CN219849464U - 一种高强硅铝质空心微球制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强硅铝质空心微球制备系统，粘土、石英、长石原料库适于往混料磨机混入对应的物料，拌浆池适于将水以及混料磨机所输出的粉状混合料搅拌成浆，炉体内膛设置发热结构，雾化喷头适于连通压缩空气和拌浆池。本实用新型能够在磨机输入端完成多种原料掺入，粉磨中共效有物料混合，拌浆的同时也再一步实行物料混合，所得浆液较为均质；本实用新型还能够对均质的浆料实行雾化高温悬浮烧结，所得铝硅质空心微球具备绝热、隔音、高分散性、高强度、化学稳定、耐腐蚀等优良特性；本制备系统，呈现出简单易实现的制备工艺，既解决了现有技术不容易工业化大规模生产的问题，也解决了生产成本高的问题。

Description

一种高强硅铝质空心微球制备系统

技术领域

本实用新型涉及空心微球制备，尤其涉及一种高强硅铝质空心微球制备系统。

背景技术

空心微球是一种球形中空结构的轻质颗粒材料，具有绝热、隔音、分散性好等优良特点，近年来广泛应用于填充材料领域，例如：石油钻探固井用的减轻剂；涂层材料中的填充物；海洋开发研究的深水技术浮力材料；航天航空和船舶技术设计中的轻质化结构材料填充剂等。

在众多的空心微球制造技术中，目前主要是美国3M公司采用的固相玻璃粉末法以及中国科学院理化所采用的软化学法。其制备系统所获得的空心微球存在强度低、耐温等级较低、软化点较低等缺点，其应用范围有限。

此外，以上现有工艺及其制备系统苛刻或过于复杂，不容易工业化大规模生产。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供了一种高强硅铝质空心微球制备系统，能够配混和混磨粘土、石英及长石，便于得到均质的物料，还能够对物料实行雾化高温悬浮烧结，便于得到空心、均质、铝硅质型的微球，铝硅质空心微球具备绝热、隔音、高分散性、高强度、化学稳定、耐腐蚀等优良特性；包含混磨、拌浆以及直连压缩空气以雾化高温烧结的制备系统，能够对应出较为简单、易实现的制备工艺，既解决了现有技术不容易工业化大规模生产的问题，也解决了生产成本高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高强硅铝质空心微球制备系统，包括粘土原料库、石英原料库、长石原料库、混料磨机、拌浆池和雾化高温烧结炉，所述粘土原料库、所述石英原料库、所述长石原料库均是通过传输件连接所述混料磨机，以适于往所述混料磨机混入对应的物料，所述混料磨机适于粉磨所述物料以及在粉磨中拌混物料，所述拌浆池适于承接水以及所述混料磨机所输出的粉状混合料，也适于所述水和所述粉状混合料搅拌成浆，所述雾化高温烧结炉包括炉体、设置在所述炉体上端的雾化喷头、以及适于给所述炉体内膛加热的发热结构，所述雾化喷头适于连通压缩空气和所述拌浆池，以便于往所述炉体的内膛喷洒雾化的浆料。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：在磨机输入端完成多种原料混合配入，粉磨中共效有物料混合，拌浆的同时也再一步实行物料混合，本实用新型实行多次混合，所得浆液较为均质；本实用新型还能够对均质的浆料实行雾化高温悬浮烧结，所得铝硅质空心微球具备绝热、隔音、高分散性、高强度、化学稳定、耐腐蚀等优良特性；包含混磨、拌浆以及直连压缩空气以雾化高温烧结的制备系统，呈现出简单易实现的制备工艺，既解决了现有技术不容易工业化大规模生产的问题，也解决了生产成本高的问题。

作为上述技术方案的改进，还包括冷却机，所述冷却机适于承接所述雾化高温烧结炉所输出的铝硅质空心微球。

作为上述技术方案的改进，所述冷却机包括滚筒以及适于驱动所述滚筒滚动的电机，所述滚筒的一端口适于承接所述雾化高温烧结炉所输出的铝硅质空心微球，另一端流出已冷却的铝硅质空心微球。

作为上述技术方案的改进，所述传输件为汇总传输带，所述粘土原料库、所述石英原料库及所述长石原料库均是下方设置有带称重结构的配料斗，所述配料斗适于称取原料库所落入的一定重量的单份物料，所述粘土原料库、所述石英原料库及所述长石原料库三者的配料斗沿所述汇总传输带的传输方向依次设置，所述粘土原料库、所述石英原料库及所述长石原料库三者的配料斗依次往所述汇总传输带铺洒物料。

作为上述技术方案的改进，所述雾化喷头包括通气吸浆三通和喷头本体，所述通气吸浆三通直线通路的其一端口适于连通压缩空气，另一适于连通所述喷头本体，所述通气吸浆三通的叉入端口适于连通所述拌浆池。

作为上述技术方案的改进，所述炉体的内底设置有喷火管以及围绕所述喷火管的锥形转台，所述喷火管适于向上喷吹高温火焰，所述锥形转台适于铝硅质空心微球着陆及回落，所述炉体下端设置有对应所述锥形转台下端的出料口。

作为上述技术方案的改进，所述混料磨机包括机箱、外转子、内定子以及传动连接所述外转子的磨料电机，所述外转子和所述内定子均是设置在所述机箱中，所述外转子以罩盖的姿态转动连接所述内定子，所述外转子的上端设置进料凹部，所述进料凹部适于往所述外转子和内定子之间的磨料间隙进料，所述机箱的侧壁设置有进料嘴，所述进料嘴适于承接所述传输件的物料和将物料导流入所述进料凹部。

作为上述技术方案的改进，所述机箱的内壁设置有环流凹槽，所述外转子和所述内定子之间的出料环缝被所述环流凹槽环绕，所述机箱开设有沿切向往所述环流凹槽鼓风的进风口，所述环流凹槽适于将出料环缝的粉状混合料吹扫上扬，所述机箱顶部还开设有位于所述进料凹部上方的出风口，所述出风口封装过滤件，所述过滤件适于允许对应尺寸以下的粉状混合料通过。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例高强硅铝质空心微球制备系统的结构示意图；

图2为图1示出高强硅铝质空心微球制备系统的混料磨机结构示意图；

图3为图1示出高强硅铝质空心微球制备系统的雾化高温烧结炉结构示意图。

粘土原料库110，石英原料库120，长石原料库130，传输件140；

混料磨机200，机箱210，环流凹槽211，进风口212，出风口213，外转子220，进料凹部221，内定子230，磨料电机240，进料嘴250，过滤件260；

拌浆池300；

雾化高温烧结炉400，炉体410，雾化喷头420，通气吸浆三通421，喷头本体422，发热结构430，锥形转台440；

冷却机500。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，本实用新型提供了一种高强硅铝质空心微球制备系统，包括粘土原料库110、石英原料库120、长石原料库130、混料磨机200、拌浆池300和雾化高温烧结炉400，粘土原料库110、石英原料库120、长石原料库130均是通过传输件140连接混料磨机200，以适于往混料磨机200混入对应的物料，混料磨机200适于粉磨物料以及在粉磨中拌混物料，拌浆池300适于承接水以及混料磨机200所输出的粉状混合料，也适于水和粉状混合料搅拌成浆，雾化高温烧结炉400包括炉体410、设置在炉体410上端的雾化喷头420、以及适于给炉体410内膛加热的发热结构430，雾化喷头420适于连通压缩空气和拌浆池300，以便于往炉体410的内膛喷洒雾化的浆料。

制备系统应用中，可以将粘土、石英、长石等原材料按照合适配量置入混料磨机200，经混料磨机200将物料磨成两百目以下的粉状混合物，然后将粉状混合物加入水分，制备成流动性很好的浆料，使浆料在压缩空气作用下雾化进入高温的炉体410内膛。炉体410可以高达18米以上、温度为1100～1300℃，使浆料滴快速脱水干燥烧结成高强空心微球。

在一些实施例中，粘土、石英、长石的质量比为60～65：30～40：5～10。粘土、石英、长石等物料混合，混磨所得微分和水成浆，并以雾化形态烧结成铝硅质空心微球，材质上相比硅酸盐玻璃微球具有更好的强度、耐腐蚀性、耐温。

可以理解的是，原料库中的粘土、石英、长石为小块形式/颗粒型的物料，其满足能够置入磨粉机的条件。

可以理解的是，喷头具有较细小的喷孔，以便于将物料细细散开。本实用新型中，雾化喷头420连通压缩空气，进一步增进物料出孔速率，使物料被进一步细分散出，形成较好的雾化状态。压缩空气由气站或压缩机等提供，其为公知常识。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：在磨机输入端完成多种原料混合配入，粉磨中共效有物料混合，拌浆的同时也再一步实行物料混合，本实用新型实行多次混合，所得浆液较为均质；本实用新型还能够对均质的浆料实行雾化高温悬浮烧结，所得铝硅质空心微球具备绝热、隔音、高分散性、高强度、化学稳定、耐腐蚀等优良特性；包含混磨、拌浆以及直连压缩空气以雾化高温烧结的制备系统，呈现出简单易实现的制备工艺，既解决了现有技术不容易工业化大规模生产的问题，也解决了生产成本高的问题。

更好的，拌浆池300通过泥浆泵连通雾化喷头420。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括冷却机500，冷却机500适于承接雾化高温烧结炉400所输出的铝硅质空心微球。一些实施例中，冷却机500是转动盘的方式。更好的，冷却机500为滚筒式，冷却机500包括滚筒以及适于驱动滚筒滚动的电机，滚筒的一端口适于承接雾化高温烧结炉400所输出的铝硅质空心微球，另一端流出已冷却的铝硅质空心微球，冷却机500可以实行自然冷却，甚至增设风机，滚筒可以倾斜设置，甚至内壁设置有螺旋片。

拌浆池300包括浆池、插入浆池的搅拌浆、以及连接搅拌桨的拌浆电机。

更好的，搅拌桨包括竖置芯轴以及连接竖置芯轴的螺旋桨叶，得到螺旋桨叶围绕竖置芯轴，竖置芯轴连接拌浆电机，螺旋桨叶适于驱动浆液圆周转动和上涌，使浆液搅拌更为均匀。

在本实用新型的一些实施例中，传输件140为绞龙。粘土原料库110、石英原料库120、长石原料库130分别通过对应的绞龙连通混料磨机200；选用相同轴径的绞龙，控制绞龙的转速，以控制不同物料的进给量，即控制不同物料的配比。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，传输件140为汇总传输带，粘土原料库110、石英原料库120及长石原料库130均是下方设置有带称重结构的配料斗，配料斗适于称取原料库所落入的一定重量的单份物料，粘土原料库110、石英原料库120及长石原料库130三者的配料斗沿汇总传输带的传输方向依次设置，粘土原料库110、石英原料库120及长石原料库130三者的配料斗依次往汇总传输带铺洒物料。本实用新型中，物料能够依次铺洒，以得到一个多层物料的混合料，即完成了物料的初步混合，混合料进入磨粉机后，在磨粉过程中进一步混合。

在本实用新型的一些实施例中，雾化喷头420包括通气吸浆三通421和喷头本体422，通气吸浆三通421直线通路的其一端口适于连通压缩空气，另一适于连通喷头本体422，通气吸浆三通421的叉入端口适于连通拌浆池300。通气吸浆三通421的直线通路高速流气，并负压吸入浆料，使浆料获得较高速度后喷出喷头本体422。

在本实用新型的一些实施例中，雾化喷头420包括喷气通道以及环绕喷气通道的流浆通道，流浆通道的出浆口环绕喷气通道的出气口。

在本实用新型的一些实施例中，炉体410的周壁适于流通高温热油。可以理解的是，部分工业用油的沸点较高，该工业用油可作为高温热油介质，使炉体410内膛具备可烧结微球的高温。

参照图1和图3，在本实用新型的一些实施例中，炉体410的内底设置有喷火管以及围绕喷火管的锥形转台440，喷火管适于向上喷吹高温火焰，锥形转台440适于铝硅质空心微球着陆及回落，炉体410下端设置有对应锥形转台440下端的出料口。更好的，出料口还适于进气补氧。更好的，炉体410的内壁设置有第二刮片，第二刮片适于铲刮锥形转台440上的铝硅质空心微球。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，混料磨机200包括机箱210、外转子220、内定子230以及传动连接外转子220的磨料电机240，外转子220和内定子230均是设置在机箱210中，外转子220以罩盖的姿态转动连接内定子230，外转子220的上端设置进料凹部221，进料凹部221适于往外转子220和内定子230之间的磨料间隙进料，机箱210的侧壁设置有进料嘴250，进料嘴250适于承接传输件140的物料和将物料导流入进料凹部221。

在本实用新型的一些实施例中，所磨得粉状混合料从磨料间隙流出后，经机箱210流出外部设备；更好的，外转子220的外周壁还设置有拨掌，拨掌随外转子220转动中，将粉状混合料拨赶至机箱210的出料口。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，机箱210的内壁设置有环流凹槽211，外转子220和内定子230之间的出料环缝被环流凹槽211环绕，机箱210开设有沿切向往环流凹槽211鼓风的进风口212，环流凹槽211适于将出料环缝的粉状混合料吹扫上扬，机箱210顶部还开设有位于进料凹部221上方的出风口213，出风口213封装过滤件260，过滤件260适于允许对应尺寸以下的粉状混合料通过。本实用新型中，能够通过过滤件260设定混料磨机200的粉体目数；具体的，较细的粉状混合料合格而流出混料磨机200，较粗的未合格粉状混合物可回落至正下方的进料凹部221。一些实施例中，混料磨机200适于磨出200目以下的微粉。

更好的，过滤件260可拆卸式连接机箱210，或者过滤件260连接在出风管，出风管可拆卸式连接机箱210，通过更换不同过滤件260，以设定混料磨机200的出产粉料的目数。

较粗的粉状混合物囤积到一定量可回落，为避免粉状混合物囤积过多而影响出粉效率，在本实用新型的一些实施例中，过滤件260设置为倒置圆锥形，机箱210设置有环圈以及驱动环圈转动的电机，环圈上设置有第一刮片，第一刮片适于在环圈带动下围绕过滤件260圆周运动，第一刮片适于铲刮过滤件260外周壁上的粉状混合物。第一刮片相对过滤件260呈铲刮姿态，甚至第一刮片沿过滤件260的切向，粉状混合物转移至第一刮片之上后可较大程度脱离吸力而掉落。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，包括：

粘土原料库、石英原料库、长石原料库、混料磨机，所述粘土原料库、所述石英原料库、所述长石原料库均是通过传输件连接所述混料磨机，以适于往所述混料磨机混入对应的物料，所述混料磨机适于粉磨所述物料以及在粉磨中拌混物料；

拌浆池，适于承接水以及所述混料磨机所输出的粉状混合料，也适于所述水和所述粉状混合料搅拌成浆；

雾化高温烧结炉，包括炉体、设置在所述炉体上端的雾化喷头、以及适于给所述炉体内膛加热的发热结构，所述雾化喷头适于连通压缩空气和所述拌浆池，以便于往所述炉体的内膛喷洒雾化的浆料。

2.根据权利要求1所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，还包括冷却机，所述冷却机适于承接所述雾化高温烧结炉所输出的铝硅质空心微球。

3.根据权利要求2所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，所述冷却机包括滚筒以及适于驱动所述滚筒滚动的电机，所述滚筒的一端口适于承接所述雾化高温烧结炉所输出的铝硅质空心微球，另一端流出已冷却的铝硅质空心微球。

4.根据权利要求1所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，所述传输件为汇总传输带，所述粘土原料库、所述石英原料库及所述长石原料库均是下方设置有带称重结构的配料斗，所述配料斗适于称取原料库所落入的一定重量的单份物料，所述粘土原料库、所述石英原料库及所述长石原料库三者的配料斗沿所述汇总传输带的传输方向依次设置，所述粘土原料库、所述石英原料库及所述长石原料库三者的配料斗依次往所述汇总传输带铺洒物料。

5.根据权利要求1所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，所述雾化喷头包括通气吸浆三通和喷头本体，所述通气吸浆三通直线通路的其一端口适于连通压缩空气，另一适于连通所述喷头本体，所述通气吸浆三通的叉入端口适于连通所述拌浆池。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，所述炉体的内底设置有喷火管以及围绕所述喷火管的锥形转台，所述喷火管适于向上喷吹高温火焰，所述锥形转台适于铝硅质空心微球着陆及回落，所述炉体下端设置有对应所述锥形转台下端的出料口。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，所述混料磨机包括机箱、外转子、内定子以及传动连接所述外转子的磨料电机，所述外转子和所述内定子均是设置在所述机箱中，所述外转子以罩盖的姿态转动连接所述内定子，所述外转子的上端设置进料凹部，所述进料凹部适于往所述外转子和内定子之间的磨料间隙进料，所述机箱的侧壁设置有进料嘴，所述进料嘴适于承接所述传输件的物料和将物料导流入所述进料凹部。

8.根据权利要求7所述的一种高强硅铝质空心微球制备系统，其特征在于，所述机箱的内壁设置有环流凹槽，所述外转子和所述内定子之间的出料环缝被所述环流凹槽环绕，所述机箱开设有沿切向往所述环流凹槽鼓风的进风口，所述环流凹槽适于将出料环缝的粉状混合料吹扫上扬，所述机箱顶部还开设有位于所述进料凹部上方的出风口，所述出风口封装过滤件，所述过滤件适于允许对应尺寸以下的粉状混合料通过。