专利名称：一种超细玻璃棉的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃棉的生产方法，具体说是一种超细玻璃棉的生产方法。
背景技术：
超细玻璃棉作为一种纤维状新型接纳材料，它具有轻质、保温、防火、吸音、防蛀、 防腐等优越性能，被广泛应用于化工、冶金、轻工、电力、石油和建筑行业。但是，目前，市场 上的超细玻璃棉采用的生产方法非常复杂，得出的玻璃棉直径偏差大，生产出的超细玻璃 棉最小直径也在3 y m 5 y m。这将严重影响了玻璃棉及其玻璃棉制品的质量，限制了玻璃 棉制品的发展。
发明内容
发明目的本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种生产简单，并利 用废玻璃，生产出轻质，直径均勻的超细玻璃棉的生产方法。技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超细玻璃棉的生产方法，该 生产方法的步骤如下(a)回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；(b)准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；(c)按照要求长石10% 15%，纯碱3% 4%，硼砂6. 5% 10%，玻璃71% 80% ；，然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；(d)将配合料熔制，获得均勻、纯净、透明的玻璃液；(e)将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉。本发明中，所述步骤(a)中破碎后的玻璃直径小于30mm ；将玻璃破碎成直径小于 30mm的玻璃，更易于混合均勻，达到配合料均勻度要求。配合料充分混合后，均勻度要求如下水不溶物允许误差小于士0. ；酸不溶物允许误差小于士0. ；含碱量允许误差小于士0. 6% ；水分允许误差小于士0. 6%。本发明中，所述步骤(c)中，配合料中Si0264. 5% 66% ；AL203与Fe203之和为 2. 6%~ 2. 9% ；B2C3 为 4. 8%~ 5% ；CaO 与 MgO 之和为10. 6%~ 11% ；Na20 与 K20 之和为 15. 8% 16%。配料时，首先要测定各原料中各种化合物的成分，然后根据各化合物要求的比例， 对原料进行称重，配料，混合；本发明中，所述步骤(d)中熔制主要有五个阶段硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶 段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段；硅酸盐形成阶段配合料在80(TC lOOCTC高温下，水分蒸发，组分熔化，盐类分解，形成硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；
玻璃形成阶段在120(TC 140(TC温度下，硅酸盐熔融，形成含有大量气泡不均 勻的透明玻璃液；硅酸盐形成阶段与玻璃形成阶段之间没有明显的界限，硅酸盐形成阶段尚未结束 时，玻璃形成阶段已经开始。玻璃液澄清阶段在1380°C 1420°C温度下，玻璃液粘度降低，玻璃液中气泡溢 出，得到不均勻的无气泡玻璃液；玻璃液均化阶段控制熔池各区域温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自 然对流，得到均勻玻璃液；其中熔池各区域温度梯度为2°C。玻璃液的均化过程早在玻璃形成时就已经开始，然而主要的还在澄清阶段的后期 进行，它与澄清过程混在一起，没有明显的界限，可以认为澄清与均化同时进行，但均化结 束是在澄清之后。玻璃液冷却阶段在玻璃棉窑炉的前炉中，将玻璃液冷却至1070°C 1080°C或 1120°C 1130°C;温度控制为1070°C 1080°C用于制备黄玻璃棉；温度控制为1120°C 1130°C用于制备白玻璃棉。由于玻璃液均化阶段结束后，玻璃液的温度在在1300°C 1450°C之间，这个温度下的玻璃液粘度太低，如果通入离心机，拉伸易断裂，拉伸后产生的 玻璃模厚度太厚或太薄，从而导致产生的玻璃纤维直径太大，经高速高温燃气流作用后无 法达到产品的要求直径，故会直接影响产品的质量；经大量实验证明，当制备黄色玻璃棉 时，将玻璃液温度控制于1070°C 1080°C之间时，玻璃液粘度最合适，经离心机后，得到的 纤维棉直径小，柔韧度高。当制备白玻璃棉时，温度控制在1120% 1130°C间最合适。本发明中，所述步骤(e)中，玻璃液纤维化，步骤为将温度为1070°C 1080°C 或1120% 1130°C的玻璃液输入高速旋转的离心机，形成玻璃膜；经离心机以500m/s 550m/s的速度高速旋转甩出形成玻璃纤维，然后在1800°C 2000°C，600m/s 650m/s的 高速高温燃气流作用下，玻璃纤维经加热、拉伸、变向后得到软而细的玻璃棉。有益效果本发明所述的一种超细玻璃棉的生产方法，与现有技术相比，具有以下 优点由于本发明中采用回收的废玻璃为主要原料，实现了资源的循环利用，保护了环境， 同时也节约的成本；本发明所述的超细玻璃棉的生产方法，操作简单，不复杂，但同时能够 生产出直径小，柔韧度高的超细玻璃棉。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价 形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。实施例1一种直径为2. 5 ii m 4 ii m超细黄玻璃棉的生产方法，步骤如下(a)回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；将玻璃破碎成直径小于30mm的玻璃碎片；(b)准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；(c)按照要求长石11.3%，纯碱3. 15%，硼砂10%，玻璃75. 55%计算出各种原 料用量，然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；配合料中化合物要求比例为，Si02 64. 7% ；AL203 与 Fe203 之和2. 7% ；B2C3 为 4. 9% ;CaO 与 MgO 之和为10. 8% ；Na20 与 K20之和为15.9%，其他杂质1%0(d)将配合料熔制，获得均勻、纯净、透明的玻璃液；硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段、玻璃液冷却 阶段；硅酸盐形成阶段配合料在80(TC 90(TC高温下，水分蒸发，组分熔化，盐类分 解，形成硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；玻璃形成阶段在120(TC 130(TC温度下，硅酸盐熔融，形成含有大量气泡不均 勻的透明玻璃液；玻璃液澄清阶段在1380°C 1420°C温度下，玻璃液粘度降低，玻璃液中气泡溢 出，得到不均勻的无气泡玻璃液；玻璃液均化阶段将熔池分成五个区域，控制熔池各区域温度，使各区域产生温度 差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均勻玻璃液；区域温度如下区域一1380°C ；区域二 1382°C ；区域三1384°C ；区域四1386°C ；区域五 1384°C。玻璃液冷却阶段在玻璃棉窑炉的前炉中，将玻璃液冷却至1070°C 1080°C。(e)将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉，玻璃液纤维化，步骤为将温度为 1070°C 1080°C的玻璃液输入高速旋转的离心机，形成玻璃膜；经离心机以500m/s的速度 高速旋转甩出形成玻璃纤维，然后在1900°C，630m/s的高速高温燃气流作用下，玻璃纤维 经加热、拉伸、变向后得到软而细的玻璃棉。实施例2一种直径为2 ii m 3 ii m超细白玻璃棉的生产方法，步骤如下(a)回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；将玻璃破碎成直径小于30mm的玻璃碎片；(b)准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；(c)按照要求长石10%，纯碱3.5%，硼砂9%，玻璃77. 5%计算出各种原料用 量，然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；配合料中化合物要求比例为，Si02 65. 2% ；AL203 与 Fe203 之和2. 6% ；B2C3 % 4. 8% ；CaO 与 MgO 之和为10. 6% ；Na20 与 K20 之 和为15.8%，其他杂质1%。(d)将配合料熔制，获得均勻、纯净、透明的玻璃液；硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段、玻璃液冷却 阶段；硅酸盐形成阶段配合料在80(TC 90(TC高温下，水分蒸发，组分熔化，盐类分 解，形成硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；玻璃形成阶段在120(TC 130(TC温度下，硅酸盐熔融，形成含有大量气泡不均 勻的透明玻璃液；玻璃液澄清阶段在1380°C 1420°C温度下，玻璃液粘度降低，玻璃液中气泡溢 出，得到不均勻的无气泡玻璃液；玻璃液均化阶段将熔池分成五个区域，控制熔池各区域温度，使各区域产生温度
5差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均勻玻璃液；区域温度如下区域一1383°C ；区域二 1381°C ；区域三1383 °C ；区域四1385°C ；区域五 1383°C。玻璃液冷却阶段在玻璃棉窑炉的前炉中，将玻璃液冷却至1120°C 1130°C。(e)将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉，玻璃液纤维化，步骤为将温度为 1120°C 1130°C的玻璃液输入高速旋转的离心机，形成玻璃膜；经离心机以550m/s的速度 高速旋转甩出形成玻璃纤维，然后在1980°C，640m/s的高速高温燃气流作用下，玻璃纤维 经加热、拉伸、变向后得到软而细的玻璃棉。实施例3一种直径为2 ii m 2. 5 ii m超细白玻璃棉的生产方法，步骤如下(a)回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；将玻璃破碎成直径小于30mm的玻璃碎片；(b)准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；(c)按照要求长石14.5%，纯碱4%，硼砂9.5%，玻璃72%计算出各种原料用 量，然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；配合料中化合物要求比例为，Si02 64. 1% ；AL203 与 Fe203 之禾口 2.9% ；B2C3 为 5% ；CaO 与 MgO 之和为11% ；Na20 与 K20 之禾口 为16%，其他杂质1%。(d)将配合料熔制，获得均勻、纯净、透明的玻璃液；硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段、玻璃液冷却 阶段；硅酸盐形成阶段配合料在80(TC 90(TC高温下，水分蒸发，组分熔化，盐类分 解，形成硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；玻璃形成阶段在120(TC 130(TC温度下，硅酸盐熔融，形成含有大量气泡不均 勻的透明玻璃液；玻璃液澄清阶段在1380°C 1420°C温度下，玻璃液粘度降低，玻璃液中气泡溢 出，得到不均勻的无气泡玻璃液；玻璃液均化阶段将熔池分成五个区域，控制熔池各区域温度，使各区域产生温度 差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均勻玻璃液；区域温度如下区域一1383°C ；区域二 1381°C ；区域三1383 °C ；区域四1385°C ；区域五 1383°C。玻璃液冷却阶段在玻璃棉窑炉的前炉中，将玻璃液冷却至1120°C 1130°C。(e)将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉，玻璃液纤维化，步骤为将温度为 1120°C 1130°C的玻璃液输入高速旋转的离心机，形成玻璃膜；经离心机以550m/s的速度 高速旋转甩出形成玻璃纤维，然后在2000°C，650m/S的高速高温燃气流作用下，玻璃纤维 经加热、拉伸、变向后得到软而细的玻璃棉。实施例4一种直径为3 ii m 5 ii m超细黄玻璃棉的生产方法，步骤如下(a)回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；将玻璃破碎成直径小于30mm的玻璃碎片；
(b)准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；(c)按照要求长石13. 5 %，纯碱3.8%，硼砂10 %，玻璃72. 7 %计算出各种原 料用量，然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；配合料中化合物要求比例为， SiO2 65. 6% ；AL2O3 与 Fe2O3 之和2. 75% ；B2C3 为 4. 95% ；CaO 与 MgO 之和为10. 5% ；Na2O 与K2O之和为15.9%，其他杂质1%。(d)将配合料熔制，获得均勻、纯净、透明的玻璃液；硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段、玻璃液冷却 阶段；硅酸盐形成阶段配合料在80(TC 90(TC高温下，水分蒸发，组分熔化，盐类分 解，形成硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；玻璃形成阶段在120(TC 130(TC温度下，硅酸盐熔融，形成含有大量气泡不均 勻的透明玻璃液；玻璃液澄清阶段在1380°C 1420°C温度下，玻璃液粘度降低，玻璃液中气泡溢 出，得到不均勻的无气泡玻璃液；玻璃液均化阶段将熔池分成五个区域，控制熔池各区域温度，使各区域产生温度 差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均勻玻璃液；区域温度如下区域一1383°C ；区域二 1381°C ；区域三1385 °C ；区域四1383°C ；区域五 1381 O。玻璃液冷却阶段在玻璃棉窑炉的前炉中，将玻璃液冷却至1070°C 1080°C。(e)将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉，玻璃液纤维化，步骤为将温度为 1070°C 1080°C的玻璃液输入高速旋转的离心机，形成玻璃膜；经离心机以530m/s的速度 高速旋转甩出形成玻璃纤维，然后在1850°C，630m/s的高速高温燃气流作用下，玻璃纤维 经加热、拉伸、变向后得到软而细的玻璃棉。
权利要求
一种超细玻璃棉的生产方法，其特征在于该生产方法的步骤如下(a)回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；(b)准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；(c)按照要求长石10％～15％，纯碱3％～4％，硼砂9％～10％，玻璃71％～80％；计算出各种原料用量；然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；(d)将配合料熔制，获得均匀、纯净、透明的玻璃液；(e)将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉。
2.根据权利要求1所述的一种超细玻璃棉的生产方法，其特征在于所述步骤(a)中 破碎后的玻璃直径小于30mm。
3.根据权利要求1所述的一种超细玻璃棉的生产方法，其特征在于所述步骤(c)中， 配合料中化合物要求比例为SiO2 64. 5% 66% ；AL2O3 与 Fe2O3 之和为 2. 6% 2. 9% ；B2C3 为 4. 8% 5% ；CaO 与 MgO 之和为10. 6%~ 11% ；Na2O 与 K2O 之和为 15. 8%~ 16%。
4.根据权利要求1所述的一种超细玻璃棉的生产方法，其特征在于所述步骤(d)中 熔制主要有五个阶段硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段、 玻璃液冷却阶段；硅酸盐形成阶段配合料在80(TC IOOiTC高温下，水分蒸发，组分熔化，形成硅盐酸 和游离二氧化硅不透明液体；玻璃形成阶段在1200°C 1400°C温度下，硅酸盐熔融，形成含有大量气泡不均勻的 透明玻璃液玻璃液澄清阶段在1380°C 1420°C温度下，玻璃液粘度降低，玻璃液中气泡溢出，得 到不均勻的无气泡玻璃液；玻璃液均化阶段控制熔池各区域温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自然对 流，得到均勻玻璃液；其中熔池各区域温度梯度为2°C ；玻璃液冷却阶段在玻璃棉窑炉的前炉中，将玻璃液冷却至1070°C 1080°C或 1120°C 1130°C。
5.根据权利要求1所述的一种超细玻璃棉的生产方法，其特征在于所述步骤(e)中， 玻璃液纤维化，步骤为将温度为1070°C 1080°C或1120% 1130°C的玻璃液输入高速旋 转的离心机，形成玻璃膜；经离心机以500m/s 550m/s的速度高速旋转甩出形成玻璃纤 维，然后在1800°C 2000°C，600m/s 650m/s的高速高温燃气流作用下，玻璃纤维经加热、 拉伸、变向后得到软而细的玻璃棉。
全文摘要
本发明公开了一种超细玻璃棉的生产方法，步骤如下回收碎玻璃，对其进行清洗、破碎；准备原材料长石、白云石、纯碱、硼砂，并化验分析原材料成分；按照配合料中化合物要求比例计算出各种原料用量，然后将原料和碎玻璃进行称量、混合，制成配合料；将配合料熔制，获得均匀、纯净、透明的玻璃液；将玻璃液导入离心机纤维化得到玻璃棉。本发明中采用回收的废玻璃为主要原料，实现了资源的循环利用，保护了环境，同时也节约的成本；本发明所述的超细玻璃棉的生产方法，操作简单，不复杂，但同时能够生产出直径小，柔韧度高的超细玻璃棉。
文档编号C03C13/00GK101811824SQ20101016842
公开日2010年8月25日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者周介明 申请人:太仓宏大方圆电气有限公司