Ảnh hưởng của kính vỡ đến quá trình chế tạo và tính chất của kính

Từ khóa: cullet, tiêu thụ năng lượng, nhiệt độ nóng chảy, tính chất

 

1. Lời nói đầu

 

Kính vỡ là loại kính không còn có thể sử dụng làm sản phẩm trong quá trình sản xuất tiếp theo,

quá trình xử lý hoặc sử dụng sau khi nấu chảy ở nhiệt độ cao và trải qua quá trình đúc và làm nguội.

Có thể là phân mảnh hoặc toàn bộ. Do quy trình chế biến thủy tinh khác nhau nên hầu như tất cả các sản phẩm thủy tinh trong quy trình sản xuất và chế biến thủy tinh đều sẽ tạo ra một số loại thủy tinh vỡ nhất định. Do sản lượng tấm lớn

Kính trong ngành vật liệu xây dựng và sản phẩm đơn lẻ, tỷ lệ thu hồi rất cao [1,2]. Sản phẩm kính trong công nghiệp nhẹ do hình dạng khác nhau, sản lượng thấp và thu hồi phức tạp, chẳng hạn như tỷ lệ kính vỡ của các sản phẩm kính thông thường được thể hiện trong bảng dưới đây.

Bảng 1 Các nguồn chính và tỷ lệ kính vỡ của các loại kính khác nhau

Các loại thủy tinh	Nguồn chính	Tỷ lệ kính vỡ thu được là /%	nhận xét
Dụng cụ gia đình	Phần nổ	15 ~50	Tỷ lệ đủ điều kiện thấp
chai và lon	Miệng chai và tỷ lệ đủ điều kiện	10 ~15	Người có trình độ tỷ lệ rất cao
điện nguồn sáng	Miệng tròn và đường kính ngoài	15 ~35
Dòng máy khoan nước	Cạnh bay và cắt mài	30 ~50	Đóng khuôn
ly sữa		10 ~30	Tỷ lệ đủ điều kiện là cao
Tấm kính vi tinh thể	Cắt biên giới và tỷ lệ đủ điều kiện	20 ~50

Bởi vì lượng thủy tinh vỡ thích hợp trong nguyên liệu thô giúp tạo ra thủy tinh, bởi vì

thủy tinh vỡ có thể tan chảy ở độ ẩm thấp hơn so với các nguyên liệu thô khác. Bởi vì việc tái chế chai thủy tinh cần ít nhiệt hơn và độ mài mòn của thân lò cũng có thể giảm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng điều này khả thi và

thích hợp để thêm một tỷ lệ nhất định của kính vỡ trong quá trình sản xuất kính, điều này cũng có thể cải thiện tỷ lệ sử dụng kính tái chế và cải thiện bảo vệ môi trường. Hiện tại, 20% kính vỡ là

chủ yếu được sử dụng trong quá trình sản xuất thủy tinh để thúc đẩy quá trình nóng chảy của thủy tinh và trộn tốt nhất với cát thạch anh, tro soda và các nguyên liệu thô khác.

Tuy nhiên, thủy tinh vỡ chứa nhiều tạp chất được đưa vào trong quá trình nấu chảy thủy tinh, chẳng hạn như Fe và Al, ảnh hưởng đến hiệu suất của thủy tinh. Hơn nữa, thủy tinh chì và phát hiện thủy tinh asen dễ bị trộn lẫn trong

phục hồi kính vỡ, do đó việc giám sát và phát hiện kính vỡ là rất cần thiết. Để cải thiện việc sử dụng kính vỡ, cần phải có một bộ hoàn chỉnh các phương pháp giám sát kính vỡ và phát hiện nhanh chóng

được thành lập nhằm cải thiện tỷ lệ sử dụng kính vỡ.

 

2. Phân loại kính vỡ

Có nhiều loại kính vỡ được chia theo thành phần của nó. Trước hết, theo

sản xuất khác nhau của kính vỡ, nó được chia thành sản xuất kính vỡ, kính vỡ chế biến và

kính vỡ tái chế. Ba loại kính vỡ này được sản xuất sau khi sản xuất, chế biến và sử dụng,

tương ứng. Chẳng hạn như sản xuất kính vỡ chủ yếu là đầu vật liệu, phế liệu, chất thải trực tuyến, v.v. và quá trình xử lý kính vỡ chủ yếu là sau khi nghiền, cắt và các quá trình xử lý cơ học khác của kính vỡ. Và

Thủy tinh vỡ tái chế chủ yếu là việc tái sử dụng các sản phẩm thủy tinh trong cuộc sống. Các tính năng chính của nó được thể hiện trong bảng dưới đây.

	Sản xuất kính vỡ	Xử lý kính vỡ	Tái chế kính vỡ	nhận xét
hàm lượng tạp chất	thấp	cao hơn	cao hơn
trị giá- đang hồi phục	thấp	thấp hơn	cao
Thật sự Tỷ lệ thu hồi	rất cao	cao hơn	thấp
Có nên loại bỏ sắt không	không- thiết yếu	nhu cầu	thiết yếu
Lớn lao ngành công nghiệp ứng dụng	Tất cả các ngành nghề	Đồ thủy tinh, đèn điện, nguồn, thủy tinh màu trắng sữa	Thủy tinh chai có thể

 

3. Tác hại chính của kính vỡ

 

3.1 Ảnh hưởng của kính vỡ đến nhiệt độ nóng chảy của kính và mức tiêu thụ năng lượng

Kính vỡ vốn đã là kính nóng chảy nên không cần phải trải qua phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao.

nhiệt độ, làm giảm mức tiêu thụ năng lượng của quá trình nóng chảy và có thể làm giảm nhiệt độ nóng chảy

trong một số trường hợp nhất định. Có một trường hợp rất điển hình về mặt này là lò nung sợi thủy tinh. Hiện nay, có hai loại sản xuất sợi thủy tinh, một là lò nung hồ bơi, sử dụng hợp chất nhiệt độ cao

quá trình nấu chảy; còn lại là lò nung chảy, có bi thủy tinh. Theo dữ liệu có liên quan, 30% thủy tinh vỡ có thể làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh khoảng 10~20 độ.

Bởi vì kính vỡ không những không cần tiêu thụ năng lượng của phản ứng hóa học mà còn

độ dẫn nhiệt của kính vỡ cao hơn hỗn hợp, do đó mức tiêu thụ năng lượng cần thiết trong

quá trình nóng chảy thấp. Theo lý thuyết về mức tiêu thụ năng lượng của quá trình nóng chảy thủy tinh, tác giả có thể thấy rằng chỉ có năng lượng hóa học, việc sử dụng 20% ​​thủy tinh vỡ có thể làm giảm mức tiêu thụ năng lượng nóng chảy khoảng 3 4%. Xem xét các hiệu ứng toàn diện như độ dẫn nhiệt và đồng nhất hóa, năng lượng thực tế

Hiệu quả tiết kiệm có thể đạt tới hơn 5%.

 

3.2 Ảnh hưởng của kính vỡ đến tính chất của kính

Kính vỡ có tác động nhất định đến vẻ ngoài của kính. Chẳng hạn như tác động của kính vỡ lên kính

bong bóng, đá và sọc. Nếu kính vỡ lớn hơn và nhiều hơn, nó sẽ tạo ra một số sọc nhất định vì nó không thể đồng nhất tốt với hỗn hợp.

Kính vỡ có tác động nhất định đến tính chất vật lý và hóa học của kính, chủ yếu phản ánh

trong các khía cạnh sau. Đầu tiên là sự thay đổi về thành phần hóa học. Đối với cùng một công thức thủy tinh vỡ, do nhiệt độ nóng chảy cao, so với phức hợp mới, thủy tinh vỡ chứa nhiều loại

vật liệu chịu lửa, điện cực, nhiên liệu và quá trình trộn được đưa vào bằng cách làm nóng chảy tạp chất. Chẳng hạn như ZrO 2 trong phức hợp thủy tinh

Hàm lượng thường không quá 10ppm, nhưng thủy tinh vỡ thường là 50ppm và các nguyên tố khác bị ảnh hưởng được nêu trong bảng sau.

 

Bảng 3 So sánh các thành phần khác nhau có trong hỗn hợp và mảnh kính vỡ

yếu tố	Nội dung có thể có của hợp chất	Nội dung kính vỡ	Nguồn chính
Z r	10 giờ tối	50 trang/phút	chịu lửa
M o	<1ppm	Khoảng 10 giờ tối	điện cực
Fe	100 phần triệu	1000ppm	Trộn vật liệu, Vật liệu chịu lửa
S	<5ppm	30 trang/phút	nhiên liệu

 

Thứ hai, nó ảnh hưởng đến tính chất cơ học và quang học của kính. Do sử dụng kính vỡ nhiều lần,

việc tăng hàm lượng tạp chất sẽ làm giảm lực liên kết của mạng lưới tứ diện [SiO 4], dẫn đến tăng đáng kể độ giòn của thủy tinh. Ngoài ra, tạp chất sẽ làm cho thủy tinh có

một số màu nhất định, cần cải thiện độ trắng thông qua việc bổ sung màu sắc, nhưng khả năng truyền sáng bị giảm đáng kể.

3.3 Ảnh hưởng của độ hạt của thủy tinh vỡ đến quá trình nấu chảy

Độ hạt của thủy tinh vỡ cũng có ảnh hưởng đến quá trình nóng chảy. Nếu độ hạt của thủy tinh vỡ

kính lớn hơn, vì kính vỡ chỉ ra rằng sau khi tan chảy, tác dụng bảo vệ bên trong

thủy tinh vỡ, dễ tạo thành sọc và đá. Nếu các hạt mịn, nó sẽ tạo ra nhiều bọt tro,

cải thiện độ khó của quá trình làm trong. Và việc thêm thủy tinh vỡ sẽ làm giảm tỷ lệ khí của hỗn hợp, vì vậy cần phải tăng hàm lượng chất làm trong một cách thích hợp. Ngoài ra, thủy tinh vỡ được thêm vào lò nung, làm mềm trực tiếp ở nhiệt độ cao, dễ hình thành hiện tượng bong tróc bề mặt, thường được gọi là hiện tượng "xi lanh tóc". Theo yêu cầu về chủng loại và chất lượng thủy tinh, kích thước tối đa của

Kính vỡ thường được kiểm soát là nhỏ hơn 5mm và độ hạt của kính vỡ trên 90% phải vượt quá 0,1mm.

 

4. Kết luận

 

Theo ứng dụng thực tế của kính vỡ, có những gợi ý sau:

(1) lon thủy tinh vỡ

giảm tiêu thụ năng lượng nấu chảy, giảm chi phí, do đó, nếu có thể, hãy tận dụng tối đa lượng kính vỡ do chính sản phẩm tạo ra.

(2) Do thủy tinh vỡ đã được nấu chảy nhiều lần nên chứa nhiều tạp chất do sự ăn mòn của vật liệu trộn và vật liệu chịu lửa, và hiệu ứng tích lũy sẽ ảnh hưởng đến tính chất cơ học và quang học của thủy tinh. Do đó, hàm lượng thủy tinh vỡ phải được kiểm soát hợp lý đối với các sản phẩm chất lượng cao và có thể tăng lượng thủy tinh vỡ một cách thích hợp đối với các sản phẩm chất lượng thấp.

(3) Tỷ lệ sử dụng kính vỡ liên quan đến tỷ lệ sản xuất kính vỡ và yêu cầu chất lượng của kính.

Nói chung, nếu yêu cầu chất lượng của kính cao hơn, tỷ lệ kính vỡ phải được kiểm soát không quá 30%. Để ngăn ngừa các hiệu ứng tích lũy, nên kiểm tra hàm lượng tạp chất thường xuyên hoặc không sử dụng kính vỡ.

(4) Sản phẩm có yêu cầu chất lượng cao nên cố gắng không sử dụng kính vỡ của nước ngoài. Nếu thực sự cần thiết phải sử dụng, công tác phân loại và thử nghiệm nên được thực hiện tốt, và lượng sử dụng nên tăng 3% lần lượt, để tránh xảy ra tai nạn chất lượng với số lượng lớn.

 

5 Tham khảo

[1] Trần Lan Vũ; thảo luận về tái chế kính vỡ [J]. Cửa sổ và cửa ra vào, 2012.11:12-13

[2] Biện Trí Chương ; các nước phát triển thực hành xem xét việc tái chế và sử dụng thủy tinh thải ở Trung Quốc [J]. Vật liệu xây dựng quốc gia ; Số 06,2003

[3] Xu Meijun ; Tái chế và sử dụng thủy tinh thải trong và ngoài nước (I) [J]. Định hướng phát triển vật liệu ; giai đoạn 01,2007

[4] Thái Tú Cầm ; Tăng Hồng Vĩ ; Phùng Minh Lượng ; Hoàng Kiến Bân ; Câu Kim Phương ; ; tái chế và tận dụng thủy tinh thải [J]. Thủy tinh ; số 202,2010

[5] Xu Yan ; Thảo luận về vấn đề tái sử dụng men [J]. Sử dụng toàn diện tài nguyên ở Trung Quốc, 2005,4:24-26