197282. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkáli-ólomkristály üvegek előállítására
2 19728;: 3 A találmány alkáli-ólomkristály üvegek előállítására vonatkozik. Ismeretesek már ólom-szilikét üvegek, amelyek az ún. ólomkristály üvegek családját alkotják, azonban ezek előállítása, így pl. olvasztása igen költséges, mert egyrészt olvasztási hőmérsékletük, valamint a kidolgozási hőmérsékletük is eléggé magas. Ismert továbbá az is, hogy egy üveg olvasztási hőmérséklete általában növekszik a kovasav tartalom növekedésével. Az olvasztási hőmérséklet csökkenthető, ha részben helyettesítjük a SÍO2 tartalmat alkáli-oxidokkal, így pl* LÍ2O, Na20, K2O komponensekkel, vagy olyan módosító oxidokkal, mint amilyen a ZnO, BaO és CaO. Efféle üvegeknél azonban az üvegek kémiai tulajdonságai, nevezetesen elsősorban a sav-, a lúg- és a vizállóság, valamint az időjárással szembeni ellenállás jelentősen romolhat. Az NSZK-OS 25 19 009 sz. nyilvánosságra jutott irat olyan ólomszilikát üvegeket ismertet, amelyek kémiai összetételében a SÍO2 20-65, a B2O3 0-25, a PbO 12-60, az alkáli-oxidok 0-16, az aluminium-oxid 5 tömeg% értéket tehet ki egyéb alkotók mellett. Ez az üveganyag TV-képcsövek előállítására. alkalmas, de ólomkristály üvegek előállításához alkalmatlan. Egy másik ismert megoldás szerint Ólom-szilikát üvegeket optikai célokra állítanak elő - lásd: NSZK-OS 26 03 450 sz. leírást - aholis az üveg ólomoxid tartalma 35- -75 tömegé a többi komponens mellett, de érdekes még, hogy titán tartalma 6 t% maximumig terjedhet. Az eljárás hátránya, hogy a jelzett összetételek melleit ólomkristály üvegek előállítását nem teszi lehetővé. Az US. 3 970 465 ljsz. szabadalmi leírásból ugyancsak ólom-szilikát üvegek ismerhetők meg, miszerint az üveget alkotó nyerskeverékbe bevitt kvarc és földpát legfeljebb 100 mikron szemcsefinomságú lehet. Ilyen összetevőkkel ólomkristály azonban nem állítható elő. További ólom-üveg ill. azok összetevői ismerhetők meg az US. 4 520 115 ljsz. szabadalmi leírásból. Ezen üvegek azonban ugyancsak nem kristály üveg re vonatkoznak, hanem katódsugár csövekhez alkalmazhatók. Az irodalmi tanítások közös hátránya, hogy ólomkristály üvegek előállítására vonatkozólag kitanítást nem adnak, sem pedig nem ismerhetők meg energiatakarékos módszerek nemcsak kristályüvegek, hanem optikai üvegek előállítását illetően sem. Célul tűztük ki olyan alkáli-ólomkristály üvegek előállítását, amelyek kémiai ellenállósága nem romlik, de ugyanakkor alacsonyabb energia befektetéssel olvaszthatok, tehát olvasztási hőigényük kisebb, kidolgozási hőmérsékletük is alacsonyabb, mint az ismert és szokásos üvegeké. Fenti célkitűzés elérése érdekében kísérleteket végeztünk, melyek sorén azt az előre nem várt eredményt kaptuk, hogy ha a) főkomponensekből, így alkálioxidokból, elsősorban kálium- és/vagy nátrium-oxidból, továbbá kovasavból és ólomoxidból, és b) alkomponensekből, így bárium-oxidból, arzén-trioxidból, lkium-oxidból, bór-trioxidból, és adott esetben cinkoxidból, kalcium-oxídból, magnézium-oxidból, alumínium-oxidból, összeállított nyerskeverékhez c) módosító adalékot, vagy adalékokat juttatunk - amely adalék a kővetkező oxidokból ill. komponensekből állhat: foszfor-pentoxid, kén-trioxid, antimon-trioxid, cérium-oxid, ón-oxid, halogenid, célszerűen fluorid vagy klór id, aluminium-titanát lehet - egy, vagy több adalékként fentiek közül, úgy olyan új üvegeket, nevezetesen új alkáli-ólom-szilikát üvegeket nyerünk, amelyek olvasztási energia szükséglete lényegesen kevesebb, mint a szokásos ólomkristály üvegek olvasztási hőenergia szükséglete. Amellett, hogy az olvasztási hőmérséklet alacsonyabb, még az a további előny is járul az új üvegekhez, hogy a kidolgozási hőmérsékletük is csökken, továbbá csökkennek a párolgásból, porzásból előálló veszteségek, kevesebb lesz a környezet-szennyeződés, a keverék jobban homogenizálható és az üvegolvadék homogenitása is javul, nő a kemence élettartama, kisebb az olvadékkal érintkező tűzálló anyagok korróziója. Az említett előnyök mellé adódnak még azok az előre nem várt előnyös hatások, hogy azt új üvegeknél gyorsabb az olvadékképződés, a tisztulási folyamatok is gyorsabbak, amelyek következtében időegység alatt nagyobb mennyiségű feldolgozható üvegolvadék képződik. Ennek folytán növelhető az üzemvitel során az egységnyi felületről kivett üvegolvadék mennyisége, s ebből kifolyólag csökkenthető a fajlagos energia-felhasználós. Az elérhető energia-megtakaritás számításaink szerint elérheti a 20%-ot. A találmány szerinti alkáli-ólomkristály üveg előállítását lömeg3í-ban kifejezett alábbi oxidos összetételnek megfelelő alkotókkal biztosítjuk: a) főkomponensekre nézve: SÍO2 49-58 PbO 23-26 NazO 0.8-5 KzO 9-20 b) alkomponensekre nézve: BaO 0.5-1.5 AszOa legfeljebb 0.5, célszerűen 0.1-0.5 LÍ2O legfeljebb 2.0, célszerűen 0.2-2.0 B2O3 legfeljebb 3.0, célszerűen 0.5-3.0 ZnO legfeljebb 2.0, célszerűen 0.5-2.0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
