一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法技术

本发明专利技术公开一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法，包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、筛选、检验，所述粉碎步骤操作如下：熔化后的玻璃液在2MPa以上高压气体作用下通过多孔喷嘴喷出，使之形成向下溅落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液滴在下落过程中与高速旋转的转鼓表面碰撞，转鼓内通入循环水冷却，玻璃液滴在重力、离心力、溅射力的共同作用下形成粒径在1～100微米之间的玻璃颗粒；本发明专利技术的创新点是采用一种新的离心粉碎代替原生产工艺中水碎→烘干→粗碎→细碎的过程，简化了生产工艺，降低能耗，减少设备和人员成本，操作与质量易于控制；本发明专利技术可降低生产成本14～20%，提高抗压强度4.8～15%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空心玻璃微珠的生产エ艺，更具体的说，涉及ー种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法。
技术介绍
空心玻璃微珠是ー种中空的、内含ー种或几种惰性气体的球形玻璃粉体，粒径分布从几个微米到几百个微米之间。独特的结构使之具备密度低、流动性好、导热系数低、抗压强度高、化学稳定性好的特点，目前已经应用在航空航天、石油开采、深海浮体材料、乳化炸药、高级绝缘材料、墙体隔热防火材料等军事、民用以及高科技领域。空心玻璃微珠的制备方法主要有干燥凝胶法、液滴法和玻璃粉末法，由于制备方法的限制，干燥凝胶法和液滴法制备的空心玻璃微珠强度都比较低，高端空心玻璃微珠的 生产一般采用玻璃粉末法。玻璃粉末法生产エ艺过程主要是I配料一2熔化一3水碎一4烘干一5粗碎一6细碎一7空心球化一8收集一9筛选一10检验，配料熔化是根据要求配制不同类型的产品，空心球化是产品成型的必经过程，是目前较为成熟和稳定的エ艺，从エ业化的角度考虑，3水碎一4烘干一5粗碎一6细碎的操作过程相对繁琐，生产エ艺复杂，设备多，能耗高，效率低，增加产品的不可控性。该段エ艺具体过程为首先将熔化好的玻璃液从熔窑中缓缓倒入通入冷水的水槽中通过水淬急冷将玻璃液变为玻璃碎，然后将其捞出烘干并通过对辊破碎机将其破碎为2毫米以下的玻璃碎，符合标准的玻璃碎送入气流磨中，粉碎为I 100微米的玻璃粉末。破碎过程中由于铁等杂质的引入导致玻璃微珠成分的改变、降低了空心玻璃微珠性能指标，同时带来噪音和粉尘污染；由于能源和人力成本的投入加大了生产成本，由于控制节点的増加也给空心玻璃微珠的质量控制増加了难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易于操作和控制的玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法，生产成本降低14 20%，抗压强度提高4. 8 15%。本专利技术的目的是通过对制备エ艺中粉碎步骤进行如下改进实现的，ー种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法，包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、筛选、检验，本专利技术的创新点是将现有生产エ艺中水碎一烘干一粗碎一细碎的过程简化为离心粉碎ー步完成，所述粉碎步骤操作如下熔化后的玻璃液在2MPa以上高压气体作用下通过多孔喷嘴喷出，使之形成向下溅落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液滴在下落过程中与高速旋转的转鼓表面碰撞，转鼓内通入循环水冷却，玻璃液滴在重力、离心力、溅射カ的共同作用下形成粒径在I 100微米之间的玻璃颗粒并甩入粉料收集仓内。本专利技术进一步技术方案是，所述玻璃液滴形成粒径的大小通过调节转鼓转速与喷射气体的压カ控制。本专利技术针对玻璃粉末法空心玻璃微珠生产エ艺进行改进，采用ー种新的离心粉碎代替原生产エ艺中水碎一烘干一粗碎一细碎的过程，简化了生产エ艺，降低能耗，減少设备和人员成本，操作与质量易于控制，水淬效果也更好；本专利技术可降低生产成本14 20%，提高抗压强度4. 8 15%。具体实施例方式实施例I 采用产品密度为O. 25 g/cm3的玻璃配方配置玻璃原料，将配好并混合均匀的玻璃原料放入窑炉中进行熔融，熔制温度1500°C 1600°C，熔制时间为I 3小时，熔融玻璃液在2.4Mpa的高压气体作用下通过多孔喷嘴向下喷出，形成快速向下溅射出的高速玻璃液滴，并在下落过程中与900r/min的高速转鼓表面碰撞，玻璃液滴在重力、离心力、溅射カ的共同作用下甩成中位粒径在15微米左右的玻璃粉末。将玻璃粉末与空气混合喷入成珠炉，在1580°C的温度场内迅速空心球化。空心球化后的粉体主要通过旋风除尘器收集，剰余的超细粉体通过布袋收尘器收集。收集到的粉体利用空心玻璃微珠漂选装置分选，将空心玻璃 微珠与玻璃微珠分开，同时烘干分级，生产出密度为O. 25±0. 02g/cm3，抗压强度9Mp，漂浮率彡98%的空心玻璃微珠，抗压强度提高12. 5%，生产成本降低19%。实施例2 采用产品密度为O. 4g/cm3的玻璃配方配置玻璃原料，将配好并混合均匀的玻璃原料放入窑炉中进行熔融，熔制温度1480 1580°C，熔制时间为I 3小时，熔融玻璃液在2.2Mpa的高压气体作用下通过多孔喷嘴向下喷出，形成快速向下溅射出的高速玻璃液滴，并在下落过程中与800r/min的高速转鼓表面碰撞，玻璃液滴在重力、离心力、溅射カ的共同作用下甩成中位粒径在20微米左右的玻璃粉末。将玻璃粉末与空气混合喷入成珠炉，在1540°C的温度场内迅速空心球化。空心球化后的粉体主要通过旋风除尘器收集，剰余的超细粉体通过布袋收尘器收集。收集到的粉体利用空心玻璃微珠漂选装置分选，将空心玻璃微珠与玻璃微珠分开，同时烘干分级，生产出密度为O. 4±0. 02g/cm3，抗压强度40 Mp，漂浮率彡95%的空心玻璃微珠，抗压强度提高11. 1%，生产成本可降低17%。实施例3 采用产品密度为O. 7g/cm3的玻璃配方配置玻璃原料，将配好并混合均匀的玻璃原料放入窑炉中进行熔融，熔制温度1450 1550°C，熔制时间为I 3小时，熔融玻璃液在2. IMpa的高压气体作用下通过多孔喷嘴向下喷出，形成快速向下溅射出的高速玻璃液滴，并在下落过程中与700r/min的高速转鼓表面碰撞，玻璃液滴在重力、离心力、溅射カ的共同作用下甩成中位粒径在25微米左右的玻璃粉末。将玻璃粉末与空气混合喷入成珠炉，在1500°C的温度场内迅速空心球化。空心球化后的粉体主要通过旋风除尘器收集，剰余的超细粉体通过布袋收尘器收集。收集到的粉体利用空心玻璃微珠漂选装置分选，将空心玻璃微珠与玻璃微珠分开，同时烘干分级，生产出密度为O. 7±0. 02g/cm3，抗压强度131 Mp，漂浮率^ 96%的空心玻璃微珠，抗压强度提高5%，生产成本降低14%。应当指出的是所谓抗压强度指的是对空心玻璃微珠施加经由气体或液体传导的等静压力，当空心玻璃微珠破裂10% (体积比)时对应的强度为其抗压强度。具体数据对比可见表一。三个不同配方空心玻璃微珠的抗压强度、密度及成本分析。表一权利要求1.，包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、筛选、检验，其特征在于，所述粉碎步骤操作如下熔化后的玻璃液在2MPa以上高压气体作用下通过多孔喷嘴喷出，使之形成向下溅落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液滴在下落过程中与高速旋转的转鼓表面碰撞，转鼓内通入循环水冷却，玻璃液滴在重力、离心力、溅射力的共同作用下形成粒径在I 100微米之间的玻璃颗粒并甩入粉料收集仓内。2.根据权利要求I所述的，其特征在于，所述玻璃液滴形成粒径的大小通过调节转鼓转速与喷射气体的压力控制。全文摘要本专利技术公开，包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、筛选、检验，所述粉碎步骤操作如下熔化后的玻璃液在2MPa以上高压气体作用下通过多孔喷嘴喷出，使之形成向下溅落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液滴在下落过程中与高速旋转的转鼓表面碰撞，转鼓内通入循环水冷却，玻璃液滴在重力、离心力、溅射力的共同作用下形成粒径在1～100微米之间的玻璃颗粒；本专利技术的创新点是采用一种新的离心粉碎代替原生产工艺中水碎→烘干→粗碎→细碎的过程，简化了生产工艺，降低能耗，减少设备和人员成本，操作与质量易于控制；本专利技术可降低生产成本14～20%，提高抗压强度4.8～15%。文档编号C03B19/10GK102826736SQ20121035239公开日2012年12月19日 申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法，包括配料、熔融、粉碎、空心球化、收集、筛选、检验，其特征在于，所述粉碎步骤操作如下：熔化后的玻璃液在2MPa以上高压气体作用下通过多孔喷嘴喷出，使之形成向下溅落的熔融玻璃液滴，熔融玻璃液滴在下落过程中与高速旋转的转鼓表面碰撞，转鼓内通入循环水冷却，玻璃液滴在重力、离心力、溅射力的共同作用下形成粒径在１～100微米之间的玻璃颗粒并甩入粉料收集仓内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王芸，彭寿，王华文，彭程，彭小波，
申请(专利权)人：蚌埠玻璃工业设计研究院，中国建材国际工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：