2
SPIS TREŚCI
I
Wprowadzenie
1. Wstęp 4 2. Cel pracy 4II
Część literaturowa
3. Faza gazowa w szkle - aktualny stan wiedzy 7
3.1. Występowanie gazów w szkle 10
3.2. Wydzielanie się gazów w procesie topienia szkła 14
3.2.1. Oddziaływanie tlenu z masą szklaną 16
3.2.2. Oddziaływanie pary wodnej z masą szklaną 18
3.2.3. Oddziaływanie azotu z masą szklaną 21
3.2.4. Oddziaływanie dwutlenku węgla z masą szklaną 21
3.2.5. Oddziaływanie tlenków siarki z masą szklaną 22
3.2.6. Oddziaływanie innych gazów z masą szklaną 26
4. Klarowanie stopów szklanych 27
4.1. Chemiczne środki klarujące – współczesne kierunki rozwoju 29
5. Surowce odpadowe w topieniu szkła 32
5.1. Stłuczka szklana z recyklingu 33
5.2. Żużel wielkopiecowy 45
6. Stosowane procedury badawcze 46
6.1. Przegląd i dobór optymalnej metody oznaczania gazów rozpuszczonych w szkle 47
6.1.1. Wysokotemperaturowa ekstrakcja w strumieniu gazu obojętnego 47
6.1.2. Wysokotemperaturowa ekstrakcja próżniowa 48
6.2. Przegląd i wybór optymalnej metody oznaczania składu i zawartości gazów w
pęcherzach gazowych w szkle
51
6.3. Pęcherze gazowe w szkle 54
6.3.1. Najczęstsze przyczyny powstawania pęcherzy w szkle 54
6.3.2. Analiza pęcherzy powstałych w wyniku awarii w polskich hutach szkła 57
6.4. Metoda chromatografii gazowej 63
6.5. Chromatograficzna analiza gazów z zastosowaniem spektrometrii mas 67
3
III
Część doświadczalna
747. Budowa stanowiska badawczego 74
7.1. Budowa stanowiska do badania gazów rozpuszczonych w masie szklanej 75
7.2. Budowa przystawki do badania szkła z pęcherzykami 81
7.3. Kalibracja układu pomiarowego 85
8. Dobór składu chemicznych i surowcowego szkieł do badań 88
8.1. Wytopy laboratoryjne 93
9. Rezultaty badań 99
9.1. Oględziny makroskopowe 99
9.2. Analiza stopnia pęcherzowości wytopionych zestawów 107
9.3. Wyniki chromatograficzne 108
9.3.1. Próbki topione bez dodatku środków klarujących 109
9.3.2. Próbki topione z dodatkiem jednoskładnikowych środków klarujących 113
9.3.3. Próbki topione z dodatkiem wieloskładnikowych środków klarujących 121
9.3.4. Próbki topione z dodatkiem surowców zastępczych 126
9.4. Analiza termiczna zestawów 138
9.4.1. Termiczna analiza różnicowa i termograwimetria 138
9.4.2. Zestawy niezagęszczane poprzez prasowanie 139
9.4.3. Analiza termiczna zestawów zagęszczonych 146
9.5. Topliwość zestawów 154
9.6. Wyniki analizy porównawczej metodą TG/ DTA sprzężonej z kwadrupolowym
analizatorem gazu
162
9.7. Analiza porównawcza pęcherzy metodą mikrotomografii rentgenowskiej 163
9.8. Analiza porównawcza pęcherzy w szkle metodą spektroskopii Ramana 166
10. Podsumowanie wyników badań 167
11. Literatura 171
