[发明专利]空心玻璃微珠富氧燃烧成珠方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空心玻璃微珠生产方法及装置，尤其涉及一种用玻璃微珠前驱粉体制造 空心玻璃微珠方法及装置。

背景技术

空心玻璃微珠是一种轻质、非金属多功能材料，由于它具有颗粒微细、中空、质轻、耐 高温、绝缘、隔热保温、耐磨、耐碱、化学性能稳定等特性广泛应用于乳化炸药、隔热防火 材料、稳形消声材料、高级绝缘材料、石油工业、化工产品添加剂等军事、民用及其他高科 技领域。

现有技术中已有一些玻璃微珠制造工艺装置。例如由US 3,361,549已知一种制造玻璃微珠 用的装置，该装置主要由成珠炉、燃烧器和漏斗状微珠收集器构成。炉体的顶部和侧壁隔离 大气。燃烧器置于炉体底部中心，喷嘴向上，燃料气体和玻璃粉料分别由两个口进入燃烧器， 玻璃粉料和燃烧的火焰向上喷射，玻璃粉料受热球化，随着热气流向上冷却成珠，气流在炉 顶被逼向四周扩散，继而沿炉壁向下，在热气流与炉壁之间形成一缓冲层，向下的气流载着 微珠经炉体下端落入漏斗状微珠收集器，废气直接由漏斗上方排出。微珠在喷射力作用下先 向上运动，后受重力影响和对流作用转向下运动，上升和下降的微珠在高温中碰撞使微珠变 形，造成成品率下降，同时炉内温度差小，微珠冷却速度慢，易使微珠粘连。CN1396130A也 介绍了一种玻璃微珠连续制造装置，它包括微珠烧成炉、微珠收集器和废气处理器，成珠炉 由上、中、下三段连接成完整炉体；炉体上段呈方台形，其顶设有废气排出口接废气处理器， 侧面设有一个或多个喷射式燃烧器；炉体中段呈圆筒形，其下部内设有风门挡板；炉体下段 呈圆形漏斗状，底部设有微珠收集器；燃烧器由上而下向成珠炉喷射火焰，原料颗粒从垂直 于燃烧器火焰的方向进入火焰中焙烧，由于气流的影响，原料粉体粉体无法与火焰充分接触， 成珠率低，生产成本高，另外，熔融的玻璃微珠活动无法限定，容易碰撞高温的炉壁或其它 器件而粘壁，由于采用重力沉降收集因而难以制造出颗粒小而密度低的空心玻璃微珠。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷，而提出的一种空心玻璃微珠富氧燃烧 成珠方法及装置。

为了实现上述目的，发明采用了如下技术方案：

一种空心玻璃微珠富氧燃烧成珠方法，其特征在于：玻璃原料粉体、燃气和富氧空气由 成珠炉的燃烧装置，从成珠炉的底部进入成珠炉，沿成珠炉垂直向上喷射燃烧，玻璃原料粉 体在成珠炉中经过燃烧后成为空心微珠熔体，将空心微珠熔体由成珠炉顶部用风机抽出后， 快速冷却成型为空心玻璃微珠，冷却成型后的空心玻璃微珠再由布袋收集装置收集。燃烧装 置向上喷射燃烧时，燃烧火焰中心部分为玻璃原料粉体，中间层为燃气，最外层为富氧空气。 富氧空气的氧气含量在28％-35％范围内。通过调节燃气量和富氧空气的风比调节成珠炉中的 成珠温度，以适应不同的玻璃粉体原料体系。

一种空心玻璃微珠富氧燃烧成珠装置，其特征在于它包括一个竖向设置的成珠炉，成珠 炉底部设有燃烧装置，成珠炉顶部分别用管道依次连接冷却装置、旋风收集器、布袋收集器 和引风机。成珠炉、冷却装置的外侧分别设有冷却水夹层。燃烧装置中设置三个同心的通道， 中心通道连接玻璃原料粉体供粉设备，中间通道连接燃气供给管道，外层通道连接富氧空气 供给设备。

本发明工作过程及原理如下：玻璃原料粉体通过供料器由燃烧器底部中心入口进入燃烧 器，与燃烧的火焰向上喷射到成珠炉空腔中，玻璃粉料受热成珠，然后随风快速进入微珠冷 却器退火定形，冷却的空心微珠经过旋风收集器和布袋收集器收集，尾气经牵引风机排出。 所述的旋风收集器的工作原理为当含尘气流由切线进口进入收集器后，气流在收集器内作旋转运 动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达 到分离的目的。而布袋收集器主要通过筛滤效应、惯性碰撞效应和扩散效应来收集粉尘，对1.0μm的 粉尘，效率到达98％-99％，它们均为为公知产品。