造成嚴(yán)重侵蝕，降低了窯爐的使用壽命和生產(chǎn)的安全性。而且在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量氟化物，隨煙氣排放到大氣中，導(dǎo)致大氣污染；當(dāng)雨季來臨時(shí)，氟元素隨雨水降落到地表面形成酸雨，其中的氫氟酸會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，且難以恢復(fù)。同時(shí)螢石作為自然資源，被廣泛地應(yīng)用在多種工業(yè)生產(chǎn)中，特別是在冶金工業(yè)上大量的使用，因此其供應(yīng)受到多種因素的影響，一旦供應(yīng)受到限制，對于E玻璃的生產(chǎn)會(huì)造成極大的影響，由于螢石中含有各種雜質(zhì)不但會(huì)對玻璃的性能造成影響，有些有害元素還會(huì)影響到人體的健康。一般天然螢石在應(yīng)用時(shí)還需要人工進(jìn)行選礦，耗費(fèi)了人力，增大了生產(chǎn)成本。使用螢石后的繁瑣的煙氣處理工序又使生產(chǎn)成本大大增力口?，F(xiàn)有技術(shù)中螢石作為助熔劑的方法已經(jīng)比較成熟，廣泛被各個(gè)生產(chǎn)廠家所使用，但是以上種種的弊端說明用傳統(tǒng)的E玻璃配方生產(chǎn)玻璃纖維已經(jīng)不適合我國國情，需要尋找一種能夠代替螢石或者部分代替螢石的助熔劑，這樣會(huì)對延長窯爐的壽命、減少大氣中的氟污染、較少后處理的費(fèi)用、對降低整個(gè)生產(chǎn)成本具有重要意義。因此尋找新的助熔劑和新的無^5威玻璃配方成為玻璃生產(chǎn)中亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容為解決傳統(tǒng)的E玻璃配方帶來的不足，本發(fā)明提供了一種采用硼鎂鈣粉作為助熔劑的配料的方法，按常規(guī)操作組成新的配合料。本發(fā)明釆用的是以硼鎂鈣粉做復(fù)合助熔劑的E玻璃配方，其中硼鎂鈣粉占配合料總量的20-35%,優(yōu)選30%,硼鎂釣粉與螢石的用量及比例嚴(yán)格的控制在4:1到3:2,這樣使用硼鎂釣粉不僅能取得非常好的助熔效果，而且還可提供玻璃配方中必不可少的的三種元素硼、鎂、鈣。采用硼鎂鉀粉作為助溶劑后，E玻璃的配方按重量份計(jì)各主要成份包括，二氧化硅50—60、三氧化二鋁O—20、三氧化二硼2—7、氧化釣15-25、氧化鎂O.2_4、氟O.1—0.3，氧化鈉+氧化鉀的含量小于0.70。優(yōu)選配比為二氧化石圭50—56,三氧化二鋁10—15,三氧化二硼2—6.5，氧化鈣20-22,氧化4美1-3,氟O.1—0.25,氧化鈉+氧化鉀的含量小于0.55。除此之外配比中還可以按照現(xiàn)有的E玻璃配方，加入其他物質(zhì)，如氧化鋅、氧化鈦、氧化鋰等，完善玻璃的各種性能。采用本發(fā)明所述的配比后，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)E玻璃單元窯的空間溫度下降約50°C，而玻璃液溫度提高近2(TC。由于窯爐的損壞主要來自玻璃液對窯爐池壁的侵蝕，而且窯爐耐火材料受侵蝕程度是隨著溫度的上升呈級數(shù)增長的。因?yàn)椴Ａб簻囟鹊拇蠓陆禃?huì)大大降低其對窯爐池壁的侵蝕，所以采用本發(fā)明的配比及助溶劑后較之現(xiàn)有的E玻璃原料配比及助溶劑組合，可以明顯的延長窯爐壽命。采用本發(fā)明的配方及硼鎂鈣粉作為助熔劑后，由于硼鎂鈣粉的熔點(diǎn)較低(1050度~1090度)而且該物質(zhì)的所有組成元素均參與玻璃網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，所帶來的共熔作用，促進(jìn)了其他高熔點(diǎn)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)及熔化作用的發(fā)生，因此更加有利于玻璃的成形及提高其質(zhì)量，也不會(huì)由于硼鎂鈣粉的引入而造成玻璃中雜質(zhì)的增加。現(xiàn)在的工藝采用螢石作為助溶劑，使得窯爐煙氣處理變得十分困難，氟對窯爐及生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕變得嚴(yán)重，而本方法由于采用硼鎂釣粉作為助溶劑代替了一部分螢石，降低了原料中螢石的用量，降低了玻璃熔制過程中氟的揮發(fā)量，從而降低煙氣中的氟含量，能使窯爐煙氣中總的氟含量降低到應(yīng)用傳統(tǒng)E玻璃配方生產(chǎn)時(shí)煙氣氟含量的60%-80°/。，大大降低了氟化物對空氣污染的程度。而且減少了后處理的成本，也減少了對于設(shè)備的腐蝕；同時(shí)由于與硼鎂鈣粉相比螢石的價(jià)格較高，降低螢石的用量也可以有效的降低E玻璃的生產(chǎn)成本。由于硼鎂鉤粉引入在玻璃組分中增加了MgO，使得玻璃結(jié)構(gòu)有了較大的變化。按照配方生產(chǎn)的玻璃纖維強(qiáng)度提高10.8%,由原來的平均0.4即/tex提高到平均0.47mp/tex左右，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。采用現(xiàn)有的E玻璃配方生產(chǎn)的玻璃中氟的殘余量一般在0.7%左右，如此高的含量是由于螢石的引入?，F(xiàn)在配方中由于引入了硼鎂鈣粉使得螢石的加入量減少，硼鎂鈣粉與螢石的用量及比例嚴(yán)格的控制在4:l到3:2,這樣可以有效的保證玻璃的質(zhì)量，氟含量可以降至0.15%~0.25%,這樣就降低了玻璃中的氟含量，使得E玻璃的品質(zhì)有了較大的提高，同時(shí)也保護(hù)了環(huán)境；熔制效果仍可維持的原因正是硼鎂4丐粉極佳的助熔性，其中除硼元素的助熔性外，鎂元素也具有較好的助熔效果。由此可見采用本發(fā)明所述的E玻璃生產(chǎn)工藝，大大降低了生產(chǎn)過程中螢石的用量，使排放煙氣中的氟含量大大降低，減少環(huán)境污染，同時(shí)降低了玻璃中的氟元素含量，提高玻璃纖維的強(qiáng)度，從而提高了玻璃的品質(zhì)；降低了窯內(nèi)的溫度增加了窯爐的壽命為企業(yè)節(jié)省了開支。具體實(shí)施方式實(shí)施例1E玻璃的原料組成，按重量份計(jì)各成份包括二氧化硅53.9、三氧化二鋁13.9、三氧化二硼6.5、氧化4丐22.77、氧化鎂0.50、氧化鐵0.40、氧化鈦0.42、氟l.O、氧化鈉+氧化鉀0,50。其中氟元素以螢石的形式加入，完全釆用螢石作為助溶劑。實(shí)施例2E玻璃的原料組成，按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅53.95、三氧化二鋁13.85、三氧化二硼6.55、氧化釣22.4、氧化鎂1.0、氧化鐵0.35、氧化鈦O.4、氟O.85、氧化鈉+氧化鉀0.53。其中采用硼鎂4丐粉替代20%的螢石用量。實(shí)施例3E玻璃的原料組成，按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅53.85、三氧化二鋁13.95、三氧化二硼6.50、氧化4丐21.86、氧化鎂1.5、氧化鐵O.42、氧化鈥O.38、氟O.65、氧化鈉+氧化鉀0.53。其中采用硼鎂4丐粉替代40%的螢石用量。實(shí)施例4E玻璃的原料組成，按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅53.92、三氧化二鋁13.84、三氧化二硼6.52、氧化釣21.40、氧化鎂2.0、氧化鐵O,36、氧化鈦O.40、氟O.45、氧化鈉+氧化鉀0.52。其中采用硼鎂4丐粉替代60%的螢石用量。實(shí)施例5E玻璃的原料組成，按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅53.96、三氧化二鋁13.85、三氧化二硼6.51、氧化釣20.90、氧化鎂2.50、氧化鐵0,38、氧化鈦O.42、氟O.25、氧化鈉+氧化鉀0.53。其中采用硼鎂鉤粉替代80%的螢石用量。實(shí)施例6按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅56.5、三氧化二鋁12.5、三氧化二硼3.3、氧化鈣22.6、氧化鎂1.35、氧化鋅1.2、氧化鈦1.0、氟0.3、氧化鈉+氧化鉀0.65。其中采用硼鎂鉤粉替代70%的螢石用量。實(shí)施例7按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅57、三氧化二鋁13.5、三氧化二硼3.5、氧化鈣21.5、氧化鎂2.5、氧化鋰O.4、氧化鈦1.5、氟O.25、氧化鈉+氧化鐘0.35。其中采用硼鎂釣粉替代65%的愛石用量。實(shí)施例8按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅56.0、三氧化二鋁13.5、三氧化二硼5.0、氧化鈣21.5、氧化鎂2.50、氧化鋰0.3、氟0.2、氧化鈉+氧化鉀0.50。其中采用硼鎂鉤粉替代60%的螢石用量。實(shí)施例9按重量份計(jì)各成份包括，二氧化硅56.0、三氧化二鋁13.5、三氧化二硼3.5、氧化鈣21.5、氧化鎂2.5、氧化鋰0.4、氟0.25、氧化鈉+氧化卸0.35。其中采用硼鎂釣粉替代55%的螢石用量。為研究此配方，我們針對上述的實(shí)施例進(jìn)行了大量的熔制試驗(yàn)，按照實(shí)施例1-5的比例進(jìn)行試驗(yàn)后，結(jié)果匯總?cè)缦?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>量較高，所得玻璃的強(qiáng)度較低，單位產(chǎn)品的成本較高，同時(shí)煙氣中的氟含量極大對于環(huán)境造成較重的危害；而伴隨硼鎂釣粉代替螢石作為助溶劑的量的不斷加入，各項(xiàng)指標(biāo)都開始好轉(zhuǎn)，可以看到當(dāng)釆用硼鎂4丐粉替代80y。的螢石用量作為助溶劑時(shí)，爐窯空間溫度已降至1395度，玻璃液溫度1380度熔融，且無掛壁現(xiàn)象，這樣就大大減輕了對于爐窯的腐蝕，增加了其使用壽命。而玻璃中的各項(xiàng)指標(biāo)較之先前各項(xiàng)也有了明顯的進(jìn)步，氟含量大大下降，玻璃的強(qiáng)度得到了明顯的提升，單位產(chǎn)品的成本也有很大程度的降低，減少了企業(yè)的負(fù)擔(dān)，創(chuàng)造了更高的效益，同時(shí)煙氣中的氟含量由實(shí)施例1中的1500mg/i^下降到了900mg/ra3,大大減輕了對于環(huán)境的污染，有著更好的社會(huì)效益。權(quán)利要求1.一種硼鎂鈣粉E玻璃配方，其特征在于采用硼鎂鈣粉做復(fù)合助熔劑部分代替螢石，其加入量為總物料量的20-35％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的E玻璃配方，其特征在于所述硼鎂鈣粉與螢石的用量比例按重量計(jì)為4:1到3:2。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的E玻璃配方，其特征在于所述的工藝配方按重量份計(jì)，各主要成份包括二氧化硅50—60、三氧化二鋁0—20、三氧化二硼2—7、氧化鉀15-25、氧化鎂O.2—4、氟O.1—0.3，氧化鈉+氧化鉀的含量小于0.70。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的E玻璃配方，其特征在于所述的工藝配方按重量份計(jì)，各主要成，包括二氧化硅50—56，三氧化二鋁10—15,三氧化二硼2—6.5，氧化鉤20-22，氧化鎂1一3，氟O.1—0.25,氧化鈉+氧化鉀的含量小于0.55。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的E玻璃配方，其特征在于所述硼鎂鈣粉的加入量為總物料量的30°/。全文摘要本發(fā)明涉及一種E玻璃的生產(chǎn)配方，采用的是以硼鎂鈣粉部分代替螢石做復(fù)合助熔劑，所述的工藝配方按重量份計(jì)，各主要成份包括二氧化硅50-60、三氧化二鋁0-20、三氧化二硼2-7、氧化鈣15-25、氧化鎂0.2-4、氟0.1-0.3，氧化鈉+氧化鉀的含量小于0.70。采用本發(fā)明所述的E玻璃生產(chǎn)工藝，大大降低了生產(chǎn)過程中螢石的用量，使排放煙氣中的氟含量大大降低，減少環(huán)境污染，同時(shí)降低了玻璃中的氟元素含量，提高玻璃纖維的強(qiáng)度，從而提高了玻璃的品質(zhì)；降低了窯內(nèi)的溫度增加了窯爐的壽命為企業(yè)節(jié)省了開支。文檔編號C03C3/118GK101306917SQ20081001675公開日2008年11月19日申請日期2008年6月10日優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日發(fā)明者孫云棟,曉宋,易助紅,李永艷申請人:泰山玻璃纖維有限公司