一种高白高透浮法玻璃及其制备方法与流程

1.本技术涉及玻璃领域，特别涉及一种高白高透浮法玻璃及其制备方法。


背景技术：

2.目前浮法玻璃市场主要分为普白浮法玻璃和超白浮法玻璃两种。普白浮法玻璃玻璃成分中的含铁量在400～900ppm，可见光透光率＜90％，主要适用于建筑玻璃市场，如玻璃幕墙、门窗等。
3.而超白浮法玻璃主要应用于太阳能光热发电领域，其要求玻璃中的含铁量≤150ppm，可见光透光率＞91％。同时超白玻璃组分中往往需要含有氧化铝，以提高玻璃的机械强度和化学稳定性，但由于生产这种超白超透浮法玻璃需要引入玻璃原料氢氧化铝或氧化铝粉，而氢氧化铝或氧化铝粉难熔，所以生产技术难度较大，良率不佳，同时引入碳酸钾，成本较高。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供了低成本、生产技术难度低、且可直接利用普白浮法玻璃生产线和原料进行生产的含铁量为150～180ppm、光透视率90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。
5.本发明第一方面提供一种高白高透浮法玻璃，所述高白高透浮法玻璃的原料包括以下质量份的组分：
[0006][0007][0008]
所述硅砂中fe2o3含量≤160ppm，所述长石中fe2o3含量≤1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的总含量≤300ppm。
[0009]
区别于现有技术，上述技术方案采用的都是较常见的原材料，成本相对较低，生产技术难度低。本技术方案通过对组分、含量的设计，可以直接利用普白浮法玻璃生产线和原料进行生产，得到含铁量为150～180ppm、光透视率90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。
[0010]
进一步的，所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。
[0011]
进一步的，所述高白高透浮法玻璃的含铁量为150～180ppm。
[0012]
进一步的，所述高白高透浮法玻璃在5mm厚度的可见光透光率为90.8～91.3％。
[0013]
进一步的，所述高白高透浮法玻璃的色度坐标值：96.37＜l*值＜96.45，-0.36＜a*值＜-0.31，0.13＜b*值＜0.18。
[0014]
本发明第二方面提供了本发明第一方面所述高白高透浮法玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0015]
混料：将58～63重量份的硅砂，17.5～21重量份的纯碱，14.5～16.5重量份的白云石，2～6重量份的石灰石，1～3.5重量份的长石，0.5～1重量份的芒硝均匀混合，得到混合料；
[0016]
熔融：混合料在温度1200℃～1580℃下熔融得到玻璃液；
[0017]
浮法成型：玻璃液澄清均化后，在1100℃～1200℃温度下进入锡槽浮法成型；退火：浮法成型后的玻璃在420℃～610℃温度下退火，自然降温后得到所述高白高透浮法玻璃。
[0018]
区别于现有技术，上述技术方案选成本相对较低，且生产技术难度低、且可直接利用普白浮法玻璃生产线和原料进行生产的含铁量为150～180ppm、光透视率90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。与普白浮法玻璃生产工艺相比，不需要提高熔化温度、调整熔窑内火焰气氛，仍能保持较高的炉龄寿命，玻璃性能又得到提升；与超白浮法玻璃生产工艺相比，又具有能耗低、良率高的优点。
[0019]
进一步的，所述浮法成型步骤，锡槽内保护气总量控制在2400～2600m/hr，锡槽出口温度控制在590～610℃，出口压力控制在23～27pa。
[0020]
进一步的，所述混料步骤，加入回收玻璃；所述回收玻璃为本发明第一方面所述的高白高透浮法玻璃、本发明第二方面所述方法制备得到的高白高透浮法玻璃中的至少一种。
[0021]
进一步的，所述回收玻璃的加入量≦20wt％。回收玻璃的加入可以进一步降低生产成本。
[0022]
进一步的，所述回收玻璃的加入量15～20wt％。
[0023]
上述发明内容相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式进行说明。
具体实施方式
[0024]
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。
[0025]
为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0026]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术
中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
[0027]
除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
[0028]
在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
[0029]
在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
[0030]
在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
[0031]
与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
[0032]
本实施例方式中所述的硅砂，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是sio2，硅砂的颜色为乳白色或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，相对密度为2.65，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于koh溶液，熔点1750℃。颜色呈乳白色、淡黄、褐色及灰色，硅砂有较高的耐火性能。
[0033]
本实施方式中所述的纯碱又名碳酸钠(sodium carbonate)，是一种无机化合物。
[0034]
本实施方式中所述的白云石化学成分为camg(co3)2，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云石的晶体结构与方解石类似，晶形为菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片双晶常见，多呈块状、粒状集合体。
[0035]
本实施方式中所述的石灰岩(limestone)简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩，有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸有剧烈的化学反应，按成因分类属于沉积岩。
[0036]
本实施方式中所述的长石是一种含有钙、钠、钾的铝硅酸盐矿物。
[0037]
本实施方式中所述的芒硝是硫酸盐类矿物芒硝经加工精制而成的结晶体，十水合硫酸钠na2so4·
10h2o。
[0038]
本发明第一方面提供一种高白高透浮法玻璃，所述高白高透浮法玻璃的原料包括以下质量份的组分：
[0039]
[0040][0041]
所述硅砂中fe2o3含量≤160ppm，所述长石中fe2o3含量≤1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的总含量≤300ppm。
[0042]
区别于现有技术，上述技术方案采用的都是较常见的原材料，成本相对较低，生产技术难度低。本技术方案通过对组分、含量的设计，可以直接利用普白浮法玻璃生产线和原料进行生产，得到含铁量为150～180ppm、光透视率90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。
[0043]
本发明中采用含铁不超过160ppm的硅砂以及含铁不超过1000ppm的长石，2种易于从原料供应商获得的原料，相对超白玻璃制备中用含铁120ppm以下的硅砂、化工原料级别氢氧化铝或氧化铝粉，成本大幅降低。同时，由于长石比氢氧化铝或氧化铝粉易熔化，熔化所投入化石燃料用量相对较低，能耗小，具有节能减排效果。同时，由于本发明的原料不直接采用碳酸钾或硝酸钾，玻璃成分中的钾通过长石引入，也大幅降低了原料成本。此外，本发明不引入碳粉作为常规的硫碳澄清组合，也大大的减少了杂质铁的引入，进一步的降低了成本。
[0044]
进一步的，所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。由于钾、钠具有双碱效应，因此对其含量和比例进行控制，对玻璃的品质进行更好的控制，使高白高透浮法玻璃可见光透过率提高。
[0045]
进一步的，所述高白高透浮法玻璃的含铁量为150～180ppm。玻璃的含铁量影响对玻璃的透光率，高白高透浮法玻璃的含铁量介于普白浮法玻璃和超白浮法玻璃之间。
[0046]
进一步的，所述高白高透浮法玻璃在5mm厚度的可见光透光率为90.8～91.3％。高白高透浮法玻璃的透光率介于普白浮法玻璃和超白浮法玻璃之间。
[0047]
进一步的，所述高白高透浮法玻璃的色度坐标值：96.37＜l*值＜96.45，-0.36＜a*值＜-0.31，0.13＜b*值＜0.18。
[0048]
本发明第二方面提供了本发明第一方面所述高白高透浮法玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0049]
混料：将58～63重量份的硅砂，17.5～21重量份的纯碱，14.5～16.5重量份的白云石，2～6重量份的石灰石，1～3.5重量份的长石，0.5～1重量份的芒硝均匀混合，得到混合料；
[0050]
熔融：混合料在温度1200℃～1580℃下熔融得到玻璃液；
[0051]
浮法成型：玻璃液澄清均化后，在1100℃～1200℃温度下进入锡槽浮法成型；退火：浮法成型后的玻璃在420℃～610℃温度下退火，自然降温后得到所述高白高透浮法玻璃。
[0052]
区别于现有技术，上述技术方案选成本相对较低，且生产技术难度低、且可直接利
用普白浮法玻璃生产线和原料进行生产的含铁量为150～180ppm、光透视率90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。与普白浮法玻璃生产工艺相比，不需要提高熔化温度、调整熔窑内火焰气氛，仍能保持较高的炉龄寿命，玻璃性能又得到提升；与超白浮法玻璃生产工艺相比，又具有能耗低、良率高的优点。
[0053]
进一步的，所述浮法成型步骤，锡槽内保护气总量控制在2400～2600m/hr，锡槽出口温度控制在590～610℃，出口压力控制在23～27pa。以上均为降低玻璃渗锡量，提高玻璃透光率。
[0054]
进一步的，所述混料步骤，加入回收玻璃；所述回收玻璃为本发明第一方面所述的高白高透浮法玻璃、本发明第二方面所述方法制备得到的高白高透浮法玻璃中的至少一种。
[0055]
回收玻璃一般为生产线上报废的碎玻璃，其原料组分与本发明第一方面所述的高白高透浮法玻璃一致，为：硅砂58～63质量份、纯碱17.5～21质量份、白云石14.5～16.5质量份、石灰石2～6质量份、长石1～3.5质量份、芒硝0.5～1质量份、所述硅砂中fe2o3含量≤160ppm，所述长石中fe2o3含量≤1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的总含量≤300ppm。所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。回收玻璃包括合格的高白高透浮法玻璃、不合格的高白高透浮法玻璃或其他原料组分符合以上特征的玻璃。
[0056]
进一步的，所述回收玻璃的加入量≦20wt％。回收玻璃的加入可以进一步降低生产成本。
[0057]
进一步的，所述回收玻璃的加入量15～20wt％。
[0058]
本实施方式中，混料前，除了各原料在储存、输送、混合环节进行常规防铁处理外，在长石、白云石、石灰石三种矿石原料投料口设置除铁磁格栅，进一步去除原料中含铁杂质；硅砂皮带运输机入料仓前位置设置强磁除铁器，减少原料中铁的引入，降低产品中的铁含量。
[0059]
本实施方式中所述的碎玻璃，其原料组分满足：硅砂58～63质量份、纯碱17.5～21质量份、白云石14.5～16.5质量份、石灰石2～6质量份、长石1～3.5质量份、芒硝0.5～1质量份、所述硅砂中fe2o3含量≤160ppm，所述长石中fe2o3含量≤1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的总含量≤300ppm。所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。
[0060]
实施例1一种高白高透浮法玻璃
[0061]
原料采用15wt％的碎玻璃和85wt％的以下重量份的混合物：硅砂58.6份、纯碱19.3份、白云石15.3份、石灰石4份、长石2.3份、芒硝0.6份。其中，硅砂成分中的杂质fe2o3为153ppm、长石成分中的杂质fe2o3为1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的之和为300ppm，所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。
[0062]
混料：将以上硅砂58.6份、纯碱19.3份、白云石15.3份、石灰石4份、长石2.3份、芒硝0.6份投入混料机混合均匀后，再与碎玻璃混合，
[0063]
熔融：将混合后的原料后投入1200℃～1550℃熔炉内，在最高1550℃的条件下，混合料在熔炉的不同功能区实现熔化、澄清和均化，制得符合成型粘度的玻璃液；
[0064]
浮法成型：在1165℃温度条件下，经过澄清均化后的玻璃液进入锡槽浮法成型；锡
槽内保护气总量控制在2400～2600m/hr，锡槽出口温度控制在590～610℃，出口压力控制在23～27pa。
[0065]
退火：浮法成型后的玻璃由牵引辊道送入退火炉，在600℃温度下退火；玻璃出退火炉后自然降温，经过在线缺陷检测和冷端切裁，形成固定尺寸的高白高透玻璃板。
[0066]
实施例2一种高白高透浮法玻璃
[0067]
原料采用15wt％的碎玻璃和85wt％的以下重量份的混合物：硅砂61.6份、纯碱20.2份、白云石16份、石灰石4.3份、长石2.4份、芒硝0.65份。其中，硅砂成分中的杂质fe2o3为150ppm、长石成分中的杂质fe2o3为900ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的之和为290ppm，所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。
[0068]
混料：将以上硅砂61.6份、纯碱20.2份、白云石16份、石灰石4.3份、长石2.4份、芒硝0.65份投入混料机混合均匀后，再与碎玻璃混合，
[0069]
熔融：将混合后的原料后投入1200℃～1580℃熔炉内，在最高1580℃的条件下，混合料在熔炉的不同功能区实现熔化、澄清和均化，制得符合成型粘度的玻璃液；
[0070]
浮法成型：在1200℃温度条件下，经过澄清均化后的玻璃液进入锡槽浮法成型；锡槽内保护气总量控制在2400～2600m/hr，锡槽出口温度控制在590～610℃，出口压力控制在23～27pa。
[0071]
退火：浮法成型后的玻璃由牵引辊道送入退火炉，在610℃温度下退火；玻璃出退火炉后自然降温，经过在线缺陷检测和冷端切裁，形成固定尺寸的高白高透玻璃板。
[0072]
实施例3一种高白高透浮法玻璃
[0073]
原料采用15wt％的碎玻璃和85wt％的以下重量份的混合物：硅砂63份、纯碱20.8份、白云石16.5份、石灰石4.3份、长石2.5份、芒硝0.65份。其中，硅砂成分中的杂质fe2o3为152ppm、长石成分中的杂质fe2o3为900ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的之和为300ppm，所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。
[0074]
混料：将以上硅砂63份、纯碱20.8份、白云石16.5份、石灰石4.3份、长石2.5份、芒硝0.65份投入混料机混合均匀后，再与碎玻璃混合，
[0075]
熔融：将混合后的原料后投入1200℃～1560℃熔炉内，在最高1560℃的条件下，混合料在熔炉的不同功能区实现熔化、澄清和均化，制得符合成型粘度的玻璃液；
[0076]
浮法成型：在1180℃温度条件下，经过澄清均化后的玻璃液进入锡槽浮法成型；锡槽内保护气总量控制在2400～2600m/hr，锡槽出口温度控制在590～610℃，出口压力控制在23～27pa。
[0077]
退火：浮法成型后的玻璃由牵引辊道送入退火炉，在605℃温度下退火；玻璃出退火炉后自然降温，经过在线缺陷检测和冷端切裁，形成固定尺寸的高白高透玻璃板。
[0078]
将实施例1-3制得的玻璃板分别进行玻璃含铁量和可见光透光率检测，采用的仪器分别为日本理学x射线荧光光谱仪zsx primusiii+和perkinelmer公司的lambda950，检测结果见下表1：
[0079]
表1玻璃性能检测表
[0080][0081]
由表1可以看出，采用本发明的实施方案所生产的高白高透浮法玻璃，含铁量低，在155～162ppm；透光率高，折算成5mm厚度的可见光透光率在90.9～91.1％；颜色较白，色度坐标96.39＜l*值＜96.41，-0.36＜a*值＜-0.31，0.14＜b*值＜0.16。
[0082]
最后需要说明的是，尽管在本技术的说明书文字中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念，利用本技术说明书文字记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本技术的专利保护范围之内。

技术特征：
1.一种高白高透浮法玻璃，其特征在于，所述高白高透浮法玻璃的原料包括以下质量份的组分：所述硅砂中fe2o3含量≤160ppm，所述长石中fe2o3含量≤1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的总含量≤300ppm。2.根据权利要求1所述的高白高透浮法玻璃，其特征在于，所述长石中含有的k2o、na2o符合：k2o+na2o≥8.5wt％，1.3≧na2o/k2o≧1.05。3.根据权利要求1所述的高白高透浮法玻璃，其特征在于，所述高白高透浮法玻璃的含铁量为150～180ppm。4.根据权利要求1所述的高白高透浮法玻璃，其特征在于，所述高白高透浮法玻璃在5mm厚度的可见光透光率为90.8～91.3％。5.根据权利要求1所述的高白高透浮法玻璃，其特征在于，所述高白高透浮法玻璃的色度坐标值：96.37＜l*值＜96.45，-0.36＜a*值＜-0.31，0.13＜b*值＜0.18。6.根据权利要求1-5任一所述高白高透浮法玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：混料：权利要求1所述的原料，按组分配方均匀混合，得到混合料；熔融：混合料在温度1200℃～1580℃下熔融得到玻璃液；浮法成型：玻璃液澄清均化后，在1100℃～1200℃温度下进入锡槽浮法成型；退火：浮法成型后的玻璃在420℃～610℃温度下退火，自然降温后得到所述高白高透浮法玻璃。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浮法成型步骤，锡槽内保护气总量控制在2400～2600m/hr，锡槽出口温度控制在590～610℃，出口压力控制在23～27pa。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混料步骤，加入回收玻璃；所述回收玻璃为权利要求1-5任一所述的高白高透浮法玻璃、根据权利要求6-7任一项所述方法制备得到的高白高透浮法玻璃中的至少一种。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述回收玻璃的加入量≦20％。10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述回收玻璃的加入量15～20％。

技术总结
本发明涉及了一种高白高透浮法玻璃及其制备方法，所述高白高透透浮法玻璃的原料包括以下质量份的组分：硅砂58～63质量份、纯碱17.5～21质量份、白云石14.5～16.5质量份、石灰石2～6质量份、长石1～3.5质量份、芒硝0.5～1质量份，所述硅砂中Fe2O3含量≤160ppm，所述长石中Fe2O3含量≤1000ppm，所述纯碱、白云石、石灰石、芒硝中铁元素的总含量≤300ppm。区别于现有技术，上述技术方案通过对组分、含量的设计，可以直接利用普白浮法玻璃生产线和原料进行生产，得到含铁量为150～180ppm、光透视率90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。90.8～91.3％的高白高透浮法玻璃。


技术研发人员：张伟 韩广军 王建 马亚芬
受保护的技术使用者：福州彦丰新材料科技有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/20