[發明專利]一種制備鋁硅酸鹽玻璃空心微球的方法

有效

• 申請號: 201310355028.2
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103395983A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 彭壽;王蕓;馬立云;崔介東;彭程
• 申請（專利權）人: 蚌埠玻璃工業設計研究院;中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: C03C3/087
• 分類號: C03C3/087;C03C3/095;C03B9/00
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術領域

本發明屬于高溫隔熱材料領域，涉及一種輕質混凝土骨料用鋁硅酸鹽玻璃空心微球的制備裝置與制備方法。

背景技術

輕質混凝土是由輕質骨料配制而成的表觀密度在1.95g/cm³以下的混凝土，也稱輕骨料混凝土，具有保溫隔熱性能好、耐火性能好、自重輕、隔音性能好等諸多特性，作為保溫輕質混凝土、結構保溫輕質混凝土、結構輕質混凝土而廣泛用于冶金、建材、機械、石化、輕工等行業。

輕質混凝土的骨料來源可分為天然輕骨料（如浮石、火山渣及其輕砂）、工業廢料輕骨料（如粉煤灰、陶粒、礦渣珠、自燃煤矸石及其輕砂）、人造輕骨料（如粘土陶粒、頁巖陶粒、沸石巖輕骨料、膨脹珍珠巖等）。市場上輕質骨料主要以珍珠巖、蛭石、陶粒等為主，而傳統的輕質骨料吸水率較大而影響了其導熱系數，限制了其使用范圍。

空心玻璃微球作為輕質混凝土的骨料，可以克服傳統的膨脹珍珠巖吸水率大、漿料收縮率大、后期強度低和開裂等問題，同時也可以彌補常規的聚苯顆粒易燃、防火性能較差和高溫條件下會產生有害氣體等缺點，是一種理想的優質新型輕質骨料，具有廣闊的應用領域和前景。

發明內容

本發明的目的就是提供一種簡單實用的制備鋁硅酸鹽玻璃空心微球方法及裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

A、一種制備鋁硅酸鹽玻璃空心微球的方法，其特征在于包括以下步驟：

溫度為1400~1500℃、黏度為10^2.5~10^3.3Pa.s的鋁硅酸鹽玻璃液流出高爐時，向熔融的鋁硅酸鹽玻璃液內吹制壓力為0.1MPa~1MPa的壓縮空氣，將鋁硅酸鹽玻璃液吹向玻璃空心微球收集器，形成中空的玻璃微球。

在上述技術方案的基礎上，還有以下進一步優化的技術方案：

向高溫爐中通入還原性或非氧化性氣體，使得熔融玻璃液處于還原性氣氛或非氧化氣氛中，還原性或非氧化性氣體為氫氣和氮氣的混合氣，且氫氣與氮氣的流量比為1：80~1：150；

所述的熔融的鋁硅酸鹽玻璃液，其成份組成為：SiO₂?59~65wt.%，Al₂O₃?12~16wt.%，MgO?3.4~4.5wt.%，CaO?0.5~1.5wt.%，Li₂O?6~8.5wt.%，Na₂O?7~8.5wt.%。

B、一種制備鋁硅酸鹽玻璃空心微球的裝置，包括高溫爐1，其特征在于，高溫爐1內兩側分別安置硅鉬棒2、中間位置設置剛玉坩堝3，高溫爐1頂部設有加料器4通往剛玉坩堝3，剛玉坩堝3底部設有剛玉導液管5并通向下方設置的玻璃散料收集器8，剛玉導液管5中部一側設有吹氣管6a及其相連的空氣壓縮機6，剛玉導液管5與吹氣管6a對應的一側設有微球導管7a，微球導管7a與微球收集器7相連，高溫爐1設有還原性氣體管道11并通向剛玉坩堝3。除了空氣壓縮機6，其它部件均為剛玉材質。

在上述技術方案的基礎上，還有以下進一步優化的技術方案：

剛玉導液管5與微球導管7a之間的夾角a大小為120°~150°；

加料器4及剛玉坩堝3的底部分別設有控制原料投放與玻璃液流出的閥門，材質為剛玉或碳化硅。

本發明充分利用了玻璃液的表面張力使其收縮并成為球形的原理，通過特定的鋁硅酸鹽玻璃原料組成，如原料中Li₂O的含量較高，就是利用了Li₂O對玻璃的助熔性的同時，還可以增加玻璃液的表面張力的功效；而通入還原性或非氧化性氣體的作用也是為了使玻璃液的表面張力增加到一個理想的匯聚成球形的范圍，同時通過控制導液管5與收集器7導管之間的夾角為特定的值，使得在出料口的玻璃液處于有利于收縮成球形的溫度條件與黏度條件，進而在空氣吹制時，由表面張力與玻璃液自身重力與空氣吹力的綜合作用下，使玻璃液匯聚成中空的球狀。

本發明的有益效果：成球方法及裝置較為簡單、成本低、成球效率高。

附圖說明

圖1為本發明的制備鋁硅酸鹽玻璃空心微球的裝置結構示意圖。

圖2為采用本發明提出的裝置與方法制備的鋁硅酸鹽玻璃空心微球的放大圖片。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明加以闡述。

實施例1