專利名稱:一種制備玻璃微珠的裝置的制作方法
本發(fā)明與玻璃珠成型有關(guān)，是一種用玻璃粉料制備玻璃微珠的裝置。
美國(guó)專利U.S.P3361549介紹了一種制造玻璃微珠的方法和裝置。該裝置主要由爐體、燃燒器、漏斗收集器等部分組成，爐體的頂和側(cè)壁隔離大氣。燃燒器置于爐體底部中心，口向上，燃料氣體和玻璃粉料分別由兩個(gè)口進(jìn)入燃燒器，玻璃粉料和燃燒的火焰向上噴射，玻璃粉料受熱熔融，隨著氣流向上逐漸冷卻成珠，氣流在爐頂被逼向四周擴(kuò)散，繼而沿爐壁向下，在熱氣流與爐壁之間形成一緩沖層，避免玻璃粉料與爐壁粘結(jié)，向下的氣流載著微珠經(jīng)爐體下端落入漏斗收集器，廢氣直接由漏斗上方排入大氣。這一裝置尚存在不足之處1.由于爐體的存在，爐壁的溫度較高，約500℃，且生產(chǎn)時(shí)間愈長(zhǎng)，溫度可能愈高，粉?；蛭⒅榕c爐壁的粘結(jié)問題很難完全避免。
2.燃燒氣體和玻璃粉粒在燃燒器內(nèi)的混合不均勻，燃燒不充分，玻璃珠的色澤不純。
3.燃燒器噴口向上，微珠在噴射力作用下先向上，后受重力影響和對(duì)流作用轉(zhuǎn)向下，上升的和下落的微珠在高溫中碰撞使微珠變形，造成成品率下降，同時(shí)爐體內(nèi)溫差不大，玻璃微珠冷卻速度慢，容易引起玻璃析晶。
4.廢氣直接排入大氣，既帶走了一部分細(xì)顆粒微珠，又污染了環(huán)境。
本發(fā)明的目的是提供一種制備圓整度好，色澤好的玻璃微珠裝置，該裝置既完全解決玻璃粉料或微珠與爐壁的粘結(jié)，又可減少環(huán)境的污染。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是取消爐體，該制備玻璃微珠的裝置主要由多管式燃燒器，隔離筒體，粉料容器、微珠收集器、旋風(fēng)分離器和排風(fēng)機(jī)等組成。
多管式燃燒器由外管、帶孔隔板和若干內(nèi)管構(gòu)成，管口垂直向下形成噴口，外管有頂，頂上開有進(jìn)料口，外管壁有燃料氣體進(jìn)口，外管內(nèi)上部裝有帶孔隔板，該隔板下側(cè)對(duì)應(yīng)每個(gè)孔裝內(nèi)管，所說的內(nèi)管長(zhǎng)度短于外管，並在外管內(nèi)均勻分布。
所說的帶孔隔板可有平板平裝，平板斜裝，也可以是球殼形多種形式，而以帶孔的球殼形隔板最佳。所說的外管和內(nèi)管也可以有各種截面，圓的、方的等，以圓管取材加工最方便。外管的直徑和內(nèi)管的直徑及內(nèi)管數(shù)目的選取均取決于制備玻璃微珠的產(chǎn)率而定，內(nèi)管的數(shù)目可以是二個(gè)以上的管子。內(nèi)管在外管內(nèi)的分布，其投影呈中心對(duì)稱均勻分布。
帶孔隔板若是一帶孔球殼形隔板時(shí)，其球殼的曲率半徑R2和外管的曲率半徑R1之比滿足關(guān)系式R1∶R2＝1∶3～1∶1多管式燃燒器管口垂直向下並置于具有足夠溫度梯度的隔離筒體內(nèi)的上部中央，隔離筒體的下部構(gòu)成具有玻璃微珠出口的漏斗形微珠收集器。隔離筒體的頂開有可調(diào)進(jìn)風(fēng)口，調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量，用以調(diào)節(jié)筒體內(nèi)的溫度。隔離筒體的下部側(cè)壁上開有排風(fēng)口。
粉料容器是供裝玻璃粉料的，一端與助燃?xì)怏w進(jìn)口相接，另一端經(jīng)輸料管與多管式燃燒器的進(jìn)料口相通。
旋風(fēng)分離器一面有導(dǎo)管與隔離筒體上的排風(fēng)口相接，一面有導(dǎo)管與排風(fēng)機(jī)相通。
該裝置的工作情況是燃料氣體由燃燒進(jìn)氣口輸入多管式燃燒器，均勻分布，助燃?xì)怏w以一定的壓力由粉料容器底部輸入，使玻璃粉料成沸騰狀態(tài)，並將粉料經(jīng)輸料管自動(dòng)帶入多管式燃燒器各內(nèi)管，在噴口處，助燃?xì)怏w、粉料和燃燒氣體充分均勻混合，粉料在助燃?xì)怏w和燃料氣體的火焰中熔化，並隨火焰脫離燃燒器的過程中，迅速冷卻成珠，直接落入漏斗收集器。燃燒后的廢氣從排風(fēng)口通過旋風(fēng)分離器由排風(fēng)機(jī)抽出，在旋風(fēng)分離器內(nèi)，廢氣和廢氣中夾帶的超細(xì)玻璃微珠分離，由排風(fēng)機(jī)排出的廢氣是不含玻璃微珠的，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染，超細(xì)微珠在旋風(fēng)分離器內(nèi)被收集。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是采用多管式燃燒器，燃料氣體、助燃?xì)怏w和玻璃粉粒保證混合均勻，燃燒充分，所成玻璃微珠色澤好;玻璃粉料熔化后僅受火焰噴力和自身重力，自然收縮迅速冷卻成珠，不易發(fā)生碰撞，故圓整度亦好，沒有析晶現(xiàn)象;廢氣是凈化以后排入大氣的，減少環(huán)境污染，超細(xì)微珠還可收集使用，可以提高產(chǎn)率，節(jié)省原料。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例。
圖2是多管式燃燒器剖面圖。
圖3是圖2多管式燃燒器的A-A剖視投影圖。
圖中〔1〕是隔離筒體，可由金屬板圍成，例如不銹鋼板或鋁板，不銹鋼板成本高，但耐腐蝕，鋁板價(jià)格低，但使用壽命短。該筒體頂開有可調(diào)進(jìn)風(fēng)口〔8〕，下側(cè)有排風(fēng)口〔9〕，促進(jìn)筒體內(nèi)氣體的流動(dòng)，降低筒體的溫度，形成足夠的溫度梯度，有利于加速微珠的冷卻。該筒體的下部形成具有微珠出口〔12〕的漏斗形微珠收集器〔13〕，〔2〕是多管式燃燒器，置于隔離筒體〔1〕內(nèi)的上部中央，其管口垂直向下。該燃燒器的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。外管〔15〕的頂上開有進(jìn)料口〔7〕，管側(cè)壁有燃料氣體進(jìn)口〔3〕，外管內(nèi)靠頂有帶孔的球殼形隔板〔16〕，隔板下側(cè)對(duì)應(yīng)每個(gè)孔都裝有內(nèi)管〔14〕，內(nèi)管的長(zhǎng)度短于外管，內(nèi)管的數(shù)量可以二個(gè)以上，數(shù)量多對(duì)粉料和燃料氣體與助燃?xì)怏w三者的混合更均勻，內(nèi)管在外管中的分布如圖3所示呈中心對(duì)稱均勻分布。這種多管式燃燒器比單管燃燒器混合均勻，燃燒充分，因此制得的微珠色澤好，其次，管口垂直向下，玻璃粉料經(jīng)熔化，在表面張力作用下自然收縮成珠、冷卻、退火，微珠的圓整度好，同時(shí)由于管口垂直向下，火焰對(duì)微珠的噴射力和微珠自身重力方向一致，加速了微珠的下落速度，迅速離開高溫區(qū)，提高了冷卻速率，減少了玻璃微珠析晶等缺陷。
〔5〕是粉料容器，供裝玻璃粉料用。助燃?xì)怏w由助燃?xì)怏w進(jìn)口〔4〕通入該容器，使粉料呈沸騰狀態(tài)，由助燃?xì)怏w自動(dòng)地經(jīng)輸料管〔6〕帶入多管式燃燒器，分散地由內(nèi)管噴出和燃料氣體充分混合，這種加料法，使加料自動(dòng)且分布均勻，保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量。
〔10〕是旋風(fēng)分離器，它一方面通過管道與排風(fēng)機(jī)〔11〕相連，另一方面通過管道與排風(fēng)口〔9〕相連，當(dāng)排風(fēng)機(jī)工作時(shí)，由排風(fēng)口〔9〕進(jìn)入的廢氣和夾帶的超細(xì)微珠在旋風(fēng)分離器〔10〕內(nèi)被分離，凈化后的廢氣通過排風(fēng)機(jī)向大氣排放，超細(xì)微珠在旋風(fēng)分離器〔10〕內(nèi)被收集。
利用該裝置制備玻璃微珠，微珠的直徑為200-20微米，微珠的圓整度好，無析晶、與原玻璃粉料相比，色澤基本不變。
權(quán)利要求
1.一種制備玻璃微珠的裝置，含有燃料氣體進(jìn)口[3]和進(jìn)料口[7]的燃燒器[2]、微球出口[12]、漏斗形微球收集器[13]，其特征在于1)所說的燃燒器為多管式燃燒器[2]，由外管[15]、帶孔隔板[16]和二個(gè)以上的內(nèi)管[14]組成，管口垂直向下，外管頂上開有進(jìn)料口[7]，外管壁有燃料氣體進(jìn)口[3]，外管上部有帶孔隔板[16]，該隔板下側(cè)對(duì)應(yīng)每個(gè)孔裝有內(nèi)管[14]，所說的內(nèi)管長(zhǎng)度短于外管，並在外管內(nèi)均勻分布；2)隔離筒體[1]內(nèi)上部中央安置多管式燃燒器[2]，隔離筒體下部構(gòu)成具有微珠出口[12]的漏斗形微珠收集器[13]，隔離筒體頂上開有可調(diào)進(jìn)風(fēng)口[8]、隔離筒體的下部側(cè)壁上還有排氣口[9]；3)粉料容器[5]一端與助燃?xì)怏w進(jìn)口[4]相接，另一端經(jīng)輸料管[6]與多管式燃燒器的進(jìn)料口[7]相通；4)旋風(fēng)分離器[10]一面有導(dǎo)管與隔離筒體上的排風(fēng)口[9]相接，一面有導(dǎo)管與排風(fēng)機(jī)[11]相通。
2.按照權(quán)利要求
1的制備玻璃微珠的裝置，其特征在于所說的帶孔隔板〔16〕為一帶孔的球殼形隔板，其曲率半徑R2和外管〔15〕的曲率半徑R1之比滿足關(guān)系式R1∶R2＝1∶3～1∶1
3.按照權(quán)利要求
1或2的制備玻璃微珠的裝置，其特征在于所說的內(nèi)管和外管均為圓管，內(nèi)管在外管內(nèi)的分布，其投影呈中心對(duì)稱均勻分布。
專利摘要
一種用玻璃粉料制備玻璃微珠的裝置，其特點(diǎn)是取消了爐體，它主要由噴口垂直向下的多管式燃燒器，隔離筒體、粉料容器、微珠收集器、旋風(fēng)分離器和排風(fēng)機(jī)等組成。利用該裝置制備玻璃微珠，不僅玻璃微珠的色澤和圓整度好，而且玻璃粉料和微珠不與隔離筒體粘結(jié)，避免污染環(huán)境。
文檔編號(hào)C03B19/10GK86107294SQ86107294
公開日1988年6月1日 申請(qǐng)日期1986年10月25日
發(fā)明者毛錫賚, 楊佩紅 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan