Üvegipari alapanyagok mágneses tisztítása az üveg transzmissziójának növelése céljából

Üvegipari alapanyagok mágneses Üvegipari alapanyagok mágneses tisztítása az üveg transzmissziójának tisztítása az üveg transzmissziójának

növelése céljábólnövelése céljából

Paróczai Csilla Paróczai Csilla Témavezető: Dr. Gömze A. LászlóTémavezető: Dr. Gömze A. László

[email protected]@uni-miskolc.hu

Miskolci EgyetemMiskolci EgyetemKerámia- és Szilikátmérnöki TanszékKerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék

PhD hallagatók anyagtudományi napja V. , Veszprém, 2005. november 21.PhD hallagatók anyagtudományi napja V. , Veszprém, 2005. november 21.

Bevezetés

PhD hallgatók anyagtudományi napja V., Veszprém, 2005. november 21.PhD hallgatók anyagtudományi napja V., Veszprém, 2005. november 21.Paróczai Csilla - Dr. Gömze A. László Paróczai Csilla - Dr. Gömze A. László

Kerámia és Szilikátmérnöki Tanszék, Miskolci EgyetemKerámia és Szilikátmérnöki Tanszék, Miskolci Egyetem

• Disszertációm témája: az üveg fizikai, optikai tulajdonságainak javítása• Ezen belül eddigi munkáim során főleg az üveg transzmissziójának (fényáteresztő képességének) növelése volt az elsődleges szempont• Mostani előadásomban ismertetem, hogy:

•miért fontos az üveg transzmissziója•mi befolyásolja a transzmisszió mértékét• milyen módszerek vannak a transzmisszió növelésére

•Ezt követően:•kitérek az általam végzett vizsgálati módszer ismertetésére•leírom a vizsgálat körülményeit•és ismertetem az eredményeket

Az üveg transzmissziója



•Az üveg fényáteresztő képességét Az üveg fényáteresztő képességét leginkább a fémek és azok oxidjai leginkább a fémek és azok oxidjai csökkentikcsökkentik•Ezen belül is külön meg kell említeni a Ezen belül is külön meg kell említeni a kétféle vasmódosulatot (kétféle vasmódosulatot (FeFe2+2+, Fe, Fe33++), mivel ), mivel ezek okozzák a legtöbb problémát.ezek okozzák a legtöbb problémát.•A A Fe(II)Fe(II) és a és a Fe(III)Fe(III) más-más más-más hullámhosszon mutat maximális hullámhosszon mutat maximális fényelnyelést.fényelnyelést.A A FeFe3+3+ -- 380, 420 380, 420, , 435 nm.435 nm.FeFe2+2+ -- 1050 1050 nm.nm.

%10011

2

2

nnR cd

II 100

cd

IRI

lg2lg 0

A transzmissziót befolyásoló tényezők



•Az alapanyag tisztasága–Bányászott alapanyagok–Üvegcserép, …

•Az üvegben jelenlevő visszamaradó mechanikai feszültségek jellege és nagysága. Ez az alábbiaktól függ:

–A hűtési (temperáló) hőmérséklet időbeli változása–Az alakadáskor bevitt mechanikai feszültségek–Az üvegolvadék kémiai, ásványi összetétele, …

•A technológia során az alapanyagba, keverékbe, üvegolvadékba kerülő szennyezők mennyisége.A szennyezők bekerülhetnek:

–A szállítás és a keverékkészítés során,–A kemence falazatából (erózió), …

Az üveg fényáteresztő képességét elsősorban a fémes oxidok jelenléte rontja le. Ilyen például a vas-oxid (II és III), a titán-dioxid, a króm-oxid, …

Az alapanyagok tisztításának lehetőségei



•Flotálás–Eltérő ülepedési sebesség–Kevésbé hatékony

•Kémiai tisztítás, Savakkal (pl.: H2SO4, HF, HCl) történik–Veszélyes–Káros a környezetre–Drága–Viszonylag lassú és körülményes–hatékony

•Szemcse-szétválasztás–Egyszerű–Kevésbé környezetterhelő

•Mágneses leválasztás–Egyszerű–Viszonylag olcsó–Könnyen beépíthető a rendszerbe

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

250

366

482

598

714

830

946

1062

1178

1294

1410

1526

1642

1758

1874

1990

2106

2222

2338

2454

Hullámhossz [nm]

Tran

szm

issz

ió [%

]

0,125

0,25-0,00

0,125-0,8

0,125-0,25

A mágneses tisztításA mágneses tisztítás• Elsődleges vagy alacsony intenzitású leválasztásElsődleges vagy alacsony intenzitású leválasztás

–Durva vas- és fémtartalom eseténDurva vas- és fémtartalom esetén–Betárolás előttBetárolás előtt

•Magas intenzitású leválasztásMagas intenzitású leválasztás–Keverés, őrlés, szűrés utánKeverés, őrlés, szűrés után–Villeroy & BochVilleroy & Boch

•Ritka földfém dob mágnesekRitka földfém dob mágnesek–A porlasztva szárítók okozta finom A porlasztva szárítók okozta finom vasszennyezés ellenvasszennyezés ellen

•Vég-fázisú leválasztásVég-fázisú leválasztás–A kerámiaipari porsajtók védelméreA kerámiaipari porsajtók védelmére

•HI-filterekHI-filterek–Finomdiszperz vas és egyéb mágnesezhető Finomdiszperz vas és egyéb mágnesezhető anyag kiszűréséreanyag kiszűrésére



Átvéve: Eriez Magnetics Europe Limited

Az alkalmazott tisztítási módszerAz alkalmazott tisztítási módszer-Eriez CMT 5Eriez CMT 5-Permanens mágnesrudakPermanens mágnesrudak-A berendezésben A berendezésben 5 mágnesrúd5 mágnesrúd található melyeknek ereje egyenként található melyeknek ereje egyenként 10.500 Gauss10.500 Gauss -A mágneseken belül A mágneseken belül 6 pólusváltás6 pólusváltás van van -A berendezés kétféle módon A berendezés kétféle módon üzemeltethető, vagy a gravitációt üzemeltethető, vagy a gravitációt kihasználva fentről lefele kihasználva fentről lefele áramoltatva, vagy lentől felfele áramoltatva, vagy lentől felfele szivattyúzva a folyadékotszivattyúzva a folyadékot



Átvéve: Paul Fears – Dr. Gömze A. László – John Curwen: Üveg és kerámia nyersanyagok mágnesezhető szennyezőanyagainak mágneses leválasztása (Miskolc, 2003.)

A mágnesrudak elhelyezkedéseA mágnesrudak elhelyezkedése



Átvéve: Eriez Magnetics Europe Limited

A vizsgálat meneteA vizsgálat menete I. 2kg alapanyag átmosása

10xII. száraz papírlappal a mágnesrudak

megtisztítása – a papírlap megmérése

III. Szennyezett papírlap



Vastartalmú szennyezőanyagok eltávolítása mágneses csapdán

Vizsgált anyagok:

•Kvarchomok•Dolomit•Mészkő•Földpát

Az általunk használt alapanyagok mindegyikét a Az általunk használt alapanyagok mindegyikét a Guardian Orosháza gyárából hoztuk, olyan Guardian Orosháza gyárából hoztuk, olyan állapotban, ahogy ott felhasználásra kerülnek az állapotban, ahogy ott felhasználásra kerülnek az üveggyártás folyamatában.üveggyártás folyamatában.



A kvarchomok tisztításaA kvarchomok tisztítása Szitaanalízis – A kvarchomok szemcseeloszlása

0

20

40

60

80

100

120

< 0,1 0,1 - 0,25 0,25 - 0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

A sz

itán

áthu

llott,

ille

tve

fenn

mar

adt

men

nyisé

g [%

]áthullottfennmaradt

0

10

20

30

40

50

60

70

80

< 0,1 0,1 - 0,25 0,25 - 0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

Men

nyis

ég [

%]



A kvarchomok tisztításaA kvarchomok tisztítása Mágneses tisztítás



A dolomit tisztításaA dolomit tisztítása Szitaanalízis – A dolomit szemcseeloszlása

0

20

40

60

80

100

120

< 0,1 0,1-0,25 0,25-0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

A sz

itán

áthu

llott,

ille

tve

fenn

mar

adt

men

nyisé

g [%

]áthullottfennmaradt

0

5

10

15

20

25

30

35

40

< 0,1 0,1-0,25 0,25-0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

Men

nyis

ég [%

]



A dolomit tisztításaA dolomit tisztítása Mágneses tisztítás – a különböző frakciók összehasonlítása



A dolomit tisztításaA dolomit tisztítása Mágneses tisztítás – a különböző frakciók összehasonlítása – a szemcseeloszlást is figyelembe véve

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A tisztítások száma

A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[1

0-3 %

] > 0,5 mm0,25-0,5 mm0,1-0,25 mm< 0,1 mm



A mészkő tisztításaA mészkő tisztítása Szitaanalízis – A mészkő szemcseeloszlása

0

20

40

60

80

100

120

< 0,1 0,1-0,25 0,25-0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

A sz

itán

áthu

llott,

ille

tve

fenm

arad

t m

enny

iség

[g]

áthullottfennmaradt

0

10

20

30

40

50

60

< 0,1 0,1-0,25 0,25-0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

Men

nyis

ég [%

]



A mészkő tisztításaA mészkő tisztítása Mágneses tisztítás – a különböző frakciók összehasonlítása

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[10

-3 %

]

keverék

> 0,5 mm

0,25-0,5 mm

0,1-0,25 mm

< 0,1 mm



A mészkő tisztításaA mészkő tisztítása Mágneses tisztítás – a különböző frakciók összehasonlítása – a szemcseeloszlást is figyelembe véve

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[10

-3 %

]

> 0,5 mm0,25-0,5 mm0,1-0,25 mm< 0,1 mm



A földpát tisztításaA földpát tisztítása Szitaanalízis – A földpát szemcseeloszlása

0

20

40

60

80

100

120

< 0,1 0,1-0,25 0,25-0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

A s

zitá

n át

hullo

tt, il

letv

e fe

nnm

arad

t m

enny

iség

[%]

áthullottfennmaradt

0

5

10

15

20

25

30

35

40

< 0,1 0,1-0,25 0,25-0,5 > 0,5

Szemcseméret [mm]

Men

nyis

ég [

%]



A földpát tisztításaA földpát tisztítása Mágneses tisztítás – a különböző frakciók összehasonlítása

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[10-3

%]

keverék> 0,5 mm0,25-0,5 mm0,1-0,25 mm< 0,1 mm



A földpát tisztításaA földpát tisztítása Mágneses tisztítás – a különböző frakciók összehasonlítása – a szemcseeloszlást is figyelembe véve

0200400600800

10001200140016001800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[10-3

%]

> 0,5 mm0,25-0,5 mm0,1-0,25 mm< 0,1 mm



A szennyezettség mértékének és a A szennyezettség mértékének és a tisztítás hatékonyságának elemzésetisztítás hatékonyságának elemzése

Az alapanyagok összehasonlításaAz alapanyagok összehasonlítása

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[10-3

%]

mészkőföldpátdolomitkvarchomok



A szennyezettség mértékének és a A szennyezettség mértékének és a tisztítás hatékonyságának elemzésetisztítás hatékonyságának elemzése

Az általunk választott keverék-összetételAz általunk választott keverék-összetétel

54,89

13,97

5,303,32

0

10

20

30

40

50

60

Kvarchomok Dolomit Mészkő Földpát

Men

nyis

ég [%

]



A szennyezettség mértékének és a A szennyezettség mértékének és a tisztítás hatékonyságának elemzésetisztítás hatékonyságának elemzése Az alapanyagok szennyezettsége a keverék-összetétellel aránybanAz alapanyagok szennyezettsége a keverék-összetétellel arányban

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

isége

[10-3

%]

mészkőföldpátdolomitkvarchomok



A szennyezettség mértékének és a A szennyezettség mértékének és a tisztítás hatékonyságának elemzésetisztítás hatékonyságának elemzése Az alapanyagok szennyezettsége a keverék-összetétellel aránybanAz alapanyagok szennyezettsége a keverék-összetétellel arányban

0

100

200

300

400

500

600

700

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


A m

ágne

sen

mar

adt s

zenn

yező

k m

enny

iség

e[1

0-3 %

] kvarchomokdolomit+földpátdolomit+földpát+mészkő



Eredmények összegzéseEredmények összegzése1.1. A vastartalmú alapanyagok szennyezettsége függ a A vastartalmú alapanyagok szennyezettsége függ a

szemcsemérettőlszemcsemérettől• a legfinomabb és a legdurvább frakció tartalmazza a legtöbb a legfinomabb és a legdurvább frakció tartalmazza a legtöbb

mágnessel eltávolítható szennyezőtmágnessel eltávolítható szennyezőt

2.2. Nagyobb figyelmet kell fordítani a kis mennyiségbe bevitt Nagyobb figyelmet kell fordítani a kis mennyiségbe bevitt alapanyagok tisztításáraalapanyagok tisztítására• bár a kvarchomokkal kerül be a keverékbe a legtöbb szennyező; a bár a kvarchomokkal kerül be a keverékbe a legtöbb szennyező; a

dolomittal és a földpáttal együttesen bevitt vas-oxid mennyisége dolomittal és a földpáttal együttesen bevitt vas-oxid mennyisége meghaladja a kvarchomokkal bevitt mennyiségetmeghaladja a kvarchomokkal bevitt mennyiséget

• a dolomittal, földpáttal és mészkővel együttesen bevitt vas-oxid a dolomittal, földpáttal és mészkővel együttesen bevitt vas-oxid mennyisége lényegesen több, mint a kvarchomokkal mennyisége lényegesen több, mint a kvarchomokkal üvegolvadékba kerülő vas-oxid mennyisége, ezért együttesen üvegolvadékba kerülő vas-oxid mennyisége, ezért együttesen jobban szennyezik az üveget – rontják az üveg transzmisszióját jobban szennyezik az üveget – rontják az üveg transzmisszióját



Köszönöm a figyelmet!Köszönöm a figyelmet!

Paróczai CsillaParóczai Csilla II. éves doktoranduszII. éves doktorandusz

Témavezető: Dr. Gömze A. LászlóTémavezető: Dr. Gömze A. László

Miskolci EgyetemMiskolci EgyetemKerámia- és Szilikátmérnöki TanszékKerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék

Üvegipari alapanyagok mágneses tisztítása az üveg transzmissziójának növelése céljából

Documents

Transcript of Üvegipari alapanyagok mágneses tisztítása az üveg transzmissziójának növelése céljából