高铝低纯碱日用玻璃制作方法

杨卓清, 骆昆, 徐建国, 周昕, 贾建兴

1991年10月9日

1990年3月27日

1990年3月27日

石家庄市第一玻璃厂

C03C3/087GK1055163SQ9010170

高铝低 日用玻璃 纯碱

1.一种钠铝钙硅系玻璃，其特征是所述玻璃的成份为R2O 14-16%Al2O310-15%CaO6-10%SiO2，Al2O3，CaO和R2O之外的其他组份含量不超过1.0%，其中Fe2O3＜0.35%MgO ＜0.5%2.按权利要求1所述的玻璃，其特征是所述的玻璃中98%以上的SiO2成份由长石类SiO2-Al2O3-R2O矿物引入3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征是所述玻璃的澄清剂为芒硝，硝酸钠和白砒，芒硝含率为2-10%

本发明涉及一种钠铝钙硅系日用玻璃日用玻璃一般为钠钙硅玻璃，纯碱的消耗量较大，在玻璃生产成本中纯碱约占原料成本80%，占总成本的40%以往的低纯碱玻璃试验方案中，Al2O3、CaO和MgO含量较高，R2O(钠、钾碱金属氧化物)含量较低，导致熔化温度，滴料温度和退火温度升高，成型工艺改变，造成成品率下降，能耗增加，窑炉熔化能力降低这一改进方案虽节省了纯碱，但综合效益差，难以推广上海日用玻璃公司自85年开始研制的低碱瓶罐玻璃，通过引入0.3-0.4%的Li2O来代替R2O，取得一定技术经济效果但这一方案纯碱节约量仅为24%，析晶温度上限一般在1100℃以下本发明的目的在于提供一种高铝低纯碱日用玻璃，在保持玻璃生产工艺性的前提下，大幅度降低纯碱的消耗本发明的任务是这样实现的采用一种高铝钠钙硅系玻璃设计成份，其中Al2O310-15%R2O 14-16%CaO 6-10%SiO2，Al2O3，CaO和R2O之外的其它含量组份不超过1.0%其中Fe2O3含量不大于0.35%，MgO不大于0.5%所述玻璃成份中98%以上的SiO2，是通过配合料中的SiO2-Al2O3-R2O系长石矿石引入这种SiO2-Al2O3-R2O系矿石的优选对象是长石，或劣等长石，如瓷石所述玻璃的配合料中包含复合澄清剂芒硝(Na2SO4)，硝酸钠(NaNO3)和白砒(As2O3)，芒硝含率为2-10%本发明的主要技术措施在于用长石类矿石代替纯碱，这类矿石在我国资源丰富，价格低廉但同时引入了SiO2和Al2O3，前者可省去石英砂消耗，而后者会造成玻璃粘度、表面涨力的增加，导致玻璃熔体均化和澄清困难，而且提高熔化温度，加快成型硬化速度此外过高的Al2O3含量会增加玻璃的折晶倾向现有的日用瓶罐玻璃设计成份中AL2O3的含量一般不超过4%，而钠长石中Al2O3的含量为20%左右，所以低铝的玻璃设计成份限制了配合料中长石的用量本发明所提的玻璃设计成份中绝大部分或全部的SiO2由长石类矿物引入，大部分R2O也由长石类矿石引入，其余R2O由纯碱和芒硝引入较高的R2O含量是为了保证玻璃的化学稳定性和熔化成型工艺性较低的CaO含量为控制玻璃析晶温度和料性长短MgO的存在虽有抑制析晶作用，但会增加玻璃的高温粘度和表面涨力，这对于高铝高钠成份的玻璃是十分不利的一般钠钙硅玻璃MgO量超过2%，本发明需将MgO量控制在0.5%以下芒硝是玻璃配合料中常用的助熔和澄清剂成份，一般在加入芒硝同时还加入还原炭粉，使芒硝在800℃以下开始分解，并限制硝水的形成使用芒硝还能引入Na2O，代替部分纯碱本发明将芒硝、硝酸钠和白砒作为复合澄清剂加入玻璃配合料中硝酸钠和白砒的存在控制窑炉气氛，使芒硝在1100℃以上才进行分解，同时还兼有脱色作用上述复合澄清剂的基本化学反应为(1)较低温度下硝酸钠分解，白砒氧化反应温度在500℃-900℃之间，硝酸钠在这里兼有助熔作用，配合料中硝酸钠的实际用量要较理论计算值大(2)高温下砷酸钠分解这里As2O3的氧澄清作用与化学脱色紧密联系的由于未使用炭粉等还原剂，使芒硝在1120℃以上的高温下才进行热分解(3)硫酸钠分解反应若在还原性气氛中，上述反应在800-900℃下进行芒硝高温分解的均化和澄清效果更好，但芒硝加入量必须按生产状况严格控制，以避免析出硝水复合澄清剂三种成份的用量为芒硝含率2-10%，白砒用量为配合料总量的0.2-0.6%，硝酸钠用量是白砒的7-11倍采用上述高铝低纯碱玻璃配方后窑炉和成型主要工艺参数，如熔化温度、滴料温度、退火温度和成型硬化速度等与原钠钙硅普通玻璃一改，能耗没有增加，成品率和产率不降低，炉料对炉壁的侵蚀作用还有缓和趋势成品的质量指标全部符合有关要求玻璃析晶上限温度的测试结果为1135℃一年多生产实践证明，纯碱消耗量降低40%以上，吨成品原料成本降低80-120元这种玻璃料特别适用生产青白料、棕色料和翠绿料日用瓶罐制品下面以实施例对本发明作进一步说明配合料组成长石 385kg纯碱 40kg方解石 62.5kg萤石 2.2kg芒硝 15kg白砒 2kg硝酸钠 20kg其中长石的成份为SiO270.69%，Al2O316.68%，CaO 0.65%，MgO 0.29%，Na2O 10.97%熔化温度为1500±20℃一个产品送样化学分析结果为SiO263.12%，Al2O311.95%，Fe2O30.32%，CaO 9.42%，MgO 0.088%，Na2O 11.16%，K2O 3.77%析晶温度上限为1135℃