專利名稱：空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空心玻璃微珠生產(chǎn)方法及裝置，尤其涉及一種用玻璃微珠前驅(qū)粉體制造 空心玻璃微珠方法及裝置。
背景技術(shù)：
空心玻璃微珠是一種輕質(zhì)、非金屬多功能材料，由于它具有顆粒微細、中空、質(zhì)輕、耐 高溫、絕緣、隔熱保溫、耐磨、耐堿、化學性能穩(wěn)定等特性廣泛應用于乳化炸藥、隔熱防火 材料、穩(wěn)形消聲材料、高級絕緣材料、石油工業(yè)、化工產(chǎn)品添加劑等軍事、民用及其他高科 技領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中已有一些玻璃微珠制造工藝裝置。例如由US 3，361,549已知一種制造玻璃微珠 用的裝置，該裝置主要由成珠爐、燃燒器和漏斗狀微珠收集器構(gòu)成。爐體的頂部和側(cè)壁隔離 大氣。燃燒器置于爐體底部中心，噴嘴向上，燃料氣體和玻璃粉料分別由兩個口進入燃燒器， 玻璃粉料和燃燒的火焰向上噴射，玻璃粉料受熱球化，隨著熱氣流向上冷卻成珠，氣流在爐 頂被逼向四周擴散，繼而沿爐壁向下，在熱氣流與爐壁之間形成一緩沖層，向下的氣流載著 微珠經(jīng)爐體下端落入漏斗狀微珠收集器，廢氣直接由漏斗上方排出。微珠在噴射力作用下先 向上運動，后受重力影響和對流作用轉(zhuǎn)向下運動，上升和下降的微珠在高溫中碰撞使微珠變 形，造成成品率下降，同時爐內(nèi)溫度差小，微珠冷卻速度慢，易使微珠粘連。CN1396130A也 介紹了一種玻璃微珠連續(xù)制造裝置，它包括微珠燒成爐、微珠收集器和廢氣處理器，成珠爐 由上、中、下三段連接成完整爐體；爐體上段呈方臺形，其頂設(shè)有廢氣排出口接廢氣處理器， 側(cè)面設(shè)有一個或多個噴射式燃燒器；爐體中段呈圓筒形，其下部內(nèi)設(shè)有風門擋板；爐體下段 呈圓形漏斗狀，底部設(shè)有微珠收集器；燃燒器由上而下向成珠爐噴射火焰，原料顆粒從垂直 于燃燒器火焰的方向進入火焰中焙燒，由于氣流的影響，原料粉體粉體無法與火焰充分接觸， 成珠率低，生產(chǎn)成本高，另外，熔融的玻璃微珠活動無法限定，容易碰撞高溫的爐壁或其它 器件而粘壁，由于采用重力沉降收集因而難以制造出顆粒小而密度低的空心玻璃微珠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提出的一種空心玻璃微珠富氧燃燒 成珠方法及裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法，其特征在于玻璃原料粉體、燃氣和富氧空氣由 成珠爐的燃燒裝置，從成珠爐的底部進入成珠爐，沿成珠爐垂直向上噴射燃燒，玻璃原料粉 體在成珠爐中經(jīng)過燃燒后成為空心微珠熔體，將空心微珠熔體由成珠爐頂部用風機抽出后，快速冷卻成型為空心玻璃微珠，冷卻成型后的空心玻璃微珠再由布袋收集裝置收集。燃燒裝 置向上噴射燃燒時，燃燒火焰中心部分為玻璃原料粉體，中間層為燃氣，最外層為富氧空氣。 富氧空氣的氧氣含量在28%-35%范圍內(nèi)。通過調(diào)節(jié)燃氣量和富氧空氣的風比調(diào)節(jié)成珠爐中的 成珠溫度，以適應不同的玻璃粉體原料體系。
一種空心玻璃微珠富氧燃燒成珠裝置，其特征在于它包括一個豎向設(shè)置的成珠爐，成珠 爐底部設(shè)有燃燒裝置，成珠爐頂部分別用管道依次連接冷卻裝置、旋風收集器、布袋收集器 和引風機。成珠爐、冷卻裝置的外側(cè)分別設(shè)有冷卻水夾層。燃燒裝置中設(shè)置三個同心的通道， 中心通道連接玻璃原料粉體供粉設(shè)備，中間通道連接燃氣供給管道，外層通道連接富氧空氣 供給設(shè)備。
本發(fā)明工作過程及原理如下玻璃原料粉體通過供料器由燃燒器底部中心入口進入燃燒
器，與燃燒的火焰向上噴射到成珠爐空腔中，玻璃粉料受熱成珠，然后隨風快速進入微珠冷 卻器退火定形，冷卻的空心微珠經(jīng)過旋風收集器和布袋收集器收集，尾氣經(jīng)牽引風機排出。 所述的旋風收集器的工作原理為當含塵氣流由切線進口進入收集器后，氣流在收集器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運 動，氣流中的塵粒在離心力作用下向外壁移動，到達壁面，并在氣流和重力作用下沿壁落入灰斗而達
到分離的目的。而布袋收集器主要通過篩濾效應、慣性碰撞效應和擴散效應來收集粉塵，對1.0脾的 粉塵，效率到達98%-99%,它們均為為公知產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點在于由于采用了燃燒器噴口向上的方式，且原料粉與燃燒火焰同方向噴 入成珠爐，原料粉體完全包裹在燃燒氣流中，使原料粉體在高溫下充分反應，提高了成珠產(chǎn) 率，減少燃料用量。富氧空氣能減少燃燒的空氣過剩系數(shù)，提高火焰溫度，增加火焰加熱能 力，節(jié)約燃料，減少廢氣量，保護環(huán)境。在引風機和鼓風機的作用下，爐體內(nèi)的氣體流動方 向由下至上，爐內(nèi)溫度是下高上低，加上爐壁上的冷卻水套的冷卻作用，解決了玻璃微珠與 爐壁之間的粘結(jié)問題，防止了爐壁結(jié)疤現(xiàn)象發(fā)生。在風力牽引的作用下，玻璃微珠快速進入 微珠冷卻器退火定形，避免了微珠在爐內(nèi)停留時間過長而變形、塌陷和粘結(jié)，提高成品率。 成珠后的粉體采用二級收集裝置，即旋風收集器和布袋收集器，即使是超細粉體也能收集下 來，大大降低了空氣污染。該生產(chǎn)工藝將大大降低成本，可以很容易生產(chǎn)出各種玻璃體系的 空心玻璃微珠，從而在產(chǎn)品的競爭中處于優(yōu)勢。


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圖l是本發(fā)明的燃燒成珠方法流程圖及燃燒成珠裝置示意圖； 圖2是本發(fā)明中的燃燒裝置的剖面圖。 下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明如圖1所示，本發(fā)明提供的燃燒成珠裝置，包括一個豎向設(shè)置的成珠爐2，成珠爐底部 設(shè)有燃燒裝置l，成珠爐頂部分別用管道依次連接水平設(shè)置的冷卻裝置3、旋風收集器4、布 袋收集器5和引風機6。成珠爐2、冷卻裝置3的外側(cè)分別設(shè)有冷卻水夾層2a、 3a。
結(jié)合圖l，圖2，燃燒裝置1中設(shè)置三個同心的通道，中心通道ld連接玻璃原料粉體供 粉裝置ll，中間通道lf連接燃氣供給管道9，外層通道lb連接富氧空氣供給裝置8、 7。富 氧空氣、燃氣和玻璃粉料從噴嘴la向上噴入成珠爐中燃燒。
所述燃燒裝置1連接燃氣管道9，燃氣管道9上依次連有調(diào)壓器、安全閥、壓力表、電磁閥
等與氣體燃料容器連接。富氧供給裝置7富集的空氣通過管道連接到鼓風機8的進風口，送至 燃燒器作為助燃風參與燃燒，富氧空氣的氧氣含量應在28%-35%范圍內(nèi)。在料斗10中的玻璃 原料粉在供料器ll的氣壓輸送下由燃燒器l底部中心通道，與燃燒的火焰一道向上噴射到成珠 爐2中成珠。成珠后的微珠在引風機6的作用下，快速進入微珠冷卻器3退火定形，冷卻的空心 微珠經(jīng)過旋風收集器4和布袋收集器5收集，尾氣經(jīng)牽引風機6排出。 本發(fā)明的提供的燃燒成珠方法是
在開啟前關(guān)閉所有閥門，開動引風機6，用刀閘閥控制風量，然后開啟富氧供給裝置7， 流量為30Nm3/11，使用壓力為600-1000Pa，再把引風機6打開，風壓控制在4-8KPa,用刀閘閥 控制助燃風量，同時打開成珠爐2的冷卻水保護成珠爐2爐壁，等運行一段時間后，打開燃氣 管道9和調(diào)壓器，慢慢開啟安全閥，燃氣壓力控制在0.01-0.03MPa之間，點火后調(diào)節(jié)富氧助燃 風和燃氣的比例達到火焰和溫度最佳值，之后打開料斗10控制好送料量， 一般控制在 l-5kg/min，用供料器的壓力風送至燃燒器1與燃燒的火焰向上噴射到成珠爐2中成珠，風壓為 50-100KPa，流量為0.1m"min，成珠后的微珠在引風機6的作用下，快速進入微珠冷卻裝置3 退火定形，冷卻的空心微珠經(jīng)過旋風收集器4和布袋收集器5收集，尾氣經(jīng)牽引風機6排出，當 旋風收集器4、 5中空心玻璃微珠倉收滿時，停機卸料。
權(quán)利要求
1、一種空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法，其特征在于玻璃原料粉體、燃氣和富氧空氣由燃燒裝置，從成珠爐的底部進入成珠爐，沿成珠爐垂直向上噴射燃燒，玻璃原料粉體在成珠爐中經(jīng)過燃燒后成為空心微珠熔體，將空心微珠熔體由成珠爐頂部用引風機抽出后，快速冷卻成型為空心玻璃微珠，冷卻成型后的空心玻璃微珠再由收集裝置收集。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法，其特征在于燃燒裝置向上 噴射燃燒時，燃燒火焰中心部分為玻璃原料粉體，中間層為燃氣，最外層為富氧空氣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法，其特征在于富氧空氣的氧 氣含量在28%-35%范圍內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法，其特征在于通過調(diào)節(jié)燃氣 量和富氧空氣的風比調(diào)節(jié)成珠爐中的成珠溫度，以適應不同的玻璃粉體原料體系。
5、 一種空心玻璃微珠富氧燃燒成珠裝置，其特征在于它包括一個豎向設(shè)置的成珠爐(2)， 成珠爐底部設(shè)有燃燒裝置(l)，成珠爐頂部分別用管道依次連接冷卻裝置(3)、旋風收集器(4)、 布袋收集器(5)和引風機(6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的空心玻璃微珠富氧燃燒成珠裝置，其特征在于成珠爐(2)、 冷卻裝置(3)的外側(cè)分別設(shè)有冷卻水夾層(2a、 3a)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的空心玻璃微珠富氧燃燒成珠裝置，其特征在于燃燒裝置 (l)中設(shè)置三個同心的通道，中心通道連接玻璃原料粉體供粉裝置(ll)，中間通道連接燃氣供 給管道(9)，外層通道連接富氧空氣供給裝置(8、 7)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種空心玻璃微珠富氧燃燒成珠方法，其特征是玻璃原料粉體、燃氣和富氧空氣從成珠爐的底部進入成珠爐，沿成珠爐垂直向上噴射燃燒，玻璃原料粉體經(jīng)過燃燒后成為空心微珠熔體，由成珠爐頂部用引風機抽出后，快速冷卻成型，冷卻成型后的空心玻璃微珠再由收集裝置收集。本發(fā)明還提供了一種燃燒成珠裝置，它由供料器(11)、混合燃燒器(1)、富氧供給器(7)、成珠爐(2)，微珠冷卻器(3)、收集器(4、5)組成。本發(fā)明的優(yōu)點在于富氧空氣提高火焰溫度，節(jié)約燃料，減少廢氣量，保護環(huán)境。原料粉體與燃燒狀態(tài)的氣流同向進入成珠爐，原料粉體完全包裹在燃燒氣流中，使原料粉體在高溫下充分反應，提高了成珠產(chǎn)率，減少了燃料使用量，節(jié)約能源。
文檔編號C03B19/10GK101638291SQ200810138750
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者嘉 倪, 壽 彭, 程 彭, 彭小波, 蕓 王, 王華文 申請人:中國建材國際工程有限公司;蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院