Jak se vyrábí tekuté sklo?

Široce používané ve stavebnictví a průmyslu tekuté sodné sklo je vodný alkalický roztok křemičitanů sodných Na2O(SiO2)n a (nebo) draselných K2O(SiO2)n.

Rozpustné sklo je bezbarvá nebo slabě zelená nebo žlutě zbarvená průhledná ztuhlá tavenina sestávající z alkalických silikátů. Vzorec je: Na2O nSiO2 nebo K2O. nSiO2 je křemičitan sodný nebo křemičitan draselný, n je počet molekul SiO2.

Poměr počtu molekul SiO2 k počtu molekul Na2O nebo K2O se nazývá modul oxidu křemičitého, který určuje rozpustnost a další vlastnosti rozpustného skla.

Rychlá příprava tekutého skla ze suchého koncentrátu se provádí v kovové nádobě (zásobníku) s mechanickým míchadlem nebo ve specializovaném autoklávu dvěma způsoby: za tepla a za studena. Vysokomodulové kompozice suchého koncentrátu se používají k přípravě tekutého skla metodou za tepla, nízkomodulové kompozice – metodou za studena.

Příprava tekutého sodného skla metodou za tepla

Horký způsob přípravy kapaliny sodovka: do nádrže nalít vodu o teplotě 40-500C (v zimě plechovou nádrž uzavřít tepelnou izolací a naplnit teplejší vodou) na základě smíchání se suchým koncentrátem v objemu spotřeby plných balení (jedno, 2, atd. balení o hmotnosti 15 kg, viz tabulka) a získání požadované hustoty hotového tekutého skla; do nádrže s ohřátou vodou naléváme malým proudem suchý koncentrát za stálého míchání roztoku míchadlem, při kterém se roztok intenzivně zahřívá na 1000C, vaří a hladina stoupá (proto je nutné zajistit počáteční hladinu vody ne více než 1/3 výšky nádrže); dále pokračujte v míchání roztoku, dokud se nedosáhne viskózního stavu a jednotné konzistence (20-40 minut v závislosti na objemu roztoku); zastavte míchání a zakryjte plnicí otvor míchací nádoby navlhčeným hadříkem nebo víkem; roztok uchovávejte v nádrži až do úplného ochlazení (na okolní teplotu) nebo jej lze v případě potřeby použít v horkém stavu; je-li nutné snížit hustotu, zřeďte hotové tekuté sklo dalším množstvím alkalického 50% nebo 600% vodného roztoku zahřátého na 10-20C nebo obyčejné ohřáté vody.

Pokud máte specializovaný rotační autokláv (který se obvykle používá k přípravě tekutého skla ze silikátových bloků), lze jej použít také k přípravě tekutého skla ze suchého koncentrátu, čímž odpadá nutnost použití externí páry pod tlakem. Ke krátkému promíchání složek se používá pouze rotační mechanismus autoklávu.

Při použití studené metody se používá voda s libovolnou teplotou: od 150C nebo více.

Oblasti použití tekutého sodného skla

Tekutá skla se používají jako složka cementů – heterogenních systémů a také jako anorganické lepidlo. Jako „pojivo“ nebo „vytvrditelné pojivo“ se ve vodě rozpustné silikáty používají jak pro výrobu kompozitních materiálů a nátěrů, tak pro lepení (montáž) dílů a sestav jednotek pro různé účely.

Adstringentní vlastnosti jsou vyšší v sodné tekuté brýlenež draslík (s podobnými vlastnostmi – hustota, modul).

Druhý směr zahrnuje použití kapalných skel jako jediného dostupného zdroje suroviny rozpustného oxidu křemičitého pro výrobu produktů, jako jsou soly a gely kyseliny křemičité, zeolity a katalyzátory.

Třetí směr použití tekutého skla je založen na jeho chemických vlastnostech – zejména na vysoké alkalitě a koloidních chemických vlastnostech, které určují vhodnost použití tekutého skla v prostředcích pro chemické čištění a pracích prostředcích.

Křemičitan sodný je nezbytnou součástí v průmyslových odvětvích, jako je strojírenství. Ve strojírenství se tekuté sklo používá jako pojivo pro výrobu forem a jader, hlavně při odlévání železných kovů do jednorázových pískových forem. Ve strojírenství se tekuté sklo používá také pro přesné vytavitelné lití a jako pojivo pro přípravu nelepivých barev.

Přečtěte si více

Kudy by mělo plynové potrubí vést místem?

V hutnictví železa a neželezných kovů se topeniště a střecha hutních pecí vykládají ze šamotových cihel s použitím pouze křemičitanu sodného jako pojiva.
V energetice se vložkování kotlů provádí pouze pomocí křemičitanu sodného.

Hlavním spotřebitelem rozpustného skla je průmysl celulózy a papíru, kde se kapalné sklo používá k impregnaci papíroviny a také jako silikátové lepidlo na bázi křemičitanu sodného pro lepenku na obaly.

Při výstavbě dálnic, aby se zabránilo pronikání vlhkosti do podloží a následně jeho destrukci, se ve velkých objemech používá pouze křemičitan sodný.

Při stavbě objektů se zvýšenou hydroizolací se používá pouze křemičitan sodný.

V mýdlářském průmyslu jsou vlastnosti mýdla určovány pouze použitím křemičitanu sodného.

Při výrobě svařovacích elektrod je povlakový materiál pro svařovací elektrody vyroben pouze na bázi křemičitanu draselného.

Další velkou skupinou spotřebitelů tekutého skla je chemický a petrochemický průmysl – jedná se o výrobu výchozí složky pro výrobu katalyzátorů krakování ropy, bílých sazí, silikagelu a syntetických detergentů.

Tradičním spotřebitelem tekutého skla je průmysl barev a laků, kde tekuté sklo působí jako filmotvorný prostředek ve složení silikátových barev, antikorozních primerů (plněných zinkem), které poskytují ochranný mechanismus pro ochranu kovu a nehořlavé barvy. Také ve výrobě ohnivzdorné barvy Používá se pouze křemičitan sodný.

Aplikovat vodní sklo také v žáruvzdorném průmyslu pro výrobu žáruvzdorných a žárobetonů, jako součást malt pro žárovzdorné zdivo.

Účinně vodní sklo při výrobě kyselinovzdorných betonů a malt, jakož i kyselinovzdorných tmelů pro pokládku kusové kyselinovzdorné keramiky.

Perspektivní je využití tekutého skla jako pojiva pro aglomeraci (zaoblování, briketování) produktů z důlních a chemických provozů.

Použití tekutého skla v průmyslu je také spojeno s bělením a barvením tkanin, s výrobou dlaždic Metlakh a jako ředidlo skluzu. Tekuté sklo zvyšuje voděodolnost, odolnost proti hnilobě, tepelnou odolnost a požární odolnost stavebních materiálů.

Ceny tekutého skla jsou uvedeny v katalogu produktů naší společnosti. Katalog také představuje široký výběr vysoce kvalitních žáruvzdorných materiálů.

Úspěch našeho podniku je založen na vysoké kvalitě prodávaných výrobků a rychlé reakci na poptávku spotřebitelů žáruvzdorných materiálů.

Jsme rádi, že vás vidíme mezi našimi zákazníky.

akcie

Vážení klienti! Společnost OgneuporEnergoHolding oznamuje změnu adresy místa odeslání. Sklad se nachází na nové adrese: m. Avtozavodskaya, Leninskaya Sloboda 26с55.

Číslo publikace RU2188155C1 RU2188155C1 RU2001113904/12A RU2001113904A RU2188155C1 RU 2188155 C1 RU2188155 C1 RU 2188155RU 1 A2001113904RU 12 Rusko sklo voda pevná komponenta Datum předchozího stavu techniky 2001113904-12-2001113904 Číslo přihlášky RU12/2001113904A Jiné jazyky Angličtina ( en ) Inventor V.I. Gerner V.V. Obřezkov S.A. Nikiforov I.M. Magidson A.P. Nikiforov A.M. Sunchakov Původní postupník Uzavřená akciová společnost “UralVIM” Datum priority (Datum priority je předpoklad a není právním závěrem. Společnost Google neprovedla právní analýzu a neposkytuje žádné prohlášení ohledně přesnosti uvedeného data.) 2001113904-2001113904 – 2188155 Datum podání 1-2188155-1 Datum zveřejnění 2188155-1-2001 05-24-2001113904 Přihláška podaná uzavřena Akciová společnost “UralVIM” podána Kritická uzavřená akciová společnost “UralVIM” 12-2001-05 Priorita k RU24/2001A priorita Kritický patent/RU05C24/ru 2002-08-27 Přihláška udělena schválena Kritická 2001-05 Kritické patent/RU24C2001/ru

snímky

Krajiny

Skladby skla (OBLAST)

Abstraktní

Vynález se týká způsobů výroby kapalného skla. Způsob zahrnuje operace přípravy pevné složky, přípravy kapalné složky, míchání složek, míchání a uvolňování hotového produktu. Prachovitý odpad vznikající na filtrech feroslitinových pecí při tavení slitin obsahujících křemík se používá jako pevná složka. K pevné složce se přidá pevná žíravá alkálie: žíravý hydroxid sodný (NaOH) nebo žíravý hydroxid draselný (KOH) nebo směs obou. Technická nebo vodovodní voda se používá jako kapalná složka v teplotním rozmezí 15 až 100 o C. Míchání složek se provádí v tomto pořadí: nejprve se do mixéru napustí ohřátá voda nebo se v ní voda ohřeje a poté se do mixéru vloží směs pevných složek. Vynález zkracuje dobu cyklu výroby tekutého skla, snižuje spotřebu energie a zlepšuje kvalitu produktu. 2 stoly

Přečtěte si více

Jak odstranit uhlíkové usazeniny ze žehličky?

Popis

Vynález se týká slévárenského, metalurgického a stavebního průmyslu, zejména způsobů výroby tekutého skla.

Způsoby výroby kapalného skla ze skelného alkalického křemičitanu (silikátových bloků) jsou široce známé [Grigoriev P.N., Matveev M.A. Rozpustné sklo. Státní nakladatelství literatury o stavebních materiálech. M., 1956, – s. 188; 203]. Známé způsoby zahrnují operace přípravy silikátového bloku, jeho rozemletí do práškového stavu s následným rozpuštěním v ohřáté vodě za stálého míchání. Rozpouštění se provádí v otevřených mechanických mísičích s elektrickým, plynovým nebo parním ohřevem a v uzavřených mísičích – autoklávech při vysokých tlacích páry cca 5-8 MPa a zvýšených teplotách ohřevu cca 105-110 oC.

Pro implementaci těchto metod je nejprve připraven sklovitý silikátový blok vysokoteplotním (1450-1480 o C) tavením oxidu křemičitého ve formě křemenného písku s jednou z pevných alkalických sloučenin: sodou sodnou, síranem sodným nebo draselným, draselným potašem .

Použití silikátového bloku umožňuje získat vysoce kvalitní vodné roztoky tekutého skla. Tyto metody se však vyznačují vícestupňovým a zdlouhavým procesem, vysokými energetickými a mzdovými náklady, nutností použití složitého zařízení, zejména tavicích pecí pro přípravu sklokřemičitanových bloků, autoklávů pro přípravu vodných roztoků kapalného skla z nich. – vysokotlaké nádoby, které vyžadují pravidelné testování a kontrolu ” Kotlonadzor”.

Proto se pro výrobu kapalného skla ve výrobě často používají metody přímé syntézy rozpuštěním oxidu křemičitého ve vodných roztocích alkalických sloučenin.

Z literatury [Afanasyeva R.S., Mostovoy, Bogoslovsky S.D., Directory V.I. Production of liquid glass using industrial waste. Foundry, 1986, str. 13.] je známý způsob výroby tekutého skla, při kterém se křemičitý písek rozemletý před vibracemi vkládá do průmyslových odpadních vodných alkalických roztoků a zahřívá se v trubkovém autoklávu. Jak poznamenávají autoři této metody, po rozpuštění zůstává velká nerozpuštěná sraženina ve srovnání s výrobou tekutého skla ze skelného silikátového bloku. To zhoršuje kvalitu výsledného tekutého skla a prodlužuje dobu výrobního procesu.

Technickou podstatou nejblíže nárokovanému je způsob výroby tekutého skla přímou syntézou, uvedený v knize Grigorieva P.N. [Grigoriev P.N., Matveev M.A. Rozpustné sklo. Státní nakladatelství literatury o stavebních materiálech. M., 1956, – s. 126]. Metoda zahrnuje operace předběžné přípravy suchého materiálu obsahujícího oxid křemičitý jeho mletím a proséváním na sítech, přípravu kapalné složky rozpuštěním tuhého hydroxidu sodného ve vodě, nanesením vodného roztoku hydroxidu sodného do mixéru, naložením suchého roztoku obsahujícího oxid křemičitý materiálu do vzniklého vodně alkalického roztoku, promíchání složek, naložení výsledné směsi do autoklávu s následným přívodem páry k zahřátí a promíchání roztoku, vyložení hotového tekutého skla do bazénů na tekuté sklo, čerpání tekutého skla k filtraci a následné odpaření na požadovanou hustotu hotového tekutého skla.

Nevýhody známého způsobu jsou: potřeba provádět dlouhou a energeticky náročnou operaci přípravy materiálu obsahujícího oxid křemičitý aplikovaná operace předběžného rozpuštění alkálie ve vodě snižuje aktivitu alkalických sloučenin na oxid křemičitý a snižuje účinnost; proces koloidizace, který vyžaduje dlouhodobé předběžné promíchání složek s následným ohřevem párou v atoklávech, což vede ke zvýšení nákladů na energii a snížení produktivity práce. Kapalné sklo získané touto metodou navíc obsahuje zvýšené množství vody, která v přebytku kondenzuje z přiváděné páry. To znesnadňuje získání stabilních vlastností tekutého skla a vede k potřebě zavést operaci odpařování, což zvyšuje spotřebu energie na výrobu.

Přečtěte si více

Mohu sluchátka nabíjet pomocí pouzdra?

Cílem vynálezu je vyvinout způsob výroby tekutého skla, který by poskytoval zvýšenou produktivitu ve srovnání se známým způsobem snížením výrobního cyklu operací a jejich trvání, snížením nákladů na energii v důsledku dodatečného ohřevu roztoku během přípravy tekuté sklo díky teplu vyvinutému z exotermických chemických reakcí mezi složkami v době jejich smíchání namísto použití vnějšího ohřevu roztoku pro koloidizaci, zlepšení kvality tekutého skla díky použití vysoce koloidních forem oxidu křemičitého ve formě pevného výchozího materiálu obsahujícího oxid křemičitý a zvýšením koloidity samotného oxidu křemičitého přímo v roztoku v důsledku jeho krátkodobé a aktivní chemické interakce s alkalickými sloučeninami v okamžiku mikrokontaktu současného rozpuštění ve vodě.

Problém je řešen tím, že ve způsobu výroby kapalného skla, včetně operací přípravy pevné složky, přípravy kapalné složky zahříváním, míchání složek, míchání, uvolňování hotového výrobku, při přípravě pevné složky, silika- obsahující materiál se používá ve formě prašného odpadu vznikajícího na filtrech feroslitinových pecí při tavení slitin s obsahem křemíku, přidává se do něj pevná žíravá alkálie: žíravý hydroxid sodný (NaOH), nebo žíravý hydroxid draselný (KOH) jako kapalná složka se používá technická nebo vodovodní voda v rozmezí teplot 15 až 100 o C a mísící složky se provádějí v tomto pořadí: nejprve se do mixéru napustí ohřátá voda nebo se voda ohřeje; v něm a poté se do mixéru vloží směs pevných složek.

Podstata vynálezu je následující. Prachovitý odpad z výroby feroslitiny při tavení slitin obsahujících křemík – mikrosilika vzniká na filtrech feroslitinových pecí ve formě částic o velikosti srovnatelné s velikostí částic koloidního oxidu křemičitého ve vodných roztocích tekutého skla. Proto není potřeba provádět operaci mletí původního materiálu obsahujícího oxid křemičitý. Předmísení mikrosiliky a pevných alkalických materiálů před smícháním s vodou zajišťuje kontakt částic výchozích složek na mikroúrovni již v pevném stavu. Proto při naložení předem připravené směsi pevných složek do vody dochází v celém objemu na mikroúrovni částic reagujících složek k intenzivní exotermické reakci hydratace složek, což zajišťuje vysokou aktivitu jejich interakce při současně je intenzivně dodatečně ohřívat v okamžiku vzájemné interakce částic a tím zvyšovat účinnost koloidizace částic mikrosiliky a tím vést ke zlepšení vlastností hotového tekutého skla. Současně se snižují energetické náklady na přípravu pevných složek, protože se používá hotový práškový křemičitý úlet, a také na ohřev složek, protože místo dlouhého provozu zahřívání směsi složek v autoklávu s pára po smíchání se používá krátkodobý provoz předehřívání pouze vody před smícháním složek. V tomto případě koloidizační proces probíhá efektivně tak, že je zajištěno navržené pořadí vnášení složek: nejprve se do mixéru vloží nebo se v něm ohřeje voda o teplotě 15 až 100 o C a do mixéru se vloží směs pevných složek. to. Je to dáno tím, že při tomto procesu nastává začátek koloidizace oxidu křemičitého v okamžiku začátku aktivní hydratace pevné žíravé alkálie v roztoku. V tomto případě k těmto procesům dochází na mikroúrovni částic oxidu křemičitého, což zvyšuje rychlost a hloubku jeho koloidizace v roztoku. Proces koloidizace oxidu křemičitého se proto prohlubuje a zkracuje v čase a zlepšují se pojivové vlastnosti hotového tekutého skla. V tomto případě se celková doba přípravy tekutého skla touto metodou oproti známé metodě zkrátí 5-30x a pohybuje se od 3 do 30 minut v závislosti na teplotě předehřívání vody a kvantitativním poměru naložené pevné látky. složky (silikátový modul) ve výsledném tekutém skle .

Přečtěte si více

Jaké pokojové rostliny dobře rostou ve stínu?

Implementace navrženého způsobu tedy zajišťuje zvýšení produktivity výroby tekutého skla, snížení nákladů na energii a zlepšení kvality hotového tekutého skla.

Podle navrhovaného způsobu se vyrábí kapalné sklo s jakoukoliv hodnotou silikátového modulu, ale výhodně se silikátovým modulem od 2,0 do 10 jednotek. Navíc, čím menší je modul, se kterým se tekuté sklo připravuje, tím nižší je teplota vody použité k rozpouštění. Minimální teplota ohřevu vody pro výrobu tekutého skla se silikátovým modulem je 2,0 jednotky. je 15 o C. Při nižší teplotě se proces výroby tekutého skla v čase nadměrně zvyšuje, což snižuje produktivitu výroby. Při výrobě tekutého skla se silikátovým modulem nad 5 jednotek. Používá se pouze voda předehřátá na 100 o C.

Hustota tekutého skla je řízena poměrem použité vody a pevných složek.
Příklady provedení vynálezu.

Příklad 1. K výrobě tekutého skla jsme použili prašný odpad vznikající na filtrech feroslitinové pece při tavení ferosilicia, tzv. mikrosilika, který je dodáván feroslitinářskými závody v Rusku podle TU 4325-001-02495336-96. Hydroxid sodný (NaOH), dodávaný podle TU 2132-140-057587-98, byl použit jako pevná žíravá zásada. K výrobě tekutého skla byla použita ohřátá vodovodní voda a lopatková míchačka otevřeného typu model LU-100.

Pro přípravu tekutého skla byl použit následující postup. Při přípravě pevné složky byl k mikrosilice přidán pevný hydroxid sodný v poměru k získání kapalného skla s modulem 3,0 jednotek. Pro výpočet poměru složek ve vztahu k získání daného silikátového modulu jsme použili vzorec uvedený v GOST pro tekuté sklo 13078 – 91:
M = % SiO₂• 1,032/%Na₂О
Do míchačky byla nalita ohřátá voda o teplotě 50 o C Do ohřáté vody byla za stálého míchání vsypána předem připravená směs pevných složek. V tomto případě se teplota roztoku zvýšila na 100 o C. Po 20 minutách míchání bylo hotové tekuté sklo ochlazeno na pokojovou teplotu a použito k určenému účelu jako pojivo pro přípravu jádrových směsí ve slévárnách.

Celková doba výroby porce tekutého skla v množství 50 kg včetně ohřevu vody byla 40 minut. V tomto případě délka procesu rozpouštění nezávisí na počtu použitých složek, ale závisí pouze na délce jejich plnění do mixéru.

Příklad 2. Pro výrobu tekutého skla byl použit prašný odpad – mikrosilika podle TU 4325-001-02495336-96 a hydroxid draselný (KOH), dodávaný podle TU 6-18-50-86.

Při přípravě pevné složky byl k mikrosilice přidán pevný hydroxid draselný, aby se získalo kapalné sklo s modulem 3 jednotek. v množství 100 kg. Do míchačky byla nalita horká voda o teplotě 60 o C a do ní byla nasypána směs pevných složek. V tomto případě se teplota roztoku zvýšila na 97 °C. Po 25 minutách míchání byl roztok ochlazen a použit pro zamýšlený účel pro přípravu pasty používané jako povlaky na svařovací elektrody.

Příklad 3. K výrobě tekutého skla jsme použili práškový odpad – mikrosilika podle TU 4325-001-02495336-96 a směs žíravých alkálií: 90% hydroxid sodný a 10% hydroxid draselný.

Přečtěte si více

Který dům je lepší na zimu?

Do mísiče byla nalita voda o teplotě 20 o C a přidána směs pevných složek pro získání kapalného skla se silikátovým modulem 2,5 jednotek. V tomto případě se teplota roztoku zvýšila na 100 o C při výrobě 100 kg tekutého skla. Po 15 minutách míchání a následném ochlazení bylo tekuté sklo použito k určenému účelu jako pojivo pro výrobu licích forem a jader.

V tabulce Tabulka 1 ukazuje srovnávací ukazatele doby trvání výrobního procesu a kvality tekutého skla. Tabulka 1 ukazuje pouze dobu míchání pevné a kapalné složky, dokud není tekuté sklo hotové. Indikátorem připravenosti tekutého skla je dosažení konstantní viskozity roztoku. Viskozita roztoku byla stanovena v libovolných jednotkách pomocí viskozimetru VZ-4. Kvalita tekutého skla byla hodnocena podle pevnosti vzorků písku po jejich zpevnění oxidem uhličitým.

Jak je vidět v tabulce 1, navrhovaný způsob poskytuje pouze 20- až 30násobné snížení cyklu přípravy tekutého skla ve srovnání se známým způsobem. Současně se vazebné vlastnosti tekutého skla zvyšují 3-7krát, přičemž všechny ostatní věci jsou stejné, pokud jde o modul a hustotu tekutého skla.

V tabulce Tabulka 2 ukazuje údaje o době trvání míchání, dokud není tekuté sklo připraveno, v závislosti na teplotě předehřívání vody pro jednotky modulo 3,0.

Jak je vidět v tabulce. 2, při použití vody o teplotě nižší než 15 o C se nadměrně prodlouží doba míchání roztoku až do připravenosti, zejména u tekutého skla s vysokým modulem. Proto je spodní hranice ohřevu vody omezena na teplotu 15 o C. Pokud jde o horní hranici ohřevu vody 100 o C, je nutné pro výrobu vysokomodulových typů tekutého skla s modulem 5 -10 jednotek. a vyšší, což nelze provést známým způsobem ani při zvýšených teplotách a vysokých tlacích v autoklávech. Proto při použití navrhované metody není potřeba používat autoklávy pro zvýšení teploty ohřevu při vystavení nadměrnému tlaku páry.

Snížením doby výroby kapalného skla, eliminací operace přípravy materiálu obsahujícího oxid křemičitý a také využitím tepla exotermických reakcí místo vnějšího ohřevu roztoku se výrazně snižují energetické náklady na výrobu roztoků pojiva.

Nároky (1)

Způsob výroby kapalného skla, včetně operací přípravy pevné složky, přípravy kapalné složky zahřátím, smícháním složek, mícháním, uvolněním hotového výrobku, vyznačující se tím, že při přípravě pevné složky se použije materiál obsahující oxid křemičitý. forma prašného odpadu vznikajícího na filtrech feroslitinových pecí při tavení slitin obsahujících křemík, přidává se do něj pevná žíravá alkálie: hydroxid sodný (NaOH) nebo žíravý hydroxid draslík (KOH) nebo jejich směs, technologická nebo vodovodní voda se používá jako kapalná složka v teplotním rozmezí 15 až 100 o C a složky se mísí v tomto pořadí: nejprve se do mixéru vloží ohřátá voda nebo voda se v něm zahřeje a poté se do mixéru vloží směs pevných složek.

RU2001113904/12A 2001-05-24 2001-05-24 Způsob výroby tekutého skla RU2188155C1 (ru)