專利名稱：利用霞石制備微晶玻璃的工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用霞石制備微晶玻璃的工藝及設(shè)備。
眾所周知，微晶玻璃具有良好的機械性能和物理性能，其硬度為莫氏6-9，耐壓強度為6.3T/cm2，抗折強度為487-1380Kg/cm2，抗沖擊強度為2.5-3.8Kg/cm2，光澤度為70-120度，膨脹系數(shù)為61-77.5(10/℃)，吸水率＜0.07％，耐磨損失為0.49g/cm2，而且有很好的耐酸耐堿性能，因此被廣泛用作建材、板材、管材等，它還可和其它金屬材料配合用于制作高強度軸承、高壓容器、高壓管道、發(fā)酵罐、建筑的無鋼筋樓板、空心間壁墻板、發(fā)動機汽缸以及航天發(fā)動機、宇航船外殼、火箭噴口等高精尖產(chǎn)品。
目前只少數(shù)工業(yè)先進國家如美國、前蘇聯(lián)和日本小批量生產(chǎn)微晶玻璃制品。他們是用純化學(xué)原料SiO2、Al2O3、CaO、MgO等或礦山尾料配制而成，其生產(chǎn)方法主要有兩種，一種是壓延法，先將微晶玻璃原料機壓成型，然后再進行晶化；另一種是水淬法，先將微晶玻璃原料熔化成玻璃渣料，再機壓成型或利用匣缽成型，最后進行晶化。
本發(fā)明人于1993年8月申請了一種利用粉煤灰為主要原料制備微晶玻璃的配方及工藝，申請?zhí)枮?3115755.2，它除了粉煤灰之外還包括有二氧化硅、氧化鈣、純堿、氧化鋁粉、氧化鋅、二氧化鈦及白砒等，其熔化溫度為1400-1600℃，晶化溫度900-1300℃，晶化時間10個小時。
本發(fā)明的目的是提供一種利用霞石制備微晶玻璃的工藝及設(shè)備。它選用霞石為主要原料，可以不用或少用金屬氧化物，降低生產(chǎn)成本，降低晶化溫度，縮短晶化時間，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省能源。
本發(fā)明選用的霞石粉KNa3(AlSi4)4是一種堿性巖體，其化學(xué)成份為SiO254％，Al2O320.5％，F(xiàn)e2O34.7％，F(xiàn)eO1.8％，Ne0.09％，CaO2.8％，K6.94％，NaO4.3％，TiO1.8％以及多種稀土元素如La、Ce、Pb、Na、Sn等，它是低硅、高鋁、高鈦、富含稀土元素，對微晶玻璃組份十分有利。
本發(fā)明的具體配方是由下列市售原料組成霞 石 粉 粒度0.1-0.7mm 35-65％方解石粉 粒度0.1-0.3mm 12-20％石 英 砂 粒度0.1-0.3mm 10-25％白云石粉 粒度0.1-0.3mm5-10％螢 石 粉 粒度0.1-0.3mm 0.5-1.5％碳 酸 鈉 5-10％碳 酸 鋰 1-3％復(fù)合澄清劑 0.5-1％調(diào) 色 劑0.02-3％調(diào)色劑包括有氧化鉻、氧化鈷、氧化銅、氧化錳、鎘紅、鎘黃、硒粉。
本發(fā)明制備微晶玻璃的工藝流程是1.拌料將上述各種原料按規(guī)定百分比混合在一起，混拌均勻；2.高溫熔化將上述混合料放入玻璃熔化爐內(nèi)熔化成玻璃液，熔化溫度1400-1500℃；3.水淬使玻璃液流入水槽內(nèi)，冷擊成直徑2-6mm的渣料；4.裝模將上述渣料裝入模具料盤內(nèi)；
5.加熱晶化將上述裝模渣料放入晶化燧道式電窯內(nèi)加熱晶化，晶化溫度850-1050℃，時間30-60分鐘；6.退火出窯在晶化燧道式電窯尾部退火，退火溫度560-720℃，時間30-60分鐘，退火后冷卻出窯；7.脫模將燒結(jié)后微晶玻璃板從模具料盤中取出；8.最后對脫模的玻璃板進行研磨、拋光、切割，即得到成品。
制備微晶玻璃的設(shè)備是晶化燧道式電窯和配套用的模具料盤，在該燧道式電窯爐膛18內(nèi)鋪設(shè)有枕木16，枕木埋入混凝土基礎(chǔ)1內(nèi)，在枕木上鋪有鋼軌17，在鋼軌上有臺車3，臺車3上放有模具料盤4，模具料盤由耐火水泥30-35％，膨脹蛭石35-40％，漂珠2-3％，高鋁微細(xì)粉10-15％，陶粒2-3％，氯化鎂5％，GS-3高溫粘結(jié)劑5％混合搗制而成；模具料盤是輕質(zhì)低吸熱，基本可達(dá)到料盤吸熱不超過產(chǎn)品軟化點的必要條件，不產(chǎn)生應(yīng)力，保證微晶玻璃板不裂不變型；電阻絲與纏繞在瓷管13上與接線柱12相連接，瓷管13架在預(yù)制的窯墻2的孔磚上，纏繞有電阻絲的瓷管13水平排列在料盤4的上方，對渣料進行頂部加熱，加熱電阻絲與料盤上物料距離為65-75mm，這一高度正好是電阻絲輻射熱的最佳等溫線范圍，其最大熱點正好作用在產(chǎn)品表面，使表面物料迅速融平，滿足了產(chǎn)品取得大花紋，表面大顆粒融得慢，內(nèi)部小顆粒融得快的工藝要求，達(dá)到表面融平又不沸騰，從而避免產(chǎn)生孔隙和氣泡的缺點。為了提高窯內(nèi)保溫效果，在預(yù)制耐高溫混凝土窯頂拱板7下面襯有硅酸鋁氈保溫層6，在該保溫層6表面涂有耐高溫纖維增強涂料和遠(yuǎn)紅外輻射涂料，在靠近臺車板兩側(cè)窯墻2上設(shè)有沙封槽14，沙封槽14將窯體分隔成上熱下冷兩部分，在沙封槽以上部位裝有不銹鋼窯門8，在窯門柱10的頂端裝有兩組齒輪9，通過鏈條將窯門8提起和放下，在窯體外面包有保護鐵板15，在窯頂拱板7上面和接線柱周圍填有珍珠巖保溫材料11。
用本發(fā)明的工藝制備的微晶玻璃的機械性能及理化指標(biāo)為比重 2.5-2.8耐酸率 99.7％莫氏硬度 6.5-7.5光澤度 105°抗拉強度 275mpa吸水率 ＜0.001％抗折強度 52mpa耐堿率 97％本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較其主要優(yōu)點是，利用天然霞石為主要原料可不用和少用金屬氧化物，大大降低原料成本，降低晶化溫度和縮短晶化時間，可連續(xù)生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)量提高3-4倍，節(jié)省能源，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。


附圖是該專用設(shè)備晶化燧道式電窯結(jié)構(gòu)局部剖視圖。
實施例一霞石粉 50％，方解石粉 18％，石英砂 20％白云粉 5％，螢石粉 1％，碳酸鈉 3.5％碳酸鋰 1.5％，復(fù)合澄清劑 0.6％，氧化鉻 0.4％將上述原料混合在一起混拌均勻，放入熔化爐內(nèi)經(jīng)1450℃溫度熔化成玻璃液，再經(jīng)水淬成3mm渣粒，裝入模具料盤內(nèi)，放入晶化燧道式電窯內(nèi)加熱至950℃進行晶化，時間40分鐘，然后在該窯尾部退火，退火溫度650℃，時間30分鐘，出窯后經(jīng)脫模、研磨、拋光、切割得到草綠色微晶玻璃成品。
實施例二霞石粉 54％，方解石粉 17％，石英砂 15％白云石粉 6％，螢石粉 1％，碳酸鈉 3.5％碳酸鋰 1％，復(fù)合澄清劑 0.5％，氧化錳 2％將上述原料混合在一起混拌均勻，放入熔化爐內(nèi)經(jīng)1400℃溫度熔化成玻璃液，再經(jīng)水淬成3mm渣粒，裝入模具料盤內(nèi)，放入晶化燧道式電窯內(nèi)加熱至870℃進行晶化，時間40分鐘，然后在該窯尾部退火，退火溫度580℃，時間30分鐘，出窯后經(jīng)脫模、研磨、拋光、切割得到紫檀色微晶玻璃成品。
實施例三霞石粉 39％，方解石粉 20％，石英砂 30％，白云石粉 3％，螢石粉 1％，碳酸鈉 4.5％，碳酸鋰 1.5％，復(fù)合澄清劑 0.5％，氧化鈷 0.02％將上述原料混合在一起混拌均勻，放入熔化爐內(nèi)經(jīng)1480℃溫度熔化成玻璃液，再經(jīng)水淬成3mm渣粒，裝入模具料盤內(nèi)，放入晶化燧道式電窯內(nèi)加熱至970℃進行晶化，時間40分鐘，然后在該窯尾部退火，退火溫度650℃，時間30分鐘，出窯后經(jīng)脫模、研磨、拋光、切割得到海蘭色微晶玻璃成品。
權(quán)利要求
1.一種利用霞石制備微晶玻璃的配方，其特征是由下列市售原料霞 石 粉 粒度0.1-0.7mm 35-65％方解石粉 粒度0.1-0.3mm 12-20％石 英 砂 粒度0.1-0.3mm 10-25％白云石粉 粒度0.1-0.3mm 5-10％螢 石 粉 粒度0.1-0.3mm 0.5-1.5％碳 酸 鈉 5-10％碳 酸 鋰 1-3％復(fù)合澄清劑 0.5-1％調(diào) 色 劑 0.02-3％。
2.按照權(quán)利要求1所述的微晶玻璃配方，其特征是它的調(diào)色劑包括有氧化鉻、氧化鈷、氧化銅、氧化錳、鎘紅、鎘黃、硒粉。
3.一種利用霞石制備微晶玻璃的工藝其特征是它的工藝流程是(1)拌料將上述各種原料按規(guī)定百分比混合在一起混拌均勻；(2)高溫熔化將上述混合料放入玻璃熔化爐內(nèi)熔化成玻璃液，熔化溫度1400-1500℃；(3)水淬使玻璃液流入水槽內(nèi)，冷擊成直徑2-6mm的渣料；(4)裝模將上述渣料裝入模具料盤內(nèi)；(5)加熱晶化將上述裝模渣料放入晶化燧道式電窯內(nèi)加熱晶化，晶化溫度850-1050℃，時間30-60分鐘；(6)退火出窯在晶化燧道式電窯尾部退火，退火溫度560-720℃，時間30-60分鐘，退火后冷卻出窯；(7)脫模將燒結(jié)后微晶玻璃板從模具料盤中取出；(8)最后對脫模玻璃板進行研磨、拋光、切割，即得到成品。
4.一種利用霞石制備微晶玻璃的設(shè)備是晶化燧道式電窯，在該燧道式電窯爐膛(18)內(nèi)鋪設(shè)有枕木(16)，枕木上鋪設(shè)有鋼軌(17)，在鋼軌上有臺車(3)，臺車上放有模具料盤(4)，電阻絲(5)纏繞在瓷管(13)上與接線柱(12)相連接；瓷管(13)架在預(yù)制的窯墻(2)的孔磚上，在窯頂拱板(7)下面襯有硅酸鋁氈保溫層(6)，在該保溫層(6)表面涂有耐高溫纖維增強涂料和遠(yuǎn)紅外輻射涂料，在靠近臺車板兩側(cè)窯墻(2)上設(shè)有沙封槽(14)，在沙封槽以上部位裝有不銹鋼窯門(8)，在窯門柱(10)的頂端裝有兩組齒輪(9)，通過鏈條將窯門提起，放下，在窯體外面包有保護鐵板(15)，在窯頂拱板(7)上面和接線柱(12)周圍填有珍珠巖保溫材料(11)，其特征是纏繞有電阻絲的瓷管(13)是水平排列在模具料盤(4)的上方，對料盤進行頂部加熱，加熱電阻絲與料盤的距離為65-75mm。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征是模具料盤(4)由耐火水泥30-35％，膨脹蛭石35-40％，漂珠2-3％，高鋁微細(xì)粉10-15％，陶粒2-3％，氯化鎂5％，GS-3高溫粘結(jié)劑5％，混合搗制而成。
全文摘要
一種利用霞石制備微晶玻璃的配方包括霞石粉、方解石粉、石英砂、白云石粉、螢石粉、碳酸鈉、碳酸鋰、復(fù)合澄清劑及調(diào)色劑，上述原料經(jīng)混拌均勻，放入熔化爐內(nèi)經(jīng)1400-1500℃熔化成玻璃液，再經(jīng)水淬成2-6mm渣粒，裝模后放入晶化燧道式電窯內(nèi)經(jīng)850-1050℃晶化，晶化時間30-60分鐘然后退火出窯，經(jīng)脫模、研磨、拋光即得微晶玻璃成品。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低，晶化溫度低，晶化時間短，勞動生產(chǎn)率高，產(chǎn)量提高3-4倍，節(jié)省能源等特點。
文檔編號C03C10/00GK1163868SQ9611527
公開日1997年11月5日 申請日期1996年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月30日
發(fā)明者趙鳳宇 申請人:趙鳳宇