CN86107294A

CN86107294A - 一种制备玻璃微珠的装置

Info

Publication number: CN86107294A
Application number: CN 86107294
Authority: CN
Inventors: 毛锡赉; 杨佩红
Original assignee: Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority date: 1986-10-25
Filing date: 1986-10-25
Publication date: 1988-06-01

Abstract

一种用玻璃粉料制备玻璃微珠的装置，其特点是取消了炉体，它主要由喷口垂直向下的多管式燃烧器，隔离筒体、粉料容器、微珠收集器、旋风分离器和排风机等组成。利用该装置制备玻璃微珠，不仅玻璃微珠的色泽和圆整度好，而且玻璃粉料和微珠不与隔离筒体粘结，避免污染环境。

Description

本发明与玻璃珠成型有关，是一种用玻璃粉料制备玻璃微珠的装置。

美国专利U.S.P3361549介绍了一种制造玻璃微珠的方法和装置。该装置主要由炉体、燃烧器、漏斗收集器等部分组成，炉体的顶和侧壁隔离大气。燃烧器置于炉体底部中心，口向上，燃料气体和玻璃粉料分别由两个口进入燃烧器，玻璃粉料和燃烧的火焰向上喷射，玻璃粉料受热熔融，随着气流向上逐渐冷却成珠，气流在炉顶被逼向四周扩散，继而沿炉壁向下，在热气流与炉壁之间形成一缓冲层，避免玻璃粉料与炉壁粘结，向下的气流载着微珠经炉体下端落入漏斗收集器，废气直接由漏斗上方排入大气。这一装置尚存在不足之处：

1.由于炉体的存在，炉壁的温度较高，约500℃，且生产时间愈长，温度可能愈高，粉粒或微珠与炉壁的粘结问题很难完全避免。

2.燃烧气体和玻璃粉粒在燃烧器内的混合不均匀，燃烧不充分，玻璃珠的色泽不纯。

3.燃烧器喷口向上，微珠在喷射力作用下先向上，后受重力影响和对流作用转向下，上升的和下落的微珠在高温中碰撞使微珠变形，造成成品率下降，同时炉体内温差不大，玻璃微珠冷却速度慢，容易引起玻璃析晶。

4.废气直接排入大气，既带走了一部分细颗粒微珠，又污染了环境。

本发明的目的是提供一种制备圆整度好，色泽好的玻璃微珠装置，该装置既完全解决玻璃粉料或微珠与炉壁的粘结，又可减少环境的污染。

本发明的技术解决方案是：取消炉体，该制备玻璃微珠的装置主要由多管式燃烧器，隔离筒体，粉料容器、微珠收集器、旋风分离器和排风机等组成。

多管式燃烧器由外管、带孔隔板和若干内管构成，管口垂直向下形成喷口，外管有顶，顶上开有进料口，外管壁有燃料气体进口，外管内上部装有带孔隔板，该隔板下侧对应每个孔装内管，所说的内管长度短于外管，並在外管内均匀分布。

所说的带孔隔板可有平板平装，平板斜装，也可以是球壳形多种形式，而以带孔的球壳形隔板最佳。所说的外管和内管也可以有各种截面，圆的、方的等，以圆管取材加工最方便。外管的直径和内管的直径及内管数目的选取均取决于制备玻璃微珠的产率而定，内管的数目可以是二个以上的管子。内管在外管内的分布，其投影呈中心对称均匀分布。

带孔隔板若是一带孔球壳形隔板时，其球壳的曲率半径R₂和外管的曲率半径R₁之比满足关系式：

R₁∶R₂＝1∶3～1∶1

多管式燃烧器管口垂直向下並置于具有足够温度梯度的隔离筒体内的上部中央，隔离筒体的下部构成具有玻璃微珠出口的漏斗形微珠收集器。隔离筒体的顶开有可调进风口，调节进风量，用以调节筒体内的温度。隔离筒体的下部侧壁上开有排风口。

粉料容器是供装玻璃粉料的，一端与助燃气体进口相接，另一端经输料管与多管式燃烧器的进料口相通。

旋风分离器一面有导管与隔离筒体上的排风口相接，一面有导管与排风机相通。

该装置的工作情况是：燃料气体由燃烧进气口输入多管式燃烧器，均匀分布，助燃气体以一定的压力由粉料容器底部输入，使玻璃粉料成沸腾状态，並将粉料经输料管自动带入多管式燃烧器各内管，在喷口处，助燃气体、粉料和燃烧气体充分均匀混合，粉料在助燃气体和燃料气体的火焰中熔化，並随火焰脱离燃烧器的过程中，迅速冷却成珠，直接落入漏斗收集器。燃烧后的废气从排风口通过旋风分离器由排风机抽出，在旋风分离器内，废气和废气中夹带的超细玻璃微珠分离，由排风机排出的废气是不含玻璃微珠的，大大减少了对环境的污染，超细微珠在旋风分离器内被收集。

本发明的优点和积极效果是：采用多管式燃烧器，燃料气体、助燃气体和玻璃粉粒保证混合均匀，燃烧充分，所成玻璃微珠色泽好;玻璃粉料熔化后仅受火焰喷力和自身重力，自然收缩迅速冷却成珠，不易发生碰撞，故圆整度亦好，没有析晶现象;废气是净化以后排入大气的，减少环境污染，超细微珠还可收集使用，可以提高产率，节省原料。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种实施例。

图2是多管式燃烧器剖面图。

图3是图2多管式燃烧器的A-A剖视投影图。

图中〔1〕是隔离筒体，可由金属板围成，例如不锈钢板或铝板，不锈钢板成本高，但耐腐蚀，铝板价格低，但使用寿命短。该筒体顶开有可调进风口〔8〕，下侧有排风口〔9〕，促进筒体内气体的流动，降低筒体的温度，形成足够的温度梯度，有利于加速微珠的冷却。该筒体的下部形成具有微珠出口〔12〕的漏斗形微珠收集器〔13〕，〔2〕是多管式燃烧器，置于隔离筒体〔1〕内的上部中央，其管口垂直向下。该燃烧器的结构如图2、图3所示。外管〔15〕的顶上开有进料口〔7〕，管侧壁有燃料气体进口〔3〕，外管内靠顶有带孔的球壳形隔板〔16〕，隔板下侧对应每个孔都装有内管〔14〕，内管的长度短于外管，内管的数量可以二个以上，数量多对粉料和燃料气体与助燃气体三者的混合更均匀，内管在外管中的分布如图3所示呈中心对称均匀分布。这种多管式燃烧器比单管燃烧器混合均匀，燃烧充分，因此制得的微珠色泽好，其次，管口垂直向下，玻璃粉料经熔化，在表面张力作用下自然收缩成珠、冷却、退火，微珠的圆整度好，同时由于管口垂直向下，火焰对微珠的喷射力和微珠自身重力方向一致，加速了微珠的下落速度，迅速离开高温区，提高了冷却速率，减少了玻璃微珠析晶等缺陷。

〔5〕是粉料容器，供装玻璃粉料用。助燃气体由助燃气体进口〔4〕通入该容器，使粉料呈沸腾状态，由助燃气体自动地经输料管〔6〕带入多管式燃烧器，分散地由内管喷出和燃料气体充分混合，这种加料法，使加料自动且分布均匀，保证了产品的高质量。

〔10〕是旋风分离器，它一方面通过管道与排风机〔11〕相连，另一方面通过管道与排风口〔9〕相连，当排风机工作时，由排风口〔9〕进入的废气和夹带的超细微珠在旋风分离器〔10〕内被分离，净化后的废气通过排风机向大气排放，超细微珠在旋风分离器〔10〕内被收集。

利用该装置制备玻璃微珠，微珠的直径为200-20微米，微珠的圆整度好，无析晶、与原玻璃粉料相比，色泽基本不变。

Claims

1、一种制备玻璃微珠的装置，含有燃料气体进口[3]和进料口[7]的燃烧器[2]、微球出口[12]、漏斗形微球收集器[13]，其特征在于：

1)所说的燃烧器为多管式燃烧器[2]，由外管[15]、带孔隔板[16]和二个以上的内管[14]组成，管口垂直向下，外管顶上开有进料口[7]，外管壁有燃料气体进口[3]，外管上部有带孔隔板[16]，该隔板下侧对应每个孔装有内管[14]，所说的内管长度短于外管，並在外管内均匀分布；

2)隔离筒体[1]内上部中央安置多管式燃烧器[2]，隔离筒体下部构成具有微珠出口[12]的漏斗形微珠收集器[13]，隔离筒体顶上开有可调进风口[8]、隔离筒体的下部侧壁上还有排气口[9]；

3)粉料容器[5]一端与助燃气体进口[4]相接，另一端经输料管[6]与多管式燃烧器的进料口[7]相通；

4)旋风分离器[10]一面有导管与隔离筒体上的排风口[9]相接，一面有导管与排风机[11]相通。

2、按照权利要求1的制备玻璃微珠的装置，其特征在于所说的带孔隔板〔16〕为一带孔的球壳形隔板，其曲率半径R₂和外管〔15〕的曲率半径R₁之比满足关系式：

R₁∶R₂＝1∶3～1∶1

3、按照权利要求1或2的制备玻璃微珠的装置，其特征在于所说的内管和外管均为圆管，内管在外管内的分布，其投影呈中心对称均匀分布。