CN106699196A - 一种球形耐火原料的制备方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐火行业用球形原材料的制备方法及装置。包括制备工艺流程和相应的装置。其特征在于将高温熔融后的耐火原料通过雾化装置高温雾化，由于液体的表面张力作用，熔融态的耐火原料形成球形或近球形的液滴，在下落过程中与冷空气形成对流并快速降温，形成固态球形颗粒后在重力作用下落入缓冷槽中。将冷却完全的固体颗粒经不同目数的筛网筛分后得到不同粒度级别的耐火原料。本发明具有高效、节能、操作简单、质量可控的特点。制备装置应用范围广，能耗低。产品呈球形，粒度从几微米到几毫米可控。对常用的耐火原料，化学成分可以做到精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种球形耐火原料的制备方法和装置，尤其是熔融雾化制备球形原料。涉及耐火行业新型原材料和特种高级原材料，涉及的产品包括浇注料、耐火砖、蜂窝陶瓷等高温环境下服役的氧化物或碳化物等产品。
背景技术
耐火材料在我国已使用多年，对钢铁、有色、冶金等国计民生的行业起着促进作用。随着这些行业的技术革新，耐火材料的使用环境更为苛刻，这些行业对耐火材料的性能提出更高要求。此外，这些行业均属于大功率大能耗的生产方式，停炉检修耗时耗财，因此对耐火材料的寿命和稳定性要求提高。
耐火材料的性能由其成分和组织结构决定。组织结构包括孔隙结构和实体结构，实体结构从显微结构看是由骨料和基质组成。骨料通常是颗粒状，基质是细粉，它们的结合方式和各自含量对耐火材料性能有决定性影响。骨料分天然矿物和合成两种。合成骨料因为杂质含量低耐高温性能好，在高档耐火材料中使用广泛。合成骨料通常有电熔法和烧结法。烧结法是将粉料在高温下烧结成块状后通过机器多道破碎后再经过筛分得到不同尺寸的颗粒。电熔法是将粉料在电弧作用下高温熔融成液态后，倒入冷却槽完全冷却后，通过机器多道破碎后再经过筛分得到不同尺寸的颗粒。电熔法的产品化学成分均匀，矿相形态好，产品致密，性能好。但这种传统方法对颗粒形状和粒度分布不易控制，且由于产品结构致密硬度高破碎难度也大。
传统方法的产品质量特别是粒度不稳定。耐火材料的原料常常按3-5mm、1-3mm、200目等级别来划分，但这种划分方式过于粗犷，不利于精细生产。例如，同样是3-5mm级别，扁长状和短胖状就差异很大；即使都是扁长状，平均粒度在3.5mm与4.5mm也差异很大。
本专利提出一种球形耐火原料的制备方法，并对相应装置进行了说明。该方法克服了传统方法产品粒度不可控、流动性不好等缺点，是一种很新型的耐火原料制备方法。
发明内容
本专利以耐火原料作为切入点提出耐火材料的精细化生产。原料尺寸的波动和形状的变化导致耐火材料的性能波动。球形原料克服了形状变化的影响，同时以直径为分级标准对耐火材料的粒度分布可做到精确调控。
本专利提出熔融雾化再缓冷的制备方法生产电熔耐火骨料和细粉，使耐火原料粒度和形状可控，达到精细生产的目的。制备过程为：先根据产品的种类和含量要求进行选材，按一定比例配料后投入混合器，混合一定时间后出料，通过加料斗投入电熔装置内，熔融完全后通过排放口从冷却窑塔顶部落下，经过雾化装置雾化成液滴，在回旋冷空气的作用下快速降温，形成固态球形颗粒后在重力作用下落入缓冷槽中。冷却完全后经过筛分得到不同粒度级别的球形或近球形耐火原料。
本专利所提出的熔融雾化再缓冷的制备工艺，操作简单，生产周期短。传统方法的破碎过程既耗时又对设备磨损严重，同时产生大量的细微粉尘，本方法在这些方面有很大改进。
本专利的雾化装置分两种，即高压气体雾化和离心雾化。
高压气体雾化是在熔融液体排放口放置与水平呈一定小斜角的高压喷气口，使熔融液体在高压气体的撞击下形成大小不一的分散状液体，然后各自形成球形液体后，降温时形成球形固体颗粒。离心雾化包括离心雾化盘和高速电机，熔融液体从排放口流出落在高速旋转的雾化盘上，由于离心作用形成大小较为均匀的液体聚集体，并在表面张力作用下快速形成球形液体，降温时形成球形固体颗粒。
附图说明
图 1 高压气流雾化；
图 2 采用离心雾化的装置；
Claims (9)
1.本发明涉及一种耐火行业用球形原材料的制备方法及装置，包括制备工艺流程和相应的装置。
2.根据权利要求1中所述制备方法和装置，其特征在于将高温熔融后的耐火原料通过雾化装置高温雾化，由于液体的表面张力作用熔融态的耐火原料形成球形或近球形的液滴，在下落过程中与冷空气形成对流并快速降温，形成固态球形颗粒后在重力作用下落入缓冷槽中，将冷却完全的固体颗粒经不同目数的筛网筛分后得到不同粒度级别的耐火原料。
3.根据权利要求1中所述球形耐火原材料，其种类包括但不限于如下几种：①电熔白刚玉；②电熔莫来石；③电熔镁铝尖晶石；④电熔锆刚玉；⑤电熔锆英石。
4.根据权利要求1中所述制备工艺流程，具体为：①选材并配料；②混合均匀；③电熔；④雾化；⑤缓冷；⑥分级。
5.根据权利要求1中所述装置，包括混料器、加料斗、熔融器、雾化装置、冷风机、热风机、冷却窑塔、缓冷槽。
6.根据权利要求5中所述雾化装置，包括高压气体雾化和离心雾化。
7.根据权利要求5中所述冷风机和热风机，冷风机在冷却窑塔中下部，热风机在冷却窑塔顶部。
8.根据权利要求5中所述冷却窑塔，上部为圆柱形，下部为圆锥形，其尺寸可根据需要设定成不同高度和直径，装置运行时冷风从圆柱形底部进入塔体，沿窑塔的内壁旋转而上形成旋风，最后从塔顶排出。
9.采用权利要求6中的雾化方法制备球形耐火原料，或采用权利7和权利8类似的结构设计，均视为侵权。
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| CN201510791529.4A CN106699196A (zh) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 一种球形耐火原料的制备方法及装置 |
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| CN201510791529.4A CN106699196A (zh) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 一种球形耐火原料的制备方法及装置 |
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| CN (1) | CN106699196A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107337443A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-11-10 | 贵州开阳三环磨料有限公司 | 一种镁铝复合刚玉的制作方法 |
| CN108941586A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-07 | 王尚木 | 一种大批量低成本生产贵金属微小球珠的装置及方法 |
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2015
- 2015-11-17 CN CN201510791529.4A patent/CN106699196A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170524 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |