SU1689311A1 - Method for obtaining microspheres - Google Patents
Method for obtaining microspheres Download PDFInfo
- Publication number
- SU1689311A1 SU1689311A1 SU894702422A SU4702422A SU1689311A1 SU 1689311 A1 SU1689311 A1 SU 1689311A1 SU 894702422 A SU894702422 A SU 894702422A SU 4702422 A SU4702422 A SU 4702422A SU 1689311 A1 SU1689311 A1 SU 1689311A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- jet
- mixture
- air
- gas
- annular
- Prior art date
Links
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 50
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технологии производства микросфер из стекла и позвол ет повысить однородность вырабатываемой продукции путем увеличени содержани воздуха в гор чей смеси. С целью повышени качества готовой продукции за счет получени однородных по плотности микросфер газовоздушна смесь, содержаща до 60% необходимого дл горени воздуха, подаетс в кольцевую камеру 1, проходит через пористую стенку 2 и сгорает , образу кольцевую струю 3, Дополнительный воздух 5 подогреваетс в пористой стенке 6 за счет излученной на эту стенку теплоты гор щей смеси. Внутрь струи 3 подаетс газовоздушна смесь двум потоками: транспортирующей струей 7, несущей взвешенные частицы микропорошка, и до полнительной струей 8, выход щей через решетку 9 и образующей поток 10 продуктов сгорани . Дл одновременного воспламенени всей смеси поперек струи 7 направлено несколько пересекающихс факелов г1 из камер сгорани 12. Равномерное температурное поле потока продуктов сгорани , со- держащего частицы микропорошка, обеспечивает одинаковые услови термообработки всех частиц. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ро СThe invention relates to a process for the production of glass microspheres and improves the uniformity of the product produced by increasing the air content in the hot mixture. In order to improve the quality of the finished product by obtaining homogeneous microspheres, the gas-air mixture containing up to 60% of the air required for combustion is fed into the annular chamber 1, passes through the porous wall 2 and burns, forming an annular jet 3, Additional air 5 is heated in the porous wall 6 due to the heat of the burning mixture radiated to this wall. Inside the jet 3, the gas-air mixture is supplied by two streams: a transport jet 7 carrying the suspended particles of the micropowder, and an additional jet 8 escaping through the grate 9 and forming a stream 10 of combustion products. In order to simultaneously ignite the entire mixture, several intersecting plumes r1 from combustion chambers 12 are directed across the jet 7. The uniform temperature field of the flow of combustion products containing micropowder particles ensures the same heat treatment conditions for all particles. 2 hp f-ly, 1 ill. po c
Description
Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов, а точнее к способам получения микросфер из стекла термообработкой микропорошков а струях высокотемпературного газа.The invention relates to the production of heat-insulating building materials, and more specifically to methods for producing glass microspheres by heat treatment of micropowders and high-temperature gas jets.
Целью изобретения является повышение качества готовой продукции за счет получения однородных по плотности микросфер.The aim of the invention is to improve the quality of finished products by obtaining uniform in density microspheres.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения микросфер путем микропорошка в транспортирующую струю газовоздушной смеси, движущейся со скоростью, превышающей скорость распространения пламени, в кольцевую горелку, осуществляют подачу стабилизирующей дополнительной газовоздушной смеси в промежуток между кольцевой и транспортирующей струями, причем дополнительную смесь подают через решетку со средней скоростью, меньшей, чем скорость распространения пламени, сжигают ее на поверхности решетки, а продукты сгорания смешивают с транспортирующей струей.This goal is achieved by the fact that in the method of producing microspheres by micropowder in a conveying stream of a gas-air mixture moving at a speed exceeding the flame propagation velocity into a ring burner, a stabilizing additional gas-air mixture is fed into the gap between the annular and transporting jets, and the additional mixture is fed through the grate with an average speed less than the speed of flame propagation, burn it on the surface of the grate, and mix the combustion products with the conveying stream.
При этом газовоздушную смесь в кольцевую горелку подают поперек оси транспортирующей струи через решетку.In this case, the gas-air mixture is fed into the annular burner across the axis of the conveying jet through the grate.
Кроме тоге, дополнительно вводят подогретый воздух в газовую смесь кольцевой горелки и подают между кольцевой струей газовоздушной смеси кольцевой горелки и потоком дополнительней смеси.In addition to that, additionally heated air is introduced into the gas mixture of the ring burner and served between the ring stream of the gas-air mixture of the ring burner and the stream of the additional mixture.
Вариантом образования кольцевой струи является такой, когда часть газовоздушной смеси кольцевой горелки продувают через транспортирующую струю.An option for the formation of an annular jet is such that part of the gas-air mixture of the annular burner is blown through a conveying jet.
Способ поясняется чертежом, где А подвод газообразных компонентов для образования кольцевой струи; В - подвод взвеси микропорошка в газовоздушной смеси; С - дополнительный подвод стабилизирующей газовоздушной смеси,The method is illustrated in the drawing, where a supply of gaseous components for the formation of an annular jet; B - suspension of micropowder in a gas-air mixture; C is an additional supply of stabilizing gas-air mixture,
При реализации способа газовоздушная смесь, содержащая до 60% ( с: 0,6) необходимого для горения воздуха, подается в кольцевую> распределительную камеру 1, проходит через пористую стенку кольце. вой горелки 2 и сгорает, образуя струю 3. Для полного выгорания топлива в газовоз’ душной смеси 4 необходима добавка воздуха, который подается с двух сторон: с внутренней стороны воздух 5, подогретый в пористой стенке 6 за счет излученной на эту стенку теплоты торящей смеси, и атмосферный воздух из окружающего пространства, За счет подвода воздуха к смеси с двух сторон происходит более интенсивное выгорание топлива в кольцевой струе 3, в большей части которой температура соответствует заданному температурному уровню термообработки.When implementing the method, the gas-air mixture containing up to 60% (s: 0.6) of the air necessary for combustion is supplied to the annular> distribution chamber 1, passes through the porous wall of the ring. the burner 2 and burns, forming a stream 3. To completely burn the fuel into the gas mixture 4, an addition of air is required, which is supplied from two sides: from the inside, air 5, heated in the porous wall 6 due to the heat of the burning mixture radiated to this wall , and atmospheric air from the surrounding space. Due to the supply of air to the mixture from two sides, more intense fuel burnup occurs in the ring jet 3, in most of which the temperature corresponds to a given temperature level of heat treatment.
Внутрь струи 3 подается газовоздушная смесь стехиометрического состава двумя потоками: транспортирующая струя 7, несущая взвешенные частицы микропорошка и поэтому имеющая скорость значительно большую, чем скорость распространения пламени и дополнительная газовоздушная струя 8, выходящая через решетку 9. Рас- ход струи 8 поддерживается таким, чтобы средняя скорость ее движения на выходе из решетки 9 была меньше скорости распространения пламени, что обеспечивает устойчивое горение смеси нз поверхности решетки 9. В то же время местная скорость выхода смеси из отверстий решетки превышает скорость распространения пламени, что препятствует проскоку пламени через отверстия решетки 9. Лоток 10 продуктов сгорания дополнительной смеси движется параллельно струе 7, но с меньшей скоростью, что приводит к перемешиванию и воепламенению струи 7. Интенсивность выгорания смеси в струе 7 повышена за счет ее стехиометрического состава, однако изза того, что скорость движения этой струи больше скорости распространения пламени, проскок пламени исключен.Вместе с тем, поскольку горение струи 7 развивается от поверхности к центру, может возникнуть, особенно при больших поперечных размерах струи 7, центральная зона негорящей смег;и, имеющая пониженную температуру. Для воспламенения смеси в этой зоне в нее направлено несколько пересекающихся факелов 11, истекающих с повышенной скоростью из небольших, камер сгорания 12, выполненных в виде цилиндрических полостей в пористой стенке кольцевой горелки 2. Этим достигается воспламенение смеси в струе 7 почти одновременно по всему сечению струи, в результате чего по всему сечению температура продуктов сгорания соответствует заданному температурному уровню- термообработки микропорошка. При попадании некоторых частиц в кольцевую струю 3 термообработка не ухудшается, так как температура газов в струях 3 и 7 одинаковы.Inside the jet 3, a gas-air mixture of stoichiometric composition is supplied in two streams: a transporting jet 7 carrying suspended particles of micropowder and therefore having a speed significantly greater than the flame propagation velocity and an additional gas-air jet 8 exiting through the grating 9. The flow rate of the jet 8 is maintained so that the average speed of its movement at the exit of the lattice 9 was less than the flame propagation velocity, which ensures stable combustion of the mixture on the surface of the lattice 9. At the same time, the local soon The output of the mixture from the openings of the grating exceeds the speed of flame propagation, which prevents the passage of flame through the openings of grating 9. The tray 10 of the combustion products of the additional mixture moves parallel to the jet 7, but at a lower speed, which leads to mixing and flame ignition of the jet 7. The intensity of burnout of the mixture in the jet 7 is increased due to its stoichiometric composition, but due to the fact that the speed of this jet is greater than the speed of propagation of the flame, the breakthrough of the flame is excluded. However, since the burning of the jet 7 azvivaetsya from the surface to the center, can occur, especially at large transverse dimensions of the jet 7, the central zone Smeg unlit, and having a lower temperature. To ignite the mixture in this zone, several intersecting torches 11 are directed into it, flowing out at an increased speed from small combustion chambers 12 made in the form of cylindrical cavities in the porous wall of the annular burner 2. This achieves ignition of the mixture in the jet 7 almost simultaneously over the entire cross section of the jet As a result of which, over the entire cross-section, the temperature of the combustion products corresponds to a predetermined temperature level - heat treatment of micropowder. When some particles get into the annular jet 3, the heat treatment does not deteriorate, since the temperature of the gases in jets 3 and 7 are the same.
Высокая интенсивность сжигания смеси, создающая равномерное температурное поле по всем сечениям потока высокотемпературных газов, содержащих частицы микропорошка, обеспечивает одинаковые условия термообработки всех частиц и повышает однородность получаемой продукции.The high intensity of burning the mixture, which creates a uniform temperature field over all sections of the flow of high-temperature gases containing particles of micropowder, provides the same conditions for heat treatment of all particles and increases the uniformity of the resulting product.
При небольших поперечных размерах транспортирующей струи необходимость вWith small transverse dimensions of the transporting jet, the need for
16893 И организации факелов 11 отпадает, следовательно, возможен также вариант подачи транспортирующей смеси не одной струей, а несколькими струями малого диаметра, распределенными внутри общего потока дополнительной смеси.16893 And the organization of torches 11 disappears, therefore, it is also possible to supply the conveying mixture not with one stream, but with several streams of small diameter distributed inside the general stream of the additional mixture.
Пример 1.По предлагаемому способу производилась термообработка стеклянного микропорошка в процессе получения микросфер. Кольцевой горелкой подавалась смесь природного газа в количестве 3,1 нм3/ч и воздуха в количестве 15 м3/ч (a =-0,54), через пористую стенку диаметром 200 мм и высотой 100 мм. Дополнительно подавался воздух в количестве 6,9 м3/ч (50% от необходимого для дожигания смеси) через такую же пористую стенку, в которой подогревался до 350°С. Микропорошок подавался через 57 трубок диаметром 4 мм, равномерно распределенных по площади решетки с шагом 20 мм. Расход транспортирующего воздуха составлял 15 м3/ч, расход газа в транспортирующей смеси 1.5 м3/ч (а =1,04). Скорость выхода смеси из трубок составляла 6,4 м/с. Дополнительная смесь подавалась через решетку площадью 0,03 м2, расход воздуха в смеси составлял 28 м3/ч, расход газа 2,8 м3/ч ( а =1,04). Средняя скорость выхода смеси над решеткой при этом была равна 0,28 м/с, что меньше скорости распространения пламени в стехиометрической смеси природного газа с воздухом (0,33 м/с). При пористости решетки, выполненной из пористой зернистой керамики, равной 0,4, местная скорость выхода смеси из отверстий решетки составляла 0,7 м/с, что предотвращало проскок пламени через решетку,Example 1. By the proposed method, the heat treatment of glass micropowder was carried out in the process of obtaining microspheres. A mixture of natural gas in an amount of 3.1 nm 3 / h and air in an amount of 15 m 3 / h (a = -0.54) was supplied through a porous wall through a porous wall with a diameter of 200 mm and a height of 100 mm. Additionally, air was supplied in an amount of 6.9 m 3 / h (50% of the mixture needed for afterburning) through the same porous wall, in which it was heated to 350 ° C. The micropowder was fed through 57 tubes with a diameter of 4 mm, uniformly distributed over the area of the grating with a pitch of 20 mm. The flow rate of the transporting air was 15 m 3 / h, the gas flow rate in the transporting mixture was 1.5 m 3 / h (a = 1.04). The rate of exit of the mixture from the tubes was 6.4 m / s. The additional mixture was supplied through a grill with an area of 0.03 m 2 , the air flow rate in the mixture was 28 m 3 / h, the gas flow rate was 2.8 m 3 / h (a = 1.04). The average exit velocity of the mixture above the grate was 0.28 m / s, which is less than the flame propagation velocity in a stoichiometric mixture of natural gas with air (0.33 m / s). When the porosity of the lattice made of porous granular ceramics equal to 0.4, the local velocity of the mixture exit from the holes of the lattice was 0.7 m / s, which prevented the passage of the flame through the lattice,
Температура газового потока, состоящего из продуктов сгорания кольцевой, дополнительной и транспортирующих струй, измеренная на расстоянии 80 мм от среза пористого кольцевого канала, составляла без подачи микропорошка 1550 ±20°С.The temperature of the gas stream, consisting of the products of combustion of the annular, additional and conveying jets, measured at a distance of 80 mm from the cut of the porous annular channel, was 1550 ± 20 ° С without micropowder.
При подаче микропорошка в количестве 10 кг/ч получены микросферы диаметром 80160 мкм. Отбор проб из разных зон потока показал, что микросферы, получаемые по данному способу, во всех зонах обладают практически одинаковой плотностью.When applying micropowder in an amount of 10 kg / h, microspheres with a diameter of 80-160 microns were obtained. Sampling from different zones of the flow showed that the microspheres obtained by this method in all zones have almost the same density.
Пример 2.В отличие от предыдущего примера транспортирующая смесь того же количества и состава подавалась одной струей диаметром 50 мм со скоростью 2,3 м/с. Расход дополнительной смеси,, подава емой через решетку площадью 0,006 м2 со средней скоростью 0,3 м/с составлял по компонентам: воздуха - 6 м3/ч, природного газа - 0,6 м3/ч (а =1.04), Газовоздушная смесь через кольцевую горелку диаметром 150 мм подавалась в количестве по компонентам: воздуха - 29,4 м3/ч. газа - 1,51 м3/ч (а =0.6), из них около 70% шло на формирование кольцевой струи и 30% сжигалось в четырех камерах сгорания диаметром 10 мм, выполненных в виде углублений в кольцевой пористой стенке. Образовавшиеся факелы в выходном сечении имели скорость 25 м/с и проникали до оси транспортирующей струи, осуществляя по пути воспламенение по всему объему газовой струи. Измерения температур и составов продуктов сгорания показало, что на расстоянии 80 мм от среза кольцевой горелки по всему сечению газового потока наблюдается равномерная температура. Это позволило производить качественные микросферы при укороченной длине рабочей зоны и уменьшить габариты установки.Example 2. In contrast to the previous example, a transporting mixture of the same amount and composition was supplied with a single jet with a diameter of 50 mm at a speed of 2.3 m / s. The flow rate of the additional mixture supplied through a grating with an area of 0.006 m 2 at an average speed of 0.3 m / s was made for the components: air - 6 m 3 / h, natural gas - 0.6 m 3 / h (a = 1.04), The gas-air mixture through an annular burner with a diameter of 150 mm was supplied in an amount by components: air - 29.4 m 3 / h. gas - 1.51 m 3 / h (a = 0.6), of which about 70% went to the formation of an annular jet and 30% was burned in four combustion chambers with a diameter of 10 mm, made in the form of recesses in the annular porous wall. The formed flares in the outlet section had a velocity of 25 m / s and penetrated to the axis of the transporting jet, igniting along the entire volume of the gas jet. Measurements of temperatures and compositions of the combustion products showed that at a distance of 80 mm from the cut of the annular burner, a uniform temperature is observed over the entire cross section of the gas stream. This made it possible to produce high-quality microspheres with a shortened length of the working zone and reduce the dimensions of the installation.
Изобретение позволяет увеличить производительность однородных по плотности стеклянных микросфер, являющихся высо1 коэффективным теплоизоляционным материалом, и снизить их себестоимость за счет повышения выхода годной продукции.The invention allows to increase the productivity of uniform density glass microspheres are SEASON 1 successful safety thermally insulating material, and reduce their production cost by improving a yield.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894702422A SU1689311A1 (en) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | Method for obtaining microspheres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894702422A SU1689311A1 (en) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | Method for obtaining microspheres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1689311A1 true SU1689311A1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=21452862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894702422A SU1689311A1 (en) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | Method for obtaining microspheres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1689311A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2225850C2 (en) * | 2002-06-06 | 2004-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Method of manufacture of glass balls |
| RU2263081C1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Device of production of glass microballs and microspheres |
| RU2263634C1 (en) * | 2004-10-11 | 2005-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Эпитаксия" | Method for producing of aluminosilicate microspheres from ash and slag wastes of heating electric power stations and furnace for drying of aluminosilicate microsperes |
| RU2345959C1 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Method for production of glass microbeads |
-
1989
- 1989-06-07 SU SU894702422A patent/SU1689311A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| За вка GB № 2121782, кл. С 03 В 19/10, 1984. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2225850C2 (en) * | 2002-06-06 | 2004-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Method of manufacture of glass balls |
| RU2263081C1 (en) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Device of production of glass microballs and microspheres |
| RU2263634C1 (en) * | 2004-10-11 | 2005-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Эпитаксия" | Method for producing of aluminosilicate microspheres from ash and slag wastes of heating electric power stations and furnace for drying of aluminosilicate microsperes |
| RU2345959C1 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Method for production of glass microbeads |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5490775A (en) | Forward injection oxy-fuel burner | |
| JP2749448B2 (en) | Oxygen / fuel combustion in furnaces with large, slow, turbulent flames | |
| US5248255A (en) | Continuous kiln | |
| US3592622A (en) | Oxy-fuel accelerated glass melting furnace and method of operation | |
| WO1995020544A1 (en) | Annular batch feed furnace and process | |
| US3802827A (en) | Method and apparatus for producing a protective atmosphere in heating furnaces | |
| SU1689311A1 (en) | Method for obtaining microspheres | |
| US4688496A (en) | Pulverized coal burner | |
| GB2068106A (en) | Solid fuel effect gas fires | |
| US5672190A (en) | Pool separation melt furnace and process | |
| US3649206A (en) | Apparatus for cracking and burning hydrocarbons | |
| US4051231A (en) | Production of internal atmospheres for kilns | |
| SU1654272A1 (en) | Reactor burner for treating fine powder | |
| US2399591A (en) | Method and apparatus for producing carbon black | |
| SU1654273A1 (en) | Apparatus for heat treatment of fine powders | |
| SU1574994A1 (en) | Burner | |
| RU2118942C1 (en) | Method of manufacturing heat-cleavable graphite | |
| SU1179023A1 (en) | Gas burner | |
| US2559504A (en) | Gas burner with internal-combustion chambers | |
| SU914513A1 (en) | Process for making glass spheres | |
| US2391067A (en) | Method and apparatus for the production of carbon black | |
| SU857070A1 (en) | Method of annealing grained material | |
| US4411617A (en) | Burners for soaking pit furnaces | |
| HU210661B (en) | Ignition set | |
| SU1580114A1 (en) | Pulverised-coal furnace |