[发明专利]用于生产已膨胀的二氧化硅颗粒的方法和炉在审

专利信息
申请号: 202180034051.4 申请日: 2021-05-10
公开(公告)号: CN115515897A 公开(公告)日: 2022-12-23
发明(设计)人: F·E·索尔旺;N·布兰科 申请(专利权)人: 瓦卢诺股份公司
主分类号: C01B33/12 分类号: C01B33/12;C03B19/10;C03C1/02;C03C11/00
代理公司: 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 代理人: 李跃龙
地址: 瑞士*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 生产 膨胀 二氧化硅 颗粒 方法
【说明书】:

本公开内容涉及生产已膨胀二氧化硅颗粒的方法。该方法包括提供包含振动板(5)的炉(1),所述振动板(5)相对于水平方向倾斜。该方法还包括将包含膨胀剂的可膨胀的二氧化硅颗粒进料至振动板(5)上和通过以至少25Hz的频率和至少3g的最大加速度振动该振动板(5),引起可膨胀的二氧化硅颗粒中定向的无序运动。该方法最后包括在炉(1)中将可膨胀的二氧化硅颗粒加热至大于膨胀剂的活化温度以形成已膨胀的二氧化硅颗粒。

技术领域

本公开内容涉及用于生产已膨胀二氧化硅颗粒的方法,由该方法生产的已膨胀的二氧化硅颗粒,已膨胀的二氧化硅颗粒的用途和生产已膨胀的二氧化硅颗粒的炉。

背景技术

已膨胀的二氧化硅颗粒使用在各种领域中,例如作为基质材料如混凝土或环氧树脂中的填料,作为绝缘材料,或作为水过滤介质。几种有利的物理性质与已膨胀的二氧化硅颗粒有关,例如低密度、低吸水率、高尺寸稳定性和压缩强度、和高绝缘能力。添加至基质材料的已膨胀的二氧化硅颗粒还可在硬化之前改进基质材料的加工性,例如通过改进流动性和减小的基质收缩。另外,已膨胀的二氧化硅颗粒可减小整体材料成本,特别是对于昂贵的基质材料。最后,通过使用消费后再循环利用的玻璃,已膨胀的二氧化硅材料有助于环境持续性。

可由再循环利用的玻璃粉末、水玻璃、一种或多种膨胀剂和任选偏高领土或另外的添加剂生产已膨胀的二氧化硅颗粒。将这些成分混合形成浆料,造粒成为可膨胀的二氧化硅颗粒并随后干燥。干燥的可膨胀的二氧化硅颗粒然后在炉例如回转窑中在780℃-950℃的温度下膨胀。供选择地,当碳化硅用作膨胀剂时,在两阶段烧结过程中,膨胀可发生在大于850℃的温度下。在已膨胀的二氧化硅颗粒的生产期间,期望使用膨胀的二氧化硅颗粒接近从塑性状态至熔融状态转变的高温度。在这些温度下膨胀的二氧化硅颗粒的材料提供对正在进行的膨胀的最小阻力。由此实现已膨胀的二氧化硅颗粒的更优的膨胀和更均匀的球形形状。

在炉中膨胀期间,二氧化硅颗粒处于软化状态。因软化的二氧化硅颗粒而出现的问题是颗粒彼此附着和/或与周围的炉附着。当大量的颗粒同时在炉中膨胀以便实现大的生产量时这个问题特别明显。为了防止颗粒附着,可膨胀的二氧化硅颗粒可涂覆有脱模剂例如高岭土粉末。然而在850℃或大于850℃,高岭土转变成偏高领土,并可失去它作为脱模剂的一些性质。另外,偏高岭土可熔融进入软化的膨胀的颗粒的表面,由此进一步减小它作为脱模剂的效应。这些效果在较高的处理温度下和使用不断提高膨胀剂量的情况下被放大。由颗粒中受膨胀剂(SiC)驱动的放热反应所致过量的热降低颗粒粘性并软化颗粒表面。由此,额外的偏高领土可熔入二氧化硅颗粒表面并进一步降低脱模剂效应。

因此,明显需要在高温下膨胀二氧化硅颗粒的方法和装置,其中软化的颗粒彼此附着和/或与炉附着的风险明显减小。

发明内容

本公开内容涉及根据权利要求1的生产已膨胀二氧化硅颗粒的方法。本公开内容还涉及根据权利要求11的已膨胀的二氧化硅颗粒,根据权利要求12的已膨胀的二氧化硅颗粒的用途和根据权利要求13的用于制备已膨胀的二氧化硅颗粒的炉。

在本公开内容中,发现了通过使炉内的二氧化硅颗粒经受高频振动并具有高的最大加速度,在二氧化硅颗粒中引起定向的、无序的运动,如以下详述。由于明显减小的颗粒间接触时间,软化的二氧化硅颗粒彼此附着明显减小。另外,由于颗粒和炉底之间减小的接触时间,软化的二氧化硅颗粒与炉附着减小。

附图说明

图1示意显示了根据公开内容的炉的纵向横截面。

图2示意显示了根据公开内容的炉的横向横截面。

图3A显示在振动板上二氧化硅颗粒的成角度的顶视图照片。

图3B显示在振动板上二氧化硅颗粒的侧视图照片。

具体实施方式

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