[发明专利]一种耐碱玻璃球的生产配方及其生产方法和生产用窑炉

说明书

技术领域

本发明涉及建材工业中一种耐碱玻璃球的生产配方及其生产方法和生产用设备，特别是用于耐碱玻璃纤维生产的一种耐碱玻璃球的生产配方及其生产方法和生产用窑炉。

背景技术

耐碱玻璃纤维是制造玻璃纤维增强水泥制品(简称GI屺)的增强基材，由于此种制品具有质轻、强度高、不燃、可设计性强、易成型、使用寿命长，成本远低于玻璃钢、镁水泥且长期性能优于镁水泥等优点。在国内、外的建筑和土木工程中得到广泛的应用，不仅作为墙体材料用于寒冷地区，而且延伸到现有的一些通常由玻璃钢式镁水泥制作的产品领域。但由于其化学成份中氧化锆的含量一般高达14％以上，并含有6％左右的氧化钛(TiO₂)，因此，生产其作为原料的玻璃球时熔化温度高达1600℃以上，熔制难度较大。

目前，生产耐碱玻璃球的一种方法是采用全电熔窑生产，该生产方式虽然烧损及飞扬损失较小，但却存在生产规模小，每座窑炉仅能设1～2组制球机(2～4T/日产)，电能消耗高，炉内玻璃液表面温度低，温度场不均匀，产品质量差、气泡较多且生产成本高等弊病。

中国专利局公开了一种发明名称为“一种耐碱玻璃球的生产方法”的发明专利(公告号：CN1500753)，即采用马蹄焰窑炉生产耐碱玻璃球，主要是采用天燃气作燃料，并对窑炉各部分结构采用耐高温锆刚玉砖或者硅砖为内衬，以满足耐碱玻璃球生产要求的熔化温度。该方法采用石英砂、方解石、锆英砂、金红石、萤石及硝酸钾、纯碱并引入部分熟料作为原、辅料，经粉碎，配制混合料，并送入耐高温锆刚玉砖为内衬的天然气马蹄熔窑炉中熔制，冷却、澄清、制球，最后经退火处理而制得含高氧化锆的耐碱玻璃球。该发明配合料飞扬大，玻璃液在窑内熔制时间较短，所生产的玻璃球质量仍不理想，玻球澄清度不高；加之该生产方法还存在料股温度较低，既易产生析晶失透，又影响玻球的成球率，而严重影响产品质量。另外，该玻璃球配方在没考虑烧失量的情况下各配方总和超过100％明显不合理。同时，该方法在采用马蹄焰窑炉生产耐碱玻璃球的工艺控制过程中，由于窑炉结构本身因素仍然存在以下问题：1、相对于传统马蹄焰窑炉，该专利采用耐高温锆刚玉砖或者硅砖为内衬，提升了生产成本；2、由于熔解池的宽度较大，造成窑内温度波动较大、在窑池宽度方向出现明显的温度差；3、在熔解池内随着燃烧行程的深入，助燃力逐渐减小，火焰逐渐衰减，燃烧不尽带来废气逐步产生并积聚，堵塞小炉从而造成玻璃球制作效率降低、而且产品质量低、甚至降低窑炉的使用寿命；同时由于废气的积累还将造成环境污染。

中国专利局还公开了一种发明名称为“一种耐碱玻璃球的生产方法及生产用窑炉”的发明专利(公告号：CN1248980C)，采用石英砂、锆英砂、金红石、方解石、萤石及硝酸钾、纯碱或再引入部分熟料作为原、辅料，经粉碎，配制混合料，熔制，冷却、澄清，制球，最后经退火处理而制得高氧化锆耐碱玻璃球；而熔制玻璃液的窑炉为含换热室，内、外大碹、小炉及燃气喷口，烟道，胸墙，前、后脸墙，流液洞，澄清池及喂料嘴的双碹窑炉。该耐碱玻璃球配方在没考虑烧失量的情况下各配方总和超过100％，明显不合理。另外，该窑炉双碹结构而且采用无缩孔电熔锆刚玉砖及优质硅砖作熔化池及双碹等的内衬或砌体，相对于传统马蹄焰窑炉极大提高了成本；另外小炉作为混合与燃烧区域，不能排空废气，造成废气在炉内积聚影响成品质量而且降低窑炉使用寿命；而废气的产生也会导致环境污染的产生。

发明内容

本发明旨在克服上述技术缺陷，提供一种耐碱玻璃球的生产配方及其生产方法，同时本发明提供一种用于制造耐碱玻璃球的窑炉。本发明打破了常规马蹄火焰窑不能生产耐碱玻璃球的理念，利用常规的玻璃球窑，耐材不改变的情况下，通过控制混合物料的均匀性、含水率、实现耐碱玻璃球的生产。本发明工艺简单，操作方便，结合科学的自控手段，操作控制简便，利于生产且节能，产品质量稳定，玻球澄清度高，质量好，原料消耗低，对环境污染小。

为达到上述技术效果，本发明采用下述技术方案：

一种耐碱玻璃球的生产配方，其特征在于：其原料包括石英砂、锆英砂、萤石、硝酸钾、纯碱、金红石、方解石以及熟石灰熟料，按照制成玻璃球成品的标准重量(100kg)计，在计算烧失量的前提下，各组分的重量配比为：石英砂35％～39％、锆英砂33％～40％、萤石3％～4％、硝酸钾2％～4％、纯碱30％～45％、金红石4.5％、方解石10～15％；

所述石英砂为SiO₂含量≥98％且过80目的筛网筛选的石英砂原料；