способ получения декоративного листового стекла

Формула изобретения

1. Способ получения декоративного листового стекла путем составления шихты, варки стекломассы, введения стекловидных декорирующих добавок, содержащих в качестве катализаторов глушения металлический алюминий, цинк и, по крайней мере, один из красителей: CoO, CuO, Se, Fe₂O₃, NiO, и выработки ленты стекла, отличающийся тем, что декорирующие добавки вводят непосредственно в стекловаренную печь отдельными порциями в процессе плавления основной стекломассы, причем подача осуществляется неравномерно по ширине печи и во времени.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве декорирующих добавок применяются стеклокрошка, стеклошарики или стеклогранулы, выработанные из предварительно сваренной стекломассы декоративного состава стекла, содержащего алюминий, цинк и красители.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве декорирующих добавок применяются закапсулированные в стеклянную оболочку отходы гальванического производства состава, мас. %: Cao - 51,0, MgO - 15,0, Fe₂O₃ - 10,0, ZnO - 6,0, Ni - 5,5, CuO - 5,5, Al₂O₃ - 2,0, нерастворимый остаток - 5,0.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для предотвращения попадания стекломассы с добавками в обратный поток и ее смешивания с остальным расплавом стекломассы, в студочной части печи устанавливаются лопастные мешалки, расположенные в несколько рядов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения декоративных облицовочных материалов.

Известен способ получения декоративного стекла (а.с. N 2001028, МКИ С 03 С 17/02), в котором декорирующий материал в виде отрезков стеклянных нитей распределяется по поверхности ленты стекла в процессе формования.

Недостатком способа является недостаточное сцепление нитей с поверхностью стекла, шероховатость поверхности, громоздкие дополнительные устройства для подачи нитей.

Согласно пат. США N 4767725, МКИ С 03 С 1/06 закристаллизованное стеклокерамическое изделие получают путем изготовления различных по цвету фритт. Далее фритты перемешивают, измельчают, прессуют и подвергают тепловой обработке.

Данный способ многостадийный и малопроизводительный, к тому же в составе фритт содержатся токсичные соединения фтора.

Известен способ получения мраморного стекла (пат. США N 4133666, МКИ С 03 В 13/08) за счет смешения в выработочном канале стекломасс двух цветов, поступающих из двух стекловаренных печей.

Недостатком данного способа является применение дополнительных громоздких устройств, немобильность процесса и связанная с этим ограниченность цветовой гаммы получаемого материала.

Декоративное стекло по а.с. N 804582, МКИ С 03 С 3/04 получают, вводя красители в виде гранул перед выработкой в готовую стекломассу с последующим интенсивным перемешиванием, бурлением.

Недостатком способа является опасность заражения стекломассы мелкими пузырями - "мошкой", и вследствие тщательного перемешивания красителей получают равномерно окрашенный или глушеный по ширине и толщине материал, что снижает его декоративность. Кроме того, в состав красителей входят экологически вредные и токсичные соединения фтора и фосфора.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения декоративного стекла (а.с. N 1594883, МКИ С 03 В 1/00), в котором неповторяющийся мраморовидный рисунок на стекле получают путем введения в шихту металлических цинка и алюминия, которые в процессе варки образуют сульфиды металлов, а последующая термонаводка в процессе выработки вызывает глушение стекла и придает стеклу минералоподобный вид с неповторяющимся рисунком.

Недостатками способа являются большой расход вводимых металлов, так как производится декорирование стекла по всей толщине ленты, а также большие потери металлов при варке стекла в высокопроизводительной печи.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Предварительно сваренное стекло, в состав которого входят глушители и красители в виде стеклокрошки, стеклошариков или стеклогранул, вводят в стекловаренную печь отдельными порциями в процессе плавления основной стекломассы. Подача декорирующих добавок осуществляется неравномерно по ширине печи и времени, при этом добавки вводят как через загрузчики шихты, так и вбрасыванием через специальные устройства на поверхность расплавленной стекломассы после "квельпункта" в зоне кондиционирования стекломассы.

Стекловидный компонент, несколько отличаясь по своему составу от основной стекломассы, растворяется неравномерно с образованием свилей. За счет существующих в печи конвекционных потоков происходит перемешивание слоев стекломассы, и свили распределяются разнообразным и причудливым образом. Для предотвращения попадания стекломассы с добавками в обратный поток и ее смешивания с остальным расплавом стекломассы в студочной части ванны стекловаренной печи устанавливаются лопастные мешалки, расположенные в несколько рядов. Высота заглубления мешалок зависит от конструкции стекловаренной печи. Далее стекломасса поступает на выработку, где осуществляется процесс тепловой обработки. При этом происходит глушение участков стекломассы, насыщенных растворенными декорирующими добавками. В результате все образовавшиеся ранее свили проявляются в виде неповторяющегося рисунка, состоящего из участков глушеного и прозрачного стекла, в зависимости от вида введенных красителей получают материал богатой цветовой гаммы.

Во избежание неуправляемого окрашивания всей стекломассы, а также глушения ее в придонных слоях стекловаренной печи выбирают красители низкой красящей силы, например CoO, NiO, Fe₂O₃, CuO, Se, а в качестве катализаторов глушения - металлические порошки цинка и алюминия.

Таким образом, применение предлагаемого технического решения позволяет получить новый декоративный листовой материал с неповторяющимся рисунком, который может быть использован для наружной и внутренней облицовки зданий.

Пример 1.

В печи периодического действия варится декоративное стекло состава, мас. %: SiO₂ - 72,0, Al₂O₃ - 1,3, CaO - 5,5, MgO - 3,3, Na₂O - 14,4, SO₃ - 0,4, Fe₂O₃ - 0,5, CoO - 1,5, CuO - 0,5, Me(Al+Zn) - 0,6.

Стекломасса вырабатывается в виде прозрачной стеклокрошки. Для получения декоративного листового стекла стеклокрошка в количестве 50 кг/ч вводится в стекловаренную печь (производительность 100 т/сутки) непосредственно в процессе загрузки через шихтовые загрузчики в виде смеси с шихтой либо на слой шихты. Подачу добавок по ширине и периодичность ввода осуществляют по разработанным разовым циклограммам.

Температура загрузки 1300^oC, максимальная температура расплава стекломассы 1480-1500^oC.

После выработки получают ленту стекла, имеющую мраморовидную поверхность с прожилками от зеленого до синего цветов.

Пример 2.

В печи периодического действия варится декоративное стекло состава, мас. %: SiO₂ - 72,0; Al₂O₃ - 1,3; CaO - 5,5; MgO - 3,3; Na₂O - 14,4; SO₃ - 0,4; Fe₂O₃ - 0,5; железный порошок - 0,5; Me(Al+Zn) - 0,6.

Стекло вырабатывается в виде стеклошариков и через боковые окна с двух сторон вбрасывается в стекловаренную печь на поверхность стекломассы хаотическим образом. Вбрасывание производится после "квельпункта" в зоне кондиционирования стекломассы при температуре 1500^oC. Подачу добавок но ширине и периодичность ввода осуществляют по разработанным разовым циклограммам. В студочной части ванны стекловаренной печи устанавливают два ряда лопастных мешалок. Высота заглубления 1-го ряда - 2 высоты лопасти мешалки, 2-го - ряда - 3 высоты лопасти мешалки.

Пример 3.

Отходы гальванического производства состава, мас.%: CaO - 51,0, MgO - 15,0, Fe₂O₃ - 10,0, ZnO - 6,0, NiO - 5,5, Al₂O₃ - 2,0, нерастворимый остаток - 5,0, в который входят Zn, Al и Ni в виде металла.

Отходы капсулируются в стеклянную оболочку и затем вбрасываются через боковые окна в стекловаренную печь в зоне варки (до "квельпункта") при температуре 1450^oC. Подачу добавок по ширине и периодичность ввода осуществляют по разработанным разовым циклограммам. После выработки получают мрамороподобное листовое стекло с прожилками зелено-голубого цвета.