通過電熔化的玻璃制造方法
【專利說明】通過電熔化的玻璃制造方法
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃的熔化領(lǐng)域。它更確切地涉及用于通過纖維化轉(zhuǎn)化為礦棉的玻璃 的電熔化。
[0002] 措辭"電熔化"理解為表示該玻璃使用浸于玻璃浴中的電極通過焦耳效應(yīng)進(jìn)行熔 化，通常排除其它加熱設(shè)備，如火焰的任何使用。該熔化玻璃浴被保持在由耐火砌塊組成的 槽中。在連續(xù)熔化方法的范圍內(nèi)，爐通過將呈粉狀材料形式的可玻璃化的原料的混合物散 布在玻璃浴的表面上進(jìn)行進(jìn)料，該粉狀材料形成在玻璃浴的表面上的外殼。在通過焦耳效 應(yīng)產(chǎn)生的熱量的作用下，材料經(jīng)受熔化反應(yīng)并且彼此反應(yīng)以形成熔化玻璃。
[0003] 本發(fā)明人已經(jīng)可以證明，在包含大量氧化鐵的玻璃的熔化的情況下，在可玻璃化 混合物中引入氧化錳載體令人驚訝地允許顯著地降低在爐中的玻璃的溫度同時(shí)保持相同 的產(chǎn)量（tir6e)。爐和電極的使用壽命由此得到大大延長。
[0004] 本發(fā)明一個(gè)主題是用于制備玻璃的方法，該玻璃的化學(xué)組成包含至少3%重量的 氧化鐵（以Fe 203形式表達(dá)），包括使用浸入在該熔化玻璃中的電極使包含至少一種錳載體 的可玻璃化原料混合物電熔化的步驟，在該錳載體中，錳為高于+2的氧化態(tài)。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選地使得在該熔化步驟之后該玻璃在纖維化步驟期間成型 為礦棉。
[0006] 本發(fā)明的另一主題為包含玻璃纖維的礦棉，該玻璃纖維具有包含以下組分的化學(xué) 組成（在下面定義的以重量百分比表示的范圍內(nèi)）： Si02 3 5-55%，特別地 39_48% A1203 14-27%，特別地 16-27% CaO 3-35%，特別地 5-20% MgO 0-15%，特別地 0-5% Na20+K20 1-17%，特別地 9-15% Fe203 3-15%，特別地 3-10% B203 0-8%，特別地 0% P205 0-3%，特別地 0-1% Ti02 0-2%，特別地 0-1% Mn02 0 ? 4-2%，特別地 0? 5-1%。
[0007] 在整個(gè)全文中，含量以重量百分比表示。
[0008] 該玻璃的化學(xué)組成優(yōu)選地包含至少4%或者5%和/或最多15%，特別地10%，甚至 9%或8%的氧化鐵的重量含量，用Fe 203形式表示。玻璃優(yōu)選地為堿金屬和堿土金屬鋁硅酸 鹽。
[0009] 如果表達(dá)呈Fe203形式的氧化鐵的（總）含量，這不表示這種氧化鐵必須地和唯一 地以三價(jià)鐵形式存在于玻璃中。玻璃通常包含同時(shí)為它的三價(jià)鐵（Fe 203)形式和亞鐵（FeO) 形式的氧化鐵，并且通過純粹的約定，氧化鐵的總含量通過Fe 203表示。同樣地適用于氧化 錳，措辭"Mn02"不預(yù)判在該玻璃中的錳離子的氧化度。
[0010] 該玻璃的化學(xué)組成優(yōu)選地包含以下組分，在下面表1中定義的以重量百分比表示 的范圍內(nèi)。在該表中的欄中出現(xiàn)的數(shù)字定義每種組分的越來越優(yōu)選的范圍。通過組合，這 些范圍定義越來越優(yōu)選的表示為A、B和C的組成。然而清楚地理解的是，這些組成之一的 每個(gè)范圍可以與屬于另一種組成的任何其它范圍組合。 表1。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于制備玻璃的方法，該玻璃的化學(xué)組成包含至少3%重量的氧化鐵，以Fe 203形式 表達(dá)，該方法包括使用浸入在熔化玻璃中的電極使包含至少一種錳載體的可玻璃化原料混 合物電熔化的步驟，在該錳載體中，錳為高于+2的氧化態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該玻璃的化學(xué)組成以在下面定義的按重量百分比表示 的范圍包含以下組分： SiO2 35-55%，特別地 39_48% Al2O3 14-27%，特別地 16-27% CaO 3-35%，特別地 5-20% MgO 0-15%，特別地 0-5% Na2CHK2O 1-17%，特別地 9-15% Fe2O3 3-15%，特別地 3-10% B2O3 0-8%，特別地 0% P2O5 0-3%，特別地 0-1% TiO2 0-2%，特別地 0-1%。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述或者每種錳載體選自MnO 2、Mn304、Mn203、 Mn 2O7、高猛酸鹽，特別地鈉、鉀或媽或者鎂的高猛酸鹽，或者它們的任一種混合物。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中在可玻璃化原料混合物中包含的錳載體的總 量使得一噸所述干混合物包含1至20kg，特別地2至IOkg的為高于+2的氧化態(tài)的錳，用 MnO 2形式表示。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該可玻璃化混合物不包含硝酸鹽。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中該電極由鉬制成。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中在熔化步驟期間，在與槽的耐火材料接觸地 并在最熱點(diǎn)處測量的玻璃溫度為1400°C至1650°C。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中在該熔化步驟之后使該玻璃在纖維化步驟期 間成型為礦棉。
9. 包含玻璃纖維的礦棉，該玻璃纖維具有以在下面定義的按重量百分比表示的范圍包 含以下組分的化學(xué)組成： SiO2 35-55%， Al2O3 14-27%， CaO 3-35%， MgO 0-15%， Na2CHK2O 1-17%， Fe2O3 3_15%， B2O3 0_8%， P2O5 0-3%， TiO2 0-2%， MnO2 0.4_2%〇
10. 根據(jù)前一權(quán)利要求的礦棉，其具有以在下面定義的按重量百分比表示的范圍包含 以下組分的化學(xué)組成： SiO2 39-48% Al2O3 16-27% CaO 5-20% MgO 0-5% Na2CHK2O 9-15% Fe2O3 3-10% B2O3 0% P2O5 0-1% TiO2 0-1% MnO2 0? 5_1%〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制備玻璃的方法，該玻璃的化學(xué)組成包含至少3%重量的氧化鐵，以Fe2O3形式表達(dá)，該方法包括使用浸入在該熔化玻璃中的電極使包含至少一種錳載體的可玻璃化原料混合物電熔化的步驟，在該錳載體中，錳為高于+2的氧化態(tài)。
【IPC分類】C03B5-027, C03C13-06
【公開號(hào)】CN104854053
【申請?zhí)枴緾N201380066969
【發(fā)明人】R.克拉托, S.莫讓德爾
【申請人】圣戈班伊索福公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2013年12月20日
【公告號(hào)】CA2893455A1, WO2014096737A1