Cтраница 1
Реакции силикатообразования в шихте, содержащей углекислый магний, начинаются и заканчиваются при более низкой температуре и протекают быстрее, чем в трехкомпонентной шихте. [1]
Образовавшийся за счет реакций силикатообразования спек щелочных силикатов с кремнеземом при дальнейшем повышении температуры претерпевает физико-химические изменения, связанные с увеличением в системе количества расплава и растворением в нем кремнезема. Наиболее низкая температура появления щелочно-силикатного расплава при варке содовой силикат-глыбы - 780 С, что соответствует эвтектике дисиликат натрия - кварц. [2]
При стеклообразовании происходит плавление спекшейся массы; завершаются реакции силикатообразования; осуществляется взаимное растворение силикатов, непрореагировавшего кварца и других компонентов. Растворение избыточного кварца протекает медленно и составляет основное содержание данного этапа. К концу этапа расплав становится прозрачным, однако он неоднороден по химическому составу, и в нем присутствует много мелких пузырей с газами. Для стекол листового состава стадия стек-лообразования заканчивается при температуре 1200 - 1250 С. [3]
Наличие в них кристаллизационной воды снижает энергию активации реакций силикатообразования и облегчает процесс варки стекла. [4]
На второй стадии - стеклообразования - при повышении температуры до 1150 - 1200 С завершаются реакции силикатообразования, образуется неоднородная по составу, пронизанная большим количеством газовых пузырьков стекломасса, а не прореагировавшие зерна кварца, количество которых достигает 25 %, и другие компоненты растворяются в силикатном расплаве. Процесс стеклообразования протекает в 8 - 9 раз медленнее, чем силикатообразование. [5]
В присутствии хлористых, фтористых и сульфатных соединений Na, К, Са и других катионов реакции силикатообразования интенсифицируются, особенно при температуре ниже 373 - 1373 К. Каталитическое влияние указанных примесей или добавок выражается в снижении температуры образования соответствующих силикатов кальция на 50 - 200 К или в повышении степени завершения реакции синтеза в изотермических условиях. Явление катализа твердо-фазовой реакции сложно, и одним из его механизмов может быть синтез метастабильных промежуточных соединений в присутствии примесных соединений. Так, в присутствии фтористых и хлористых солей Li, Na, К, Mg в системе СаСО3 - SiO2 интенсифицируется образование минерала кальциевого спуррита 2 ( 2СаО - 5Ю2) СаСОз. [6]
Вращение печи по времени совпадает с периодом перехода от смеси шихты и расплава к свободному расплаву, с периодом реакций силикатообразования и стеклообразования, с периодом изменения температуры, вязкости и поверхностного натяжения. Поэтому в разные сроки вращения печи для различных составов фритты наблюдаются различные ( из описанных) схемы движения материалов. [7]
Процесс стеклообразования можно условно разделить на два периода: начальный, когда только появляется и накапливается высокощелочной расплав, способствующий протеканию реакций силикатообразования, и собственно стеклообразование, когда уже значительное количество расплава силикатов будет действовать на остатки кремнезема. [8]
Рассмотренные выше реакции разложения соды и сульфата на окислы позволяют сделать вывод о том, что эти реакции самостоятельного влияния на ход реакций силикатообразования не оказывают. [9]
Основными ускорителями, применяемыми при варке стекла являются фториды Na2SiF6, CaF2 и др. Присутствие фтора в количестве 0 5 - - 1 % в шихте снижает температуру завершения реакций силикатообразования на 200 С благодаря появлению жидкой фазы при низких температурах. Процесс стеклообразования ускоряется также в результате воздействия паров фтора на кристаллическую решетку кремнезема, а также благодаря повышению теплопроводности шихты. [10]
В течение процесса варки шихте и стекломассе должно быть передано определенное количество тепла при определенных температурах, чтобы произвести нагрев шихты, испарение заключенной в ней влаги, разложение карбонатов и сульфатов, подогрев продуктов дегазации, компенсацию скрытой теплоты плавления компонентов шихты, нагрев стекломассы до температуры осветления, за вычетом количества тепла, выделяемого при реакциях силикатообразования. [11]
При температурах 70 - 300 С плавятся бура, азотнокислые соли натрия и калия, удаляется вода. При температурах выше 600 - 700 С в шихте происходят реакции силикатообразования, интенсивно разлагаются углекислые соли с выделением углекислоты. [12]
Поэтому принципиальная возможность осуществления процесса, предсказываемая термодинамикой, не всегда реализуется в действительности. Однако именно в силикатных системах в большинстве случаев термодинамические факторы определяют ход реакций силикатообразования. [13]
Течение реакций во всех слоях, конечно, не одинаковое. В верхнем слое испарение влаги, разложение карбонатов и сульфатов, превращение кварца и реакции силикатообразования происходят очень быстро и почти одновременно. Получающийся расплав силикатов с недорастворившимся в нем тугоплавкими компонентами стекает вниз под шихту, обнажая следующие слои шихты. [14]
Более того, эндотермический эффект в области температур 800 - 900 С, связанный с диссоциацией карбонатов, реакциями силикатообразования и плавлением ряда эвтектик, по величине практически остался тем же, а температура его незначительно снизилась. Это обстоятельство, по-видимому, может быть объяснено: во-первых, высокой дисперсностью сиштофа, во-вторых, наличием в сиштофе аморфного кремнезема, более реактивного, чем кристаллический кремнезем. [15]