CN102826736A - 一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法 - Google Patents
一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102826736A CN102826736A CN2012103523971A CN201210352397A CN102826736A CN 102826736 A CN102826736 A CN 102826736A CN 2012103523971 A CN2012103523971 A CN 2012103523971A CN 201210352397 A CN201210352397 A CN 201210352397A CN 102826736 A CN102826736 A CN 102826736A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- hollow
- crushing
- molten glass
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011324 bead Substances 0.000 title abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 18
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 abstract 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000007728 cost analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000004079 fireproofing Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/107—Forming hollow beads
- C03B19/1075—Forming hollow beads by blowing, pressing, centrifuging, rolling or dripping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明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；本发明可降低生产成本14～20%，提高抗压强度4.8～15%。
Description
技术领域：
本发明涉及空心玻璃微珠的生产工艺，更具体的说，涉及一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法。
背景技术：
空心玻璃微珠是一种中空的、内含一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。
玻璃粉末法生产工艺过程主要是：1配料→2熔化→3水碎→4烘干→5粗碎→6细碎→7空心球化→8收集→9筛选→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工艺，从工业化的角度考虑，3水碎→4烘干→5粗碎→6细碎的操作过程相对繁琐，生产工艺复杂，设备多，能耗高，效率低，增加产品的不可控性。该段工艺具体过程为：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1～100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，由于控制节点的增加也给空心玻璃微珠的质量控制增加了难度。
发明内容
本发明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%。
本发明的目的是通过对制备工艺中粉碎步骤进行如下改进实现的，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，本发明的创新点是将现有生产工艺中水碎→烘干→粗碎→细碎的过程简化为离心粉碎一步完成，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。
本发明进一步技术方案是，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力控制。
本发明针对玻璃粉末法空心玻璃微珠生产工艺进行改进，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,水淬效果也更好；本发明可降低生产成本14～20%，提高抗压强度4.8～15%。
具体实施方式
实施例1
采用产品密度为0.25 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℃～1600℃，熔制时间为1～3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、溅射力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℃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，剩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0.25±0.02g/cm3，抗压强度9Mp，漂浮率≥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0.4g/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℃，熔制时间为1～3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、溅射力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℃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，剩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0.4±0.02g/cm3，抗压强度40 Mp，漂浮率≥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0.7g/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℃，熔制时间为1～3小时，熔融玻璃液在2.1Mpa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、溅射力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℃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，剩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0.7±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
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (2)
1.一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。
2.根据权利要求１所述的一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法，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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103523971A CN102826736A (zh) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012103523971A CN102826736A (zh) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102826736A true CN102826736A (zh) | 2012-12-19 |
Family
ID=47330082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012103523971A Pending CN102826736A (zh) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102826736A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103755146A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-30 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种固体浮体材料空心玻璃微珠及其制备方法 |
| CN103979862A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-08-13 | 吴春池 | 一种节能环保材料、制备方法及其在建筑系统中的应用 |
| CN104891788A (zh) * | 2015-05-30 | 2015-09-09 | 连云港浩特石英材料有限公司 | 一种熔融石英空心球的制备方法 |
| CN108609843A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-10-02 | 郭宝华 | 一种用矿物原料生产鳞片状材料的装置及方法 |
| CN109689582A (zh) * | 2016-06-27 | 2019-04-26 | Bpi珠子生产国际有限公司 | 用于生产中空玻璃微珠的方法和装置 |
| CN110818271A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-21 | 陈保军 | 一种高折射率玻璃微珠的制备方法 |
| CN111170645A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-19 | 浙江工业大学 | 一种含纳米颗粒的玻璃微粉及其制备方法 |
| CN115818931A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-21 | 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 | 一种超轻低导热空心玻璃微球的制备方法 |
| CN115925239A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-04-07 | 李勇 | 一种高强度用空心玻璃微珠及其制备方法 |
| CN116023009A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-04-28 | 淄博康建科技陶瓷有限公司 | 一种轻质玻璃微珠及其制备工艺 |
| CN117602821A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-02-27 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 | 以空心玻璃微珠副产品为原料制备空心玻璃微珠前驱物的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3495961A (en) * | 1966-12-27 | 1970-02-17 | Potter Brothers Inc | Method and apparatus for vitreous bead manufacture |
| US3877914A (en) * | 1973-06-18 | 1975-04-15 | Potters Industries Inc | Method and apparatus for making glass spheres |
| GB1553542A (en) * | 1977-08-25 | 1979-09-26 | Sumitomo Metal Ind | Method and apparatus for granulating metallurgical slag |
| US4215084A (en) * | 1978-05-03 | 1980-07-29 | The Battelle Development Corporation | Method and apparatus for producing flake particles |
| CN1316308A (zh) * | 2001-02-26 | 2001-10-10 | 沈阳工业大学 | 平面流铸粉末化技术及其工艺装置 |
| CN101638295A (zh) * | 2008-07-30 | 2010-02-03 | 中国建材国际工程有限公司 | 一种空心玻璃微珠及其生产方法 |
-
2012
- 2012-09-21 CN CN2012103523971A patent/CN102826736A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3495961A (en) * | 1966-12-27 | 1970-02-17 | Potter Brothers Inc | Method and apparatus for vitreous bead manufacture |
| US3877914A (en) * | 1973-06-18 | 1975-04-15 | Potters Industries Inc | Method and apparatus for making glass spheres |
| GB1553542A (en) * | 1977-08-25 | 1979-09-26 | Sumitomo Metal Ind | Method and apparatus for granulating metallurgical slag |
| US4215084A (en) * | 1978-05-03 | 1980-07-29 | The Battelle Development Corporation | Method and apparatus for producing flake particles |
| CN1316308A (zh) * | 2001-02-26 | 2001-10-10 | 沈阳工业大学 | 平面流铸粉末化技术及其工艺装置 |
| CN101638295A (zh) * | 2008-07-30 | 2010-02-03 | 中国建材国际工程有限公司 | 一种空心玻璃微珠及其生产方法 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103755146A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-04-30 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种固体浮体材料空心玻璃微珠及其制备方法 |
| CN103979862A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-08-13 | 吴春池 | 一种节能环保材料、制备方法及其在建筑系统中的应用 |
| CN103979862B (zh) * | 2014-04-15 | 2015-10-07 | 吴春池 | 一种节能环保材料、制备方法及其在建筑系统中的应用 |
| CN104891788A (zh) * | 2015-05-30 | 2015-09-09 | 连云港浩特石英材料有限公司 | 一种熔融石英空心球的制备方法 |
| CN109689582A (zh) * | 2016-06-27 | 2019-04-26 | Bpi珠子生产国际有限公司 | 用于生产中空玻璃微珠的方法和装置 |
| CN108609843B (zh) * | 2018-04-20 | 2021-07-27 | 郭宝华 | 一种用矿物原料生产鳞片状材料的装置及方法 |
| CN108609843A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-10-02 | 郭宝华 | 一种用矿物原料生产鳞片状材料的装置及方法 |
| CN110818271A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-21 | 陈保军 | 一种高折射率玻璃微珠的制备方法 |
| CN110818271B (zh) * | 2019-12-03 | 2023-05-19 | 绵阳光耀新材料有限责任公司 | 一种高折射率玻璃微珠的制备方法 |
| CN111170645A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-19 | 浙江工业大学 | 一种含纳米颗粒的玻璃微粉及其制备方法 |
| CN115818931A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-21 | 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 | 一种超轻低导热空心玻璃微球的制备方法 |
| CN115925239A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-04-07 | 李勇 | 一种高强度用空心玻璃微珠及其制备方法 |
| CN116023009A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-04-28 | 淄博康建科技陶瓷有限公司 | 一种轻质玻璃微珠及其制备工艺 |
| CN116023009B (zh) * | 2023-02-17 | 2023-06-23 | 淄博康建科技陶瓷有限公司 | 一种轻质玻璃微珠及其制备工艺 |
| CN117602821A (zh) * | 2023-10-26 | 2024-02-27 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 | 以空心玻璃微珠副产品为原料制备空心玻璃微珠前驱物的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102826736A (zh) | 一种玻璃粉末法制备空心玻璃微珠的方法 | |
| CN103723910B (zh) | 一种多孔玻璃微珠的制备方法 | |
| CN107309434B (zh) | 一种高纯致密球形钼粉的制备方法及应用 | |
| US20090064716A1 (en) | Process for producing glass | |
| JP5644955B2 (ja) | 焼結原料の造粒方法 | |
| CN107838431A (zh) | 一种球形铼粉制备方法 | |
| CN104451221B (zh) | 一种硬质合金分切刀具用材料的制备方法 | |
| JP2012116710A (ja) | シリカガラスルツボの製造方法、シリカガラスルツボ | |
| TWI650290B (zh) | 玻璃原料造粒體之製造方法、熔融玻璃之製造方法及玻璃物品之製造方法 | |
| CA2557244A1 (en) | Method for the production of a foamed glass granulate | |
| CN107937716A (zh) | 一种有利于高效造球的铁矿球团生产原料准备方法 | |
| CN105417949A (zh) | 一种硅酸铝纤维的制备方法 | |
| CN103588391A (zh) | 一种空心玻璃微珠及其制备方法 | |
| CN104478422B (zh) | 一种无钠新型高强陶瓷结合剂及其制备方法 | |
| CN106957151A (zh) | 含有稀土的碱石灰硼硅酸盐空心玻璃微珠及其生产方法 | |
| JP2022504875A (ja) | セラミック粒子混合物の製造方法 | |
| JP7629088B2 (ja) | シリカ粉末及びその製造方法 | |
| CN103044030A (zh) | 适于喷砂的陶瓷珠的制造方法 | |
| KR20120060161A (ko) | 조립 실리카 분말의 제조 방법 및 실리카 유리 도가니의 제조 방법 | |
| CN110386608B (zh) | 一种轻质球形二氧化硅的制备方法 | |
| CN116143124B (zh) | 一种超粗均匀碳化钨粉及其制备方法 | |
| CN111670163A (zh) | 用于热屏障的粉末 | |
| CN116750967A (zh) | 一种利用废玻璃生产低密度高性能毫米级中空玻璃微珠的生产工艺 | |
| CN108067160A (zh) | 一种喷雾冷却制备蔗糖脂肪酸酯颗粒的方法 | |
| CN110963669B (zh) | 一种玻璃原料前处理造粒工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121219 |