Иных Авторов уже нет снами!!

Информация  получена отсюда )) :

На фото один из авторов патентов, по всей видимости В.Ф.Солинов ........ 
........ Вечная Слава Изобретателю !!
 
Solaris
Помним, скорбим...
 
Аватар для Solaris
 
Регистрация: 14.03.2009
Адрес: Кишинёв
Сообщений: 266

Активность: 13%

Solaris идет верным путем


"К сожалению, влияние структуры стекла, макро- и микроструктурных неоднородностей на его прочность изучено значительно меньше, так как в силу сложности изучения любой технологический передел в производстве стекла, начиная от состава и способа приготовления шихты, количества обратного боя, огнеупоров печи, ее конструкции, температуры варки и т.д. (можно еще дальше продолжать этот перечень), может влиять на качество стекломассы.

Прежде чем перейти к нашему предложению нового направления в стеклопроизводстве, будет полезно вспомнить известные представления о стекловарении.

Начальной стадией варки силикатных стекол является процесс протекания химических реакций между входящими в состав стекольной шихты материалами - силикатообразование. На первом этапе нагревания шихты, при температуре около 300°С, еще до вступления в химическое взаимодействие между собой, компоненты шихты претерпевают ряд физических изменений: из шихты испаряется влага, идут процессы обезвоживания гидратов и термического разложения некоторых солей, происходят переходы в другие кристаллические модификации. Далее, по мере повышения температуры, в химическое взаимодействие вступают кварцевый песок и глиноземсодержащие материалы, образующие с солями различные силикаты, в результате чего появляется так называемый первичный расплав. При наличии расплава химическое взаимодействие компонентов шихты значительно ускоряется. Дальнейшее повышение температуры приводит к плавлению силикатов. При температуре порядка 800°С твердые остатки шихты, не перешедшие в расплав, но пропитаные расплавом образовавшихся силикатов и эвтектик, образуют плотную массу - спек. При нагреве большинства составов промышленных стекол до температуры 1200°С спекшиеся массы шихты расплавляются, а все процессы силикатообразования полностью завершаются.

Растворение остаточного кварца в первичном расплаве, приводящее к образованию более высокомодульных силикатов, с постепенно возрастающим содержанием кремнезема и одновременным взаимным растворением силикатов друг в друге представляет собой стадию стеклообразования. Эта стадия варки протекает существенно медленнее, чем силикатообразование. Время, необходимое для полного завершения стеклообразования при варке промышленных стекол, составляет не менее 50% от общей длительности стекловарения. Это объясняется малой скоростью растворения зерен остаточного кварца в высоковязком силикатном расплаве, так как на поверхности растворяющихся зерен образуется насыщенная кремнеземом пленка высоковязкого расплава, замедляющая диффузионные процессы. Поэтому наиболее эффективным фактором ускорения стеклообразования являются процессы, приводящие к нарушению пленки вокруг зерен кварца. К ним относятся: воздействие потоков движущейся стекломассы, а также перемешивание, бурление или вращение расплава. При повышении температуры на каждые 10°С до уровня 1550°С ускорение стеклообразования составляет в среднем 5%. В интервале же 1550-1600°С рост скорости стеклообразования на каждые 10°С составляет около 10%.

Освобождение расплава от видимых газовых включений - осветление стекломассы является условно следующей за стеклообразованием стадией варки стекла. Процесс осветления расплава интенсифицируют за счет поддержания температуры расплава на максимально возможном уровне. При этом не только снижается степень пресыщения расплава растворенными газами, но и существенно снижается его вязкость, что облегчает подъем пузырей к поверхности расплава и выход из стекломассы.

Наиболее эффективно стадия гомогенизации расплава происходит в процессе его движения. При этом пограничные пленки разнородных ячеек растягиваются в тончайшие слои и нити с высоко развитой удельной поверхностью контакта. Это облегчает взаимную диффузию на контакте микроячеек, тем самым, уменьшая различие в их химическом составе. Такую гомогенизирующую расплав работу выполняют потоки движущейся стекломассы, как организованные (выработочный поток, перемешивание, барботирование), так и самопроизвольные (естественная конвекция, подъем газовых пузырей к поверхности).

Заключительной пятой стадией подготовки осветленной и гомогенизированной стекломассы к выработке является ее охлаждение - стадия студки. В результате постепенного охлаждения стекломасса достигает температуры, обеспечивающей вязкость, необходимую для выработки стеклоизделий. При этом требуется высокая термическая однородность поступающего на выработку потока стекломассы.

В промышленных стекловаренных печах разделение процесса варки стекла на отдельные стадии является условным понятием, так как выделяемые стадии варки протекают в определенной мере одновременно, однако в каждом микрообъеме загружаемой в печь шихты процесс постепенного превращения в стекломассу проходит через все пять стадий варки.

В отечественной и мировой практике на промышленных стекловаренных печах традиционно эксплуатируется один и тот же способ варки силикатного стекла, основанный на плавлении загружаемых в печь шихты и стеклобоя с реализацией стадий силикатообразования, стеклообразования, осветления и гомогенизации на поверхности расплавленной стекломассы в отапливаемом бассейне. Традиционный способ варки промышленных стекол предопределяет высокий уровень энергозатрат на стекловарение (из-за значительных непроизводительных затрат теплоты на поддержание температуры большого объема расплава, постоянно находящегося в бассейне печи) и капитальных вложений на сооружение печей ввиду крупнотоннажной вместимости их бассейнов.

Помимо этого, недостатком такой технологии является большая длительность процессов стеклообразования, гомогенизации и осветления расплава, наличие мощных паразитных конвекционных потоков стекломассы, приводящих к переносу значительных количеств теплоты из варочной в студочную часть бассейна, необходимость поддержания высоких температур варки, в ряде случаев превышающих возможности современных огнеупоров.

Сказали спасибо:
ANMitin (03.04.2009), Glazier (23.03.2009)
Старый 23.03.2009
Solaris
Помним, скорбим...
 

С учетом перечисленных недостатков можно сформулировать основные требования по совершенствованию технологии стекловарения:

1. Снижение удельных энергозатрат. Этого можно добиться путем:
- выноса из печи и среды высоковязкого расплава реакций взаимодействия между компонентами шихты,
- сокращения объема инертной части расплава, требующей для своего поддержания до 80-90%. подводимого тепла.
2. Создание наилучших условий для протекания всех стадий стекловарения в каждом микрообъеме активной части расплава с возможностью их регулировки.
Наиболее близким к выдвинутым требованиям является способ варки стекла путем плавления шихты на наклонном лотке, стеклообразования в тонком перегретом слое и усреднения расплава при принудительном перемешивании, предложенный в авторском свидетельстве СССР №48551. Однако идея ускорения гомогенизации за счет перемешивания в тонком слое трудно осуществима, а перегрев расплава неизбежно способствовет образованию вторичных газовых пузырей, что замедляет процесс осветления.
Новая технология получения мелкодисперсной стекольной шихты и способ варки из неё стекла.

Коллективом авторов ОАО "НИИТС" г. Москва, ОАО "СИС" г. Саратов, ЗАО "Стромизмеритель" г. Н. Новгород, ООО "Наукоемкие технологии" г. Орёл предложен способ, показанный на схеме, при котором осуществляется получение однородной бездефектной стекломассы в прямом монооднородном тонком потоке. На схеме видно, что традиционная исходная шихта поступает из бункера в механический диспергатор, затем прессуется в пластину и поступает в установку стекловарения, а затем - во флоат ванну.

Явление механоактивации твердых веществ известно. Интенсивно измельченный ударными воздействиями тонкодисперсный порошок охотнее вступает в твердофазные реакции с другими измельченными веществами, благодаря высокоразвитой контактной поверхности, содержащей ненасыщенные химические связи и активные радикалы. Известен также способ гидротермального синтеза стеклообразных и кристаллических материалов, существует "золь-гель-технология", основанные на предварительном получении суспензий или коллоидных растворов сырьевых компонентов.

Применение этих способов подготовки сырья снижает температуру протекания последующих термических процессов, необходимых для получения конечного материала.

Нами предложена технология приготовления шихты из традиционно подготовленных и смешанных компонентов, в том числе и стеклобоя, особенностью, которой является последующее супертонкое измельчение смеси при добавке специальных временных реагентов. Такая подготовка шихты обеспечивает ее гомогенность и протекание начальных стадий реакций силикатообразования уже при смешении, т.е. вне печи, и быстрое их завершение в начальной зоне варочного устройства. Рассчитана тепловая мощность, подаваемая на 1 м2 зоны плавления шихты и реакционно-осветлительной зоны в зависимости от шихтовой загрузки, соотношение между шириной фронта загрузки и длиной реакционно-осветлительной зоны. Проведены эксперименты, подтверждающие расчеты модельно-стендовые испытания варочного устройства, экспериментальные варки с использованием специально подготовленной шихты, которые показали преимущества новой технологии, а именно:

1. Отсутствие в печи зоны гомогенизации стекломассы.
2. Снижение тепловой инерционности и энергоемкости процесса за счет снижения общей массы расплава и повышения удельного веса активной части расплава, участвующей в процессах стекловарения.
3. Снижение температуры высокотемпературных стадий процесса на 150-200°С.
4. Ускорение всех стадий процесса за счет организации единого выработочного потока и ликвидации самопроизвольных обратных потоков стекломассы.
5. Интенсификация процесса стекловарения за счет двухстороннего подвода тепла к расплаву (газовый нагрев сверху и электрический нагрев снизу).
6. Возможность локальной тепловой регулировки на каждой из стадий поточного процесса.
7. Возможность регулировки окислительно-восстановительной атмосферы в пределах варочного пространства.
8. Возможность облегченной переналадки агрегата при изменении толщины и ширины ленты стекла или его химического состава.

Предложенные процессы могут быть использованы, прежде всего, для производства специальных стекол, для выпуска накладного стекла, в том числе фотохромного и теплопоглощающего. Дальнейшее развитие окажет существенное влияние на производство массовых видов стекла.

Возможность получения стекла на основе предложенной технологии изменяет и развивает наши представления о стадиях стекловарения и их последовательности. В частности, мы видим, что стадия силикатообразования разделяется на 2 этапа. Предварительный этап - осуществляется вне стекловаренной печи при тонком измельчении, механоактивации, смешении и увлажнении шихты, что обеспечивает протекание твердофазных реакций силикатообразования, учитывая, что в зоне помола температура шихты доводится до 150 градусов. Заключительный этап силикатообразования протекает уже в расплаве. То же относится и к стадии гомогенизации, так как тщательное перемешивание шихтовых компонентов уже на первом (внепечном) этапе в значительной степени обеспечивает повышенную однородность будущего расплава, достигаемую в печи.

Экспериментальные варки стекла проводились с шихтой следующей тонины помола:

№1 - традиционная;
№2 - помол шихты до фракции 100-150 мкм;
№3 - помол шихты до фракции 5 мкм.

В таблице представлены данные о состоянии шихты от температуры варки:

Помол компонентов шихты в значительной степени повлиял на продолжительность варки. Визуальное наблюдение в процессе варки стекла за поведением составов при всех прочих равных условиях в случаях использования дисперсной шихты оказало повышение интенсивности составов №1 и №2. Интенсивность варки данных составов была выражена в сильном вспенивании, что приводило к значительному увеличению объема шихты.

Преимущество предлагаемого способа варки стекла это создание принципиально нового способа варки, благодаря чему радикально снижаются энергозатрыты на процесс стекловарения, повышается удельный съем стекломассы, снижаются капитальные затраты на строительство установок для получения стекломассы за счет принудительной стабилизации технологических условий процесса варки стекла. Очень серьезный вопрос снижение аппаратного железа в шихте. При диспергировании все поверхности контакта шихты футерованы изделиями из керамики на основе Al2O3.

Другое направление, которое полностью снимает проблему загрязнения шихты металлами заключается в том, что в шихту в небольших количествах вводятся добавки, которые выделяют газообразный хлористый водород. Хлористый водород взаимодействует с адсорбированными и абсорбированными кварцем оксидами железа и других металлов, в результате чего образуются летучие хлориды железа и металлов, которые активно возгоняются из реакционной массы. Кроме того, происходит окисление двухвалентного железа до трехвалентного. Незначительный объем поверхностного слоя силиката натрия по сравнению с содержанием титана в объеме поверхностных примесей блокирует образование нерастворимых силикатов кальция, что в свою очередь обеспечивает прозрачность кварцевых зерен (данный метод патентуется).[/LEFT]
В.Ф. Солинов , Ю.М. Шершнев

Способ мелкодисперсного приготовления стекольной шихты и способ варки стекла из этой шихты защищены Евразийскими патентами №004463, №004516, 2004 г "


Вакула

Понравился очень "УРАГАН НА ТОРнАДный способ" получения мелкодисперсного порошка из стекла, без режущих и дробильных (шипко уж расходных) механизмов ))!!((

То есть применены практически всё те же Космические РАЗъГОНные  ВАКУУМНЫЕ пРОТивоПОТ ТОКИ, которые описывал во второй книге кУЗЪниц при сотВАРЕНИи  новых ВСЕЛЕННЫХ и ГАЛАКТИК ........

С единственной разницей лишь, что у СЛАВНЫХ  изобретателей 15 летней СТАР ОСьТЫ эти разЪгоны не довели, не дожали  до РАСъКАЛЕнныХХХХХХХХ  скоростей "ГИРОСКОПОМАХОВЕКОВ" или при помощи   лазарных "катализаторноускорительных" встречных ЛУЧЕЙ = пучков направленных к центру "дискА" АДсКОГО(НЬ) маховикА БЕЗ  ОСИ !!

НОС ЕГОдня подобное ведь вполне уже осуществимо !!!!!!!!

НЕКАЯ  МИКРО  сВАР(КГ)А  и поЛУЧение расплавленных стекло колобочков шариков = капель для дальнейшей 3Д печати СФЕР ПОРИСТЫХ БОльшего диаметра, либо получение ПЫЛИ мельчайшей = КВАРЦЕВОСТЕКЛЯННОГО  высококачественного сырья. В зависимости от результатов на выходе ))

........ (((((((( !!!!!!!! оо оо оо оо оо оо оо оо !!!!!!!! )))))))) ........

+ Ещё мало изучен процесс нАСЪтыке резких перепадов  температур  от критических минусовых (жидкоАЗЪотных), до раскалённых за 1000 = сечи  !!!!!!!!

+ докУЧИ  всё это в некой ВАКУУМНОЙ КА М(ЕИ)РЕ  !!!!!!!!
то есть в экстримальнейших усЛОВИях,  подобных  наверняка  там,  Хде ........ ЗАРОДятся  НОВЫЕ ОГНЕСОЛНЦЕКОЛОБОГИ  !!!!!!!!