2.7.7.13. Обжиг шихты

При обжиге шихты происходит образование ультрамарина. Этот процесс можно разделить на два этапа: на образование зеленого ультрамарина и на окисление его в синий.

В окружающей алюмосиликаты массе происходят следующие процессы:

а) при прогревании до 400—500 °С наличная сода реагирует с серой с образованием Na2S2, Na2S203, С02. Частично сера в Na2S203 восстанавливается до Na2S2;

б) при прогревании от 400 до 700 °С и восстановлении углеродом серы в пеке Na2S203 до Na2S2 и здесь же происходит удаление кристаллической воды из каолина;

в) происходит обеднение массы серой за счет ее угара (образуются S02, H2S) и возгонки.

Для уменьшения угара доступ кислорода в эти периоды ограничен до минимума. При этом находящиеся в массе соли окисляются до Na2S04 и количество натрия и серы в ультрамарине незначительно уменьшается. По-видимому, установившиеся при этих условиях связи между ионами натрия и серы в кристаллической решетке ультрамарина определяют образование синего цвета.

В процессе обжига угар серы достигает 70%, общий угар массы колеблется около 40% . Практически процесс ведения обжига делится на шесть периодов.

Задачей проведения I периода является поднятие температуры в печи до 500 СС равномерно по объему печи при наименьшей величине угара серы. Во II периоде проводится равномерное обогревание

тиглей с шихтой при наименьшем угаре серы. Во время III периода проводится выдержка температуры до получения зеленого ультрамарина. В течение IV периода происходит окисление шихты в условиях окислительной газовой среды и охлаждения печи до 600 С.  После IV периода печь закрывают и тщательно обмазывают глиной все щели. Во время V периода осуществляется томление — окисление зеленого ультрамарина в синий при постепенном охлаждении печи до температуры не меньше 360 °С. Во время VI периода происходит охлаждение печи до 45 °С. Режимы обжига шихты в печи показаны на рис. 45.