[發(fā)明專利]一種玻璃粉末法制備空心玻璃微珠的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210352397.1
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102826736A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 王蕓;彭壽;王華文;彭程;彭小波
• 申請（專利權）人: 蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院;中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: C03B19/10
• 分類號: C03B19/10
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 倪波

技術領域：

本發(fā)明涉及空心玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，更具體的說，涉及一種玻璃粉末法制備空心玻璃微珠的方法。

背景技術：

空心玻璃微珠是一種中空的、內(nèi)含一種或幾種惰性氣體的球形玻璃粉體，粒徑分布從幾個微米到幾百個微米之間。獨特的結構使之具備密度低、流動性好、導熱系數(shù)低、抗壓強度高、化學穩(wěn)定性好的特點，目前已經(jīng)應用在航空航天、石油開采、深海浮體材料、乳化炸藥、高級絕緣材料、墻體隔熱防火材料等軍事、民用以及高科技領域。

空心玻璃微珠的制備方法主要有干燥凝膠法、液滴法和玻璃粉末法，由于制備方法的限制，干燥凝膠法和液滴法制備的空心玻璃微珠強度都比較低，高端空心玻璃微珠的生產(chǎn)一般采用玻璃粉末法。

玻璃粉末法生產(chǎn)工藝過程主要是：1配料→2熔化→3水碎→4烘干→5粗碎→6細碎→7空心球化→8收集→9篩選→10檢驗，配料熔化是根據(jù)要求配制不同類型的產(chǎn)品，空心球化是產(chǎn)品成型的必經(jīng)過程，是目前較為成熟和穩(wěn)定的工藝，從工業(yè)化的角度考慮，3水碎→4烘干→5粗碎→6細碎的操作過程相對繁瑣，生產(chǎn)工藝復雜，設備多，能耗高，效率低，增加產(chǎn)品的不可控性。該段工藝具體過程為：首先將熔化好的玻璃液從熔窯中緩緩倒入通入冷水的水槽中通過水淬急冷將玻璃液變?yōu)椴Ａ?，然后將其撈出烘干并通過對輥破碎機將其破碎為２毫米以下的玻璃碎，符合標準的玻璃碎送入氣流磨中，粉碎為1～100微米的玻璃粉末。破碎過程中由于鐵等雜質的引入導致玻璃微珠成分的改變、降低了空心玻璃微珠性能指標，同時帶來噪音和粉塵污染；由于能源和人力成本的投入加大了生產(chǎn)成本，由于控制節(jié)點的增加也給空心玻璃微珠的質量控制增加了難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種易于操作和控制的玻璃粉末法制備空心玻璃微珠的方法，生產(chǎn)成本降低14～20%，抗壓強度提高4.8～15%。

本發(fā)明的目的是通過對制備工藝中粉碎步驟進行如下改進實現(xiàn)的，一種玻璃粉末法制備空心玻璃微珠的方法，包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、篩選、檢驗，本發(fā)明的創(chuàng)新點是將現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中水碎→烘干→粗碎→細碎的過程簡化為離心粉碎一步完成，所述粉碎步驟操作如下：熔化后的玻璃液在2MPa以上高壓氣體作用下通過多孔噴嘴噴出，使之形成向下濺落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液滴在下落過程中與高速旋轉的轉鼓表面碰撞，轉鼓內(nèi)通入循環(huán)水冷卻，玻璃液滴在重力、離心力、濺射力的共同作用下形成粒徑在１～100微米之間的玻璃顆粒并甩入粉料收集倉內(nèi)。

本發(fā)明進一步技術方案是，所述玻璃液滴形成粒徑的大小通過調節(jié)轉鼓轉速與噴射氣體的壓力控制。

本發(fā)明針對玻璃粉末法空心玻璃微珠生產(chǎn)工藝進行改進，采用一種新的離心粉碎代替原生產(chǎn)工藝中水碎→烘干→粗碎→細碎的過程，簡化了生產(chǎn)工藝，降低能耗，減少設備和人員成本，操作與質量易于控制,水淬效果也更好；本發(fā)明可降低生產(chǎn)成本14～20%，提高抗壓強度4.8～15%。

具體實施方式

實施例1

采用產(chǎn)品密度為0.25?g/cm³的玻璃配方配置玻璃原料，將配好并混合均勻的玻璃原料放入窯爐中進行熔融，熔制溫度1500℃～1600℃，熔制時間為1～3小時，熔融玻璃液在2.4Mpa的高壓氣體作用下通過多孔噴嘴向下噴出，形成快速向下濺射出的高速玻璃液滴，并在下落過程中與900r/min的高速轉鼓表面碰撞，玻璃液滴在重力、離心力、濺射力的共同作用下甩成中位粒徑在15微米左右的玻璃粉末。將玻璃粉末與空氣混合噴入成珠爐，在1580℃的溫度場內(nèi)迅速空心球化。空心球化后的粉體主要通過旋風除塵器收集，剩余的超細粉體通過布袋收塵器收集。收集到的粉體利用空心玻璃微珠漂選裝置分選，將空心玻璃微珠與玻璃微珠分開，同時烘干分級，生產(chǎn)出密度為0.25±0.02g/cm³，抗壓強度9Mp，漂浮率≥98％的空心玻璃微珠，抗壓強度提高12.5%，生產(chǎn)成本降低19%。

實施例2