CN204400807U - 高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，其在成珠炉炉体下端设成珠燃烧器，在成珠炉炉体上端设成珠输出管路，成珠燃烧器由内到外依次设粉料输送管、燃气输送管和富氧混合气输送管，在成珠炉炉体内设多层导流旋流装置，导流旋流装置由呈环状均布的导流空气输入管道、导流管、旋流空气输入管道、旋流叶片组成，在成珠炉炉体的下部设冷却水管进口，在上部设热水管出口。本实用新型制得的空心玻璃微珠壁厚均匀，提高了球化率和成珠率，减少了结炉和粘连现象的产生，同时控制简单方便，易于实现程控自动化，适用于各种粒径的空心玻璃微珠的生产。

Description

高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉

技术领域

    本实用新型涉及玻璃微珠成形设备，具体涉及一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉。

背景技术

高性能空心玻璃微珠是一种中空的圆球粉末状超轻质无机非金属材料，是近年发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料，其真密度在0.25-0.60g/cm3，粒径在2-130μm之间，具有重量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高、流动性好的特点，以其优良的性能作为一种特殊功能材料，既可作为复合材料的关键原料，用于航空航天、海洋探测、化工等军事、民用及其它高科技领域，尤其是广泛应用于石油气井注水泥作业用油井水泥减轻剂，作为轻质骨料，可提高砂浆的易流动性和自抗强度，减少材料收缩率，提高产品综合性能，其对降低综合生产成本起到重要的作用。

专利号ZL201420160180.5介绍了一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠成珠炉，其加热方式是用电加热元件对产品原料进行加热，只适用于天然气资源缺乏的地区。而在天然气资源丰富的地区，如果能够充分利用天然气资源进行生产，达到高成珠率和连续生产的目的，则具有节约能源经济效益。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是设计一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，该成珠炉可有效利用天然气资源实现高性能空心玻璃微珠的生产。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，包括成珠炉炉体，在所述成珠炉炉体下端设成珠燃烧器，在成珠炉炉体上端设成珠输出管路，成珠燃烧器、成珠炉炉体、成珠输出管路的内腔相贯通；所述成珠燃烧器由内到外依次设粉料输送管、燃气输送管和富氧混合气输送管；在所述成珠炉炉体内设多层导流旋流装置，导流旋流装置由呈环状均布的导流空气输入管道、导流管、旋流空气输入管道、旋流叶片组成，成珠炉炉体外壁为空心状，在成珠炉炉体的下部设冷却水管进口，在上部设热水管出口，成珠炉炉体顶部的成珠输出管路与引流风机连接。

所述成珠炉炉体采用耐热金属材料制造，内腔呈圆柱形，炉壁由双层同心金属管组合而成。

所述富氧混合气输送管内的富氧混合气体中氧气的含量控制在30—40%范围内。

所述成珠燃烧器与成珠炉炉体螺栓连接，连接部位密封材料密封。

所述成珠炉采用的燃烧加热介质为天然气。

本实用新型采用上述技术方案所设计的高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，通过粉料输送管、燃气输送管和富氧混合气输送管将粉料、天然气、富氧混合气在燃烧室内充分燃烧，在导流旋流装置的作用，可将整个生产过程控制在所要求的范围和空间内，空心球化的玻璃微珠在成型过程中的自转和滚动，使每个空心玻璃微珠的壁厚较均匀，有效地提高了玻璃原料微粉的球化率和成珠率，还显著提高了产品的抗压强度；同时由于导流旋流装置的作用，很好的避免熔融的玻璃微珠与成珠炉内的炉壁和其它元器件碰撞，有效地减少了结炉和粘连现象的产生。本实用新型利用丰富廉价的天然气作燃料提供热源，燃烧室燃烧充分，并通过控制气流和气量的大小，控制简单方便，易于实现程控自动化，适用于各种粒径的空心玻璃微珠的生产。

附图说明

图1表示是本实用新型高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉的结构示意图；

图2表示本实用新型成珠炉下端的燃烧器结构示意图；

图3表示图2中沿A-A向放大结构示意图；

图4表示图1中导流旋流装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉的结构作具体说明。

参见图1至图4，本实用新型高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，包括成珠炉炉体11，成珠炉体采用耐热金属材料制造，内腔呈圆柱形，炉壁由双层同心金属管组合而成。在成珠炉炉体11的下端设成珠燃烧器5，在成珠炉炉体11的上端设成珠输出管路8，成珠燃烧器5、成珠炉炉体11、成珠输出管路8的内腔相贯通。其中，成珠燃烧器5是设置在成珠炉炉体11底部的同心管路输送装置，成珠燃烧器5与成珠炉炉体11通过连接法兰4螺栓连接，连接部位密封材料密封，成珠燃烧器5由内到外依次设玻璃微粉输送管1、天燃气输送管2和富氧混合气输送管3，富氧混合气输送管3内的富氧混合气体中氧气的含量控制在30—40%范围内，成珠燃烧器5的燃烧室13外为燃烧管12，成珠炉采用的燃烧加热介质为天然气。在成珠炉炉体11内设多层导流旋流装置6，导流旋流装置6由呈环状均布的导流空气输入管道9、导流管14、旋流空气输入管道16、旋流叶片17组成，导流空气输入管道9在导流旋流装置6上环绕成环形气管15。导流空气输入管道9从成珠炉炉体11的炉底接入，导流管14平均分布在导流旋流装置内，当空气从主气管送入导流旋流装置时，可以产生向上并同时按规定方向旋转的气流，可带动加热后的空心玻璃微粉熔融微粒向上旋转运动并促进其球化，同时对空心玻璃微粉熔融粒进行冷却。成珠炉炉体11的外壁为空心状，在成珠炉炉体11的下部设冷却水管进口10，在成珠炉炉体11的上部设热水管出口7，这样能充分地提高冷却水的冷却作用，有效地对高温的成珠进行冷却。成珠炉炉体11顶部的成珠输出管路8出口端与引流风机（图中未示）连接，与成珠炉炉体11形成了一个封闭的通道，引流风机带动冷却成珠后的空心玻璃微珠随空气一起排出成珠炉炉炉体11，进入规定的收集区域。

本实用新型在送入玻璃原料微粉前首先要关闭玻璃微粉输送管1的阀门，先向成珠炉内输入天然气和混合富氧空气，天然气通过成珠燃烧器5上燃气输送管的燃气喷嘴14进入燃烧室13，天然气和混合富氧空气在燃烧室内混合并燃烧。通过调整天然气和混合富氧空气的送气阀门大小，可使燃烧器火焰达到生产时需要的最佳状态。此时开启送料鼓风机、导流空气阀门、旋风分离器和轴流风机，使送料空气带动玻璃微粉进入燃烧室13并在燃烧火焰中加热。玻璃微粉、天然气和富氧混合气体通过输送管垂直向上输送到成珠燃烧器5的燃烧室13内，并在燃烧室内得到混合和燃烧，使其中的玻璃微粉得到瞬时高温加热，玻璃微粉中的气体受热膨胀得到空心玻璃熔融微粒。跟随轴流风机上升空气流向上运动，空心玻璃熔融微粒进入炉腔后，空气依次从导流旋流装置6的导流空气输入管道9、环形气管15、分别从导流管14进入导流旋流装置6的导流腔中，导流旋流装置6产生稳定的螺旋上升气流，空心玻璃熔融微粒在状态转变的同时，由于气流的带动自身也在自转或翻滚，更有效地达到球化的目的。由于炉体冷却水和空气气流的冷却作用，空心玻璃熔融微粒随着上升的高度外表面逐渐冷却，最后形成空心玻璃微珠。空心玻璃熔融微粒在冷却过程中球化成形，其球化时间一般不超过1秒。本实用新型以加热火焰温度的高低和燃气量来控制空心玻璃微珠粒径的大小。空心玻璃微珠成珠后在成珠炉内得以冷却，微珠表面温度下降到一定的温度后被轴流风机和旋风分离器抽走收集，完成了一个工作流程。本实用新型通过引流风机和导流旋转装置6的作用避免了空心玻璃微珠与炉体和其它器件发生接触或碰撞，不但提高了成珠率，也减少了成珠粘连和结炉的机率。

生产结束时先关闭送料鼓风机、送料阀门停止送料，一分钟后再关闭燃气阀门和混合富氧气体阀门停止送气，五分钟后关闭导流空气阀门、轴流风机、旋风分离器，检查设备确认安全后停止生产。

Claims (5)

1.一种高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，包括成珠炉炉体，其特征是在所述成珠炉炉体下端设成珠燃烧器，在成珠炉炉体上端设成珠输出管路，成珠燃烧器、成珠炉炉体、成珠输出管路的内腔相贯通；所述成珠燃烧器由内到外依次设粉料输送管、燃气输送管和富氧混合气输送管；在所述成珠炉炉体内设多层导流旋流装置，导流旋流装置由呈环状均布的导流空气输入管道、导流管、旋流空气输入管道、旋流叶片组成，成珠炉炉体外壁为空心状，在成珠炉炉体的下部设冷却水管进口，在上部设热水管出口，成珠炉炉体顶部的成珠输出管路与引流风机连接。

2.根据权利要求1所述的高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，其特征是所述成珠炉炉体采用耐热金属材料制造，内腔呈圆柱形，炉壁由双层同心金属管组合而成。

3.根据权利要求1所述的高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，其特征是所述富氧混合气输送管内的富氧混合气体中氧气的含量控制在30—40%范围内。

4.根据权利要求1所述的高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，其特征是所述成珠燃烧器与成珠炉炉体螺栓连接，连接部位密封材料密封。

5.根据权利要求1所述的高强度低密度闭孔空心玻璃微珠燃气成珠炉，其特征是所述成珠炉采用的燃烧加热介质为天然气。