HU212474B

HU212474B - Process and apparatus for producing vitreous beads

Info

Publication number: HU212474B
Application number: HU863001A
Authority: HU
Inventors: Michael Bosquee; Jean-Marie Mouligneau; Hubert Neusy
Original assignee: Glaverber S A
Priority date: 1985-07-24
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1996-07-29
Also published as: ZA865478B; FR2585348B1; GB2178024B; ES556391A0; CN1017888B; CS503986A2; CN86104731A; CS271337B2; GB8518680D0; SU1611215A3; ES556402A0; BE905136A; FR2585348A1; GB2178024A; AU581328B2; ES8706580A1; ES8800569A1; HUT45464A; AU6003686A

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés üveggyöngyök gyártására, amelynek során az adagolási alapanyagot egy égökamrában láng hatásának tesszük ki úgy, hogy az adagolási alapanyag felhevül és gyöngyökké alakul, ezt követően pedig a gyöngyöket eltávolítjuk az égőkamrából. A találmány tárgya továbbá az üveggyöngyök gyártásához szolgáló berendezés is, amelynek égőkamrája, fűtőgázt és az égést tápláló anyagot égőkamrába juttató eszközei, amelyek az adagolási alapanyagot a lánghoz szállító, és azt felhevítő és üveggyöngyszemekké történő átalakítását segítő eszközei, továbbá a kialakult üveggyöngyöket az égőkamrából kivezető eszköze van.

Különféle eljárások és berendezések ismeretesek üveggyöngyök készítésére. Ilyen megoldást ismertet pl. a GB 2 121 782 sz. szabadalmi leírás.

A szilárd gyöngyök gyártását ismerteti például az említett szabadalmi leírás, ahol az adagolási alapanyagot, amely őrölt üvegrészecskékből áll, vivőáramban táplálják be egy égőkamrába, ahol az áramló üvegrészecskéket lánggal felhevítik úgy, hogy az üvegzúzalék golyócskákká alakul. Hasonlóképpen, a sejtszerű gyöngyök előállításához ismeretes az, hogy pelletizált adagolási alapanyagot táplálnak be egy égőkamrába, amelyben azután a pelletek felhevülnek és a láng hatására átalakulnak sejtszerű üveggyöngyökké. Az ilyen adagolási alapanyag gyakran egy oldatnak apró-szárításos módszerrel való előállításán alapszik, amely oldat például hidratált nátrium-szilikát vizes oldata, és sejtképző hatóanyagot tartalmaz, mint a karbamid.

Az a mód, ahogyan az adagolási alapanyagot hevítik, nagy jelentőségű az elkészült üveggyöngyök minőségére és a kihozatalra, különösen ha sejtes üveggyöngyökről van szó, de kihatással van az eljárás gazdaságosságára is. A gyors, hirtelen hevítés kedvező az adagolási alapanyag gömbösödésére és/vagy üvegesedésére, s ez jó hőérintkezést kíván meg a láng, valamint az adagolási alapanyag között. Annak érdekében, hogy egyenletes minőségű terméket érjünk el, fontos, hogy az eljárás segítségével kialakított gyöngyök egyenletes hőkezelést kapjanak az égőkamrában, de fontos az is, hogy csökkentsük a szilárd anyag agglomerációra és/vagy az égőkamra oldalfalához történő adhézióra való hajlamát, amit az adagolási alapanyagnak gyöngyökké való átalakulása során történő erőteljes hevítés idézhet elő.

A találmány célkitűzése olyan eljárás és berendezés kialakítása, amelynek a gyöngyökkel szemben támasztott követelményeknek messzemenően eleget tevő termék előállítására alkalmas.

A találmány szerinti célkitűzést olyan eljárással valósítjuk meg, amelynek során az adagolási alapanyagot egy az égőkamrába láng hatásának tesszük ki úgy, hogy az adagolási alapanyag felhevül és gyöngyökké alakul, ezt követően pedig a gyöngyöket az égőkamrából eltávolítjuk. A találmány szerinti eljárás jellemzője, hogy az adagolási alapanyagot egy égőkamra lángját tápláló fűtőgáz és oxigén keverékéből álló vivőáramba diszpergáltan az égőkamrába juttatjuk - ahol a vivőáram és a fűtőgáz tökéletes elégetéséhez szükséges oxigén mennyisége egynegyed és háromnegyed közötti érték - és a láng mentén kialakuló gázbuborék fenntartásához a fűtőgáz tökéletes elégéséhez szükséges levegő mennyiségének legalább háromszoros mennyiségű, nem éghető gázt adagolunk az égőkamrába.

A találmány által nyújtott jellemző kombináció biztosítja az adagolási alapanyag egyforma és kedvező hőkezelésének elősegítését és így továbbfejlesztést jelent a kiváló minőségű üveggyöngyök termelésében. Az adagolási alapanyagnak és a gázoknak az égőkamrába történő betáplálása, illetve bejuttatása során valamennyi még befejezetlen golyócskát teljesen beburkolja a stabil láng úgy, hogy azok hirtelen felhevülnek az őket körülvevő gázburkon belül, amely burok járulékos kinetikai energiát ad át az adagolandó alapanyagnak és a gyöngyöknek abból a célból, hogy a gyöngyök kijussanak az égőkamrából összegyűjtésre, míg ezzel egyidejűleg lehetővé teszi, hogy a gyöngyöket megfelelően diszpergált állapotban tartsuk, s így lényegileg elkerüljük azok agglomerációját, vagy az égőkamra falához való adhézióját. További igen fontos előnyt nyújt a találmány szerinti eljárás, mivel az égőkamra oldalfalai hidegebbek, mint az ismert eljárások esetén. Ez azzal az előnnyel is jár, hogy gazdaságosabb és az égőkamra élettartama is megnő.

A találmány szerinti eljárás legelőnyösebb megvalósítási módjánál az említett gázburkot az égőkamrához vezetett levegőárammal hozzuk létre. Ez előnyökkel jár, mind gazdaságosság, mind kényelem szempontjából, mivel a nitrogén jelenléte által előnyös mértékű nedvesítést idéz elő. Az ilyen gázburok nagy hatásosságú védelmet jelenthet az égőkamra oldalfaira lerakódó üveges, vagy üvegesedő anyagokkal szemben. Ugyancsak előny, hogy ezen levegő komponenseként betáplált járulékos oxigén elősegíti a fűtőgáz tökéletes elégését, ami tovább növeli a fűtőgázfelhasználás gazdaságosságát. Hasonló okokból különösképpen előnyös, hogy az említett nem-éghető - amely előnyösen N₂CO₂ vagy levegő - gáz pótlólagos oxigént tartalmaz, ami oxigénfelesleget tart fenn az égőkamrán belül ahhoz az oxigénmennyiséghez képest, ami szükséges a fűtőgáz tökéletes égéséhez.

A találmány által nyújtott előnyöket tovább növeli amennyiben az említett gázburokhoz legalább háromszor annyi levegőt vezetünk, mint amennyi a fűtőanyag tökéletes elégetéséhez szükséges.

Az üveggyöngyök agglomerációjából, valamint az égőkamra falaihoz való tapadásukból adódó problémákhoz járulnak még bizonyos további problémák. Abban az esetben, ha a hevítés túlságosan erős, különösen az üreges, sejtes gyöngyök esetében. Ha az üreges sejtszerű gyöngyöket túlságosan felhevítjük, akkor a sejtfalak olyan mértékben meglágyulnak, hogy hajlamosak az összerogyásra, aminek eredményeképpen kevés lesz a jól formált gyöngyszem a termékben.

Az üveggyöngyszemek a fent ismertetett hibáinak kiküszöbölésére korlátozni kell azt a hőmérsékletet, amelyre a gyöngyöket felhevítjük az égőkamrában lévő láng segítségével. A lánghőmérséklet változtatásának három módja ismeretes, ezek alkalmazása a talál2

HU 212 474 Β mány szerinti eljárás esetén azonban különféle hátrányokkal jár. Az első mód szerint a láng hőmérsékletét a fűtőgáz megfelelő megválasztásával szabályozhatjuk. A gyakorlatban azonban a gazdaságossági megfontolások általában azt parancsolják, hogy az alkalmazott fűtőgázt a helyi gázellátó hálózatból veszik, azaz városi gázt vagy még gyakrabban földgázt használnak fel. Természetesen egyéb fűtőanyag is alkalmazható, de az aránytalanul megnöveli a gyártás költségét. Ha egy adott fűtőgázt használunk, akkor a lánghőmérsékletet vagy úgy szabályozhatjuk, hogy a lángba jutatott fűtőgáz mennyiségét növeljük vagy úgy, hogy többlet levegőt táplálunk be. Ha több fűtőgázt juttatunk be, akkor a létrejövő láng erősen redukáló hatású lesz, mivel nincs meg a tökéletes elégéshez szükséges oxigén, s így a találmány szerinti eljárás során előállított gyöngyök feketék lesznek. Ez felhasználási területüket nagymértékben leszűkíti. Abban az esetben, ha a lánghőmérséklet szabályozásához levegőfelesleget használunk, akkor a láng nem marad stabil, egyenletes, ami a gyöngyök egyenetlen hőkezeléséhez vezet. A levegőfelesleg alkalmazása nem kedvező a fűtőgáz tökéletes elégetése szempontjából sem, és túlzottan nagy mértékben lecsökkentheti a láng terjedési sebességét. A láng elfojtódásra való hajlamossága fokozódik, ha egy jobban vagy kevésbé finoman eloszlott anyag van diszpergálva jelen a lángban, miként ez az előzőekben ismertetett eljárásnál természetesen szükségképpen fennáll. Tehát leszögezhetjük, hogy a korábbról ismeretes módszerek itt nem kielégítőek.

A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítási módjának alkalmazása a felhasznált fűtőgáz kalóriaértékétől függetlenül lehetővé teszi ezen problémák megoldását.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös megvalósítási módja során a fűtőgáz kalóriaértéke legalább 251,2.10⁵ J/Nm³. így például használható a kb. 334,94 J/Nm³ 10⁵ fűtőértékű földgáz. A kísérletek során úgy találtuk, hogy ha ilyen fűtőértékű fűtőgázt oxigénnel keverten alkalmazunk a vivő gázáramban, amelyet dúsított - ahol a levegő mennyisége háromszorosa a nem éghető gáz mennyiségének - járulékos oxigénnel táplált gázburok vesz körül, s így juttatjuk az égőkamrához, különösen ha az égőkamrába bejuttatott levegőfelesleg nagy akkor ez kedvezően hat a lánghőmérséklet csökkenésére és a láng meghosszabbítására, s így elősegíti a magas hozamot jól formált és egyenletesen hőkezelt gyöngyökből anélkül, hogy lényeges kockázat lépne fel a láng elfojtása vagy a gyöngyök megfeketedése tekintetében.

Ezen kiviteli alakoknál, illetve megvalósítási módoknál előnyös, hogyha az említett vivőáram a fentiekben említett módon túldúsított keverék. Ez tovább csökkenti a láng elfojtásának a veszélyét. Különösen előnyös, ha a vivőáram a fűtőgáz tökéletes elégetéséhez szükséges mennyiség egynegyede és háromnegyede közötti arányban tartalmaz oxigént, de ezen belül is kedvező, ha ez az arány a fűtőgáz tökéletes elégéséhez szükséges mennyiség egyharmada és kétharmada között van. Az oxigénnek a vivő gázáramban való ilyen arányú jelenléte elősegíti a láng stabilitását és kedvező, az elégés körülményeire. Például, a földgáz - amit metánnak tekintünk - tökéletes elégéséhez szükséges oxigén valamivel kevesebb, mint a saját térfogatának a kétszerese, levegőre vonatkoztatva pedig a saját térfogatának tízszerese. Kedvezőnek találtuk azt a betáplálást, amikor a vivőáram egy térfogategységére öt térfogategységnyi levegő jut, azaz a tökéletes elégéshez szükséges mennyiségnek a fele.

A találmány egy további előnyös megvalósítási módjánál a fűtőgáz kalóriaértéke nem több, mint 209,34.10⁵ J/Nn³. Például városi gáz kerül alkalmazásra. A találmány szerinti eljárás használatával ez is igen jó eredményt szolgáltat.

Ha ilyen alacsony fűtőértékű gázt alkalmazunk, akkor különösen előnyös, ha megnöveljük a még befejezetlen gyöngyszemeknek a magas hőmérsékleten való tartózkodási idejét, és ennek megfelelően előnyös a találmány olyan megvalósítási módjának használata, amelyeknél több, fűtőgázt és oxigént tartalmazó gázáramot vezetünk az égőkamrához, éspedig a láng hosszában legalább egy zónájában oly módon, hogy azok konvergáljanak és metszésbe kerüljenek a lánggal. Előnyös, ha legalább három ilyen konvergens gázáram van egy zónában, ami előmozdítja az egyenletes hőkezelést. Kedvező az, ha legalább két olyan zónát alakítunk, melyekben konvergens gázáramokat táplálunk be az égőkamrába, így tovább növelve a magas hőmérsékleten való tartózkodás idejét, és előnyös, ha a zóna vagy legalábbis egy zóna a láng tövétől legalább az égőkamra hosszának egyharmadát kitevő távolságban helyezkedik el.

Előnyös, ha a konvergáló gázáramok fűtőgázt és oxigént tartalmaznak, utóbbit a fűtőgáz tökéletes elégetéséhez elegendő arányban. Ez elősegíti az erősen konvergens lángok kialakulását, s így segítik a hő koncentrálását a konvergens gázáramok zónájánál annak érdekében, hogy elérjük a jól formált gyöngyökhöz szükséges hőmérsékletet, még az ilyen alacsony kalóriaértékű gáz alkalmazása esetében is.

Különösen kedvező, ha az említett konvergens gázáramokat és a vivőgázáramot lényegileg ugyanazon gázkeverékkel tápláljuk.

Nem lényeges, hogy milyen fűtőgázt használunk a találmány szerinti eljárás megvalósításához, az azonban inkább kívánatos, hogy a vivő gázáramnak az adagolási alapanyagot jól diszpergáltan, az éghető és az égést tápláló gázokkal bensőségesen keveredve kell tartalmaznia, hogy elősegítsük az adagolási alapanyag egyenletes hőkezelését. Ennek érdekében különösen előnyös, ha az említett vivőáram első alkotója a magával ragadott adagolási alapanyaggal együtt legyen mozgatva az égőkamrához vezető járat mentén, ugyanezen gázáram másik alkotója, komponense pedig keresztirányban legyen bevezetve ezen járatba, annak kerületi falán lévő legalábbis egy nyíláson keresztül, s az összekeveredett gázáram, amelyben az adagolási alapanyag sodródik, a bensőséges összekeveredést tovább növelő örvénylő mozgatással vezetjük az égéskamrába.

A láng elhagyása után a gázáramban diszpergált

HU 212 474 Β gyöngyöket - mielőtt összegyűjtenénk őket - előnyösen egy hűtőzónán vezetjük keresztül. Ez hozzájárul ahhoz, hogy a gyöngyök kevésbé agglomerálódjanak, a láng elhagyását követően.

A találmány szerinti eljárás megvalósítására szolgáló berendezés jellemzője, fűtőgázt és az oxigént tartalmazó vivőáramban diszpergáltan sodródó adagolási alapanyagot az égőkamrához juttató égőcsöve, továbbá az égőcsövet körülfogó vezetéke és nem-éghető gázt az említett vezetéken az égőcsőből az anyagáram kilépésének irányában, vagyis az anyagáramlást körülvevő gázburkot képezően áramoltató az égőkamrába juttató eszközei vannak.

Ez a berendezés különösen alkalmas a találmány szerinti eljárás foganatosítására. Ha tehát a találmánynak megfelelően használjuk, hogy a berendezés biztosítja a találmány szerinti eljárásból adódó előnyöket és különösen azt, hogy a berendezés hosszú élettartamú legyen és csökkenjenek a karbantartási és üzemeltetési költségek.

A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakja esetén a levegőáram fenntartását légfúvóeszköz beépítésével biztosítjuk az előbbiekben említett vezetéken át. A levegő különösen olcsó gáz a találmány szerinti gázburok létesítéséhez, és az az előnye is megvan, hogy járulékos oxigént juttat az égőkamrába, ami kedvező az eljárás foganatosításához.

A találmány szerinti berendezés egy másik előnyös kiviteli alakja, több kisegítő égő van elhelyezve legalább egy zónában az égőkamra hossza mentén annak érdekében, hogy több fűtőgázt és oxigént tartalmazó gázáramot irányíthassunk az égőkamrába, melyek egymáshoz konvergálnak és metszik az égőcsőből kilépő anyagáramlást. Az ilyen kiegészítő égők alkalmazása kedvezően hat az égőkamrában fejlődő hő növelésére, ami különösen abban az esetben jelent előnyt, amikor viszonylag alacsony fűtőértékű gázt - például városi gázt - használunk fűtőgázként.

A hőkezelés egyenletességének elősegítése érdekében előnyös, ha a zónában legalább három kisegítő égő van elhelyezve.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakja esetén legalább két zónát alakítunk ki a kisegítő égőkből az égőkamra hosszában, így tovább fokozva az égőkamrában létrehozható hőt és az is kedvező, hogyha a zóna, vagy legalább egy ilyen kisegítő égőzóna az égőkamra hosszának legalább egyharmadában helyezkedik el, az égőcső kilépőnyílásától számítva. Ez elősegíti az égőkamrában létrejövő láng úthosszúságának megnövelését, s ezáltal az adagolási alapanyag, illetve a még nem kialakított gyöngyök magas hőmérséklete való tartózkodási ideje is megnő.

Ily módon alacsonyabb hőmérsékletet használhatunk a legjobb eredmény elérése mellett, ami viszont hozzájárul a berendezés hasznos élettartamának megnöveléséhez és a karbantartási, fenntartási költségek csökkentéséhez.

A találmány szerinti berendezést a továbbiakban annak példaképpeni kiviteli alakja kapcsán a csatolt ábrák alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra az égőszerkezet vázlatos oldalnézete, részben metszetben; a

2. ábrán az 1. ábra II—II sík mentén vett metszete látható; a

3. ábra a gömbölyű üveggyöngyök készítésére szolgáló berendezés vázlata.

Az 1. és 2. ábrán egy teljes 1 égőszerkezet látható, amely egy 3 égőfejben végződő 2 égőcsővel rendelkezik. A 3 égőfejet tápláló csővezetékbe egy első 4 összekötőjárat csatlakozik, amely a 2 égőcsövet körülfogó 5 csigavonal alakú elemben végződik, s annak belsejével egy 6 nyíláson keresztül áll kapcsolatban (lásd a 2. ábrát), amely 6 nyílás elegendően nagy ahhoz, hogy ne akadályozza meg az első 4 összekötőjáratban áramló gáz által magával vitt üveggyöngyképző részecskék áthaladását a 4 összkötőjáratból a 2 égőcsőbe.

A másik 7 összekötőjárat egy második gázösszetevőhöz bevezetésre szolgál és egy második 8 csigavonal alakú elemben végződik, amely 8 csigavonal alakú elem körülfogja az első 5 csigavonal alakú elemet és 9 nyílásokon keresztül összeköttetésben áll azzal, aholis ezen 9 nyílások az első 5 csigavonal alakú elem külső kerületi falában helyezkednek el. Megjegyzendő, hogy az 5 és 8 csigavonal alakú elemek ellentétes irányúak.

A 2 égőcső alsó részét egy 10 sapka zárja le.

A 2 égőcsövön a két 5 és 8 csigavonal alakú elem szintje felett egy 11 perem található, amely egy 13 égőfejben végződő kisegítő 12 égőcső rögzítésére szolgál. A kisegítő 12 égőcső ugyancsak el van látva egy 17 segédtápvezetékkel, melyek a jelen kiviteli alak esetében megegyeznek a fent leírtakkal, és a külső 12 égőcső nagyobb átmérőjéhez igazodóan a csigavonal alakú elemek méretét is megváltoztattuk.

Tekintettel arra, hogy a második gázkomponensnek az első komponensbe beinjektálása keresztirányban történik, éspedig egy 9 és 19 nyílásokon át, így a gázok már kellő mértékben összekevert állapotban lépnek be a 2, illetve 12 égőcsőbe, továbbá a gázbetápláló rendszer geometriájából adódóan fellépő örvénylő mozgás is segíti az összekeveredést, miközben a gázáram a 2 és 12 égőcsőben végighalad a 3, illetve 13 égőfejhez, mindkét gázáram kellő mértékben összekeveredik a meggyulladásuk előtt.

Mivel a 9 nyílások az első, fő 5 csigavonal alakú elem külső kerületi falában helyezkednek el, így a második gázkomponens is hatást fejt ki az első gázkomponens által magával sodort üveggyöngy-képző anyagrészecskékre, s így legalábbis részben ellensúlyozza a rájuk ható centrifugális erőket, melyek a csigavonal alakú elemen való áthaladáskor jönnek létre.

A 3. ábrán jól látható, hogy a berendezés 20 égőkamrája el van látva az 1. és 2. ábra kapcsán ismertetett 1 égővel, amely 1 égőbe nyúlik, illetve áthatol a 20 égőkamra 21 alaplapján. Az üveggyöngy-készítéshez szükséges nyersanyagot a 4 összekötőjáraton át tápláljuk be az 1 égőbe. A nyersanyag a levegőben diszpergálódik, ugyanakkor a 7 összekötőjáraton át éghető gázt vezetünk be, miáltal kialakul a tüzelőanyagot és levegőt tartalmazó hordozósugár. A levegőt a 4 összekötőjárathoz egy 22 légfúvó szállítja, a nyersanyagot

HU 212 474 Β pedig egy 23 tölcséres tartályból injektáljuk a 4 összekötőjáratba tápvezetékbe. A járulékos második 24 légfúvón levegőt 14 segédbevezető tápvezeték valamint fűtőgázt bevezető 17 segéd tápvezeték az éghető keveréket táplálják be a kisegítő 13 égőfejbe (lásd 1. ábrán).

Az ábrákon bemutatott kiviteli alaknál a 20 égőkamra 21 alapja nyitott, úgyhogy a 20 égőkamra természetes úton szívja be a környezeti levegőt, amely az 1 égő és a 20 égőkamra első részének fala által meghatározott 25 vezetéken át áramlik felfelé. Egy másik itt nem ábrázolt kiviteli alaknál egy harmadik légfúvó található, amely a levegőt benyomja a tápvezeték mentén a 20 égőkamra 21 alaplapjához. Ez a tápvezeték tangenciálisan léphet be a 20 égőkamrába, a 3 égőfej magassági szintje alatt és így elősegíti az ide beinjektált levegő felfelé áramló örvénylő mozgását úgy, hogy érintkezésben maradjon a 20 égőkamra falával. Mindkét esetben egy levegőáramlás veszi körül az 1 égőből kibocsátott lángot, amikor az felemelkedik egy szélesebb felső szakaszba, mely a 27 hűtőzónát alkotja a 20 égőkamra felett, ahonnét a kész üveggyöngyök egy 28 vezetéken keresztül kihullanak és további műveletekként osztályozásra és tárolásra kerülnek.

A 20 égőkamra hosszában elhelyezkedő három zónában több kisegítő 29 égő helyezkedik el, amelyek fűtőgázból és oxigénből álló 30 gázáramot juttatnak be a 20 égőkamrába annak érdekében, hogy egymással összefutva keresztezzék az 1 égőből 26 lángként kilépő anyagáramot.

A bemutatott kiviteli alaknál mindegyik zónában négy kisegítő 29 égő található, és a zónák a 20 égőkamra egy-, negyed-, fél- és háromnegyed hosszában helyezkednek el, az 1 égő 3 égőfejétől számítva.

Az ilyen kisegítő 29 égők csupán előnyösek, de abban az esetben különösen jelentősek, amikor az alkalmazott fűtőgáz viszonylag alacsony kalóriaértékű. A találmány egyes kiviteli alakjainál a kisegítő 29 égők legfelső zónáját elhagytuk.

A találmány szerinti eljárást az alábbi gyakorlati példák keretében ismertetjük:

1. példa

Bórsav vizes 3,15 tömeg%-os oldatát reagáltatjuk nátrium-hidroxiddal és összekeveijük hidratált nátrium-szilikáttal, hogy 35 tömeg% oldott anyagot tartalmazó oldatot kapjunk. Sejtképző hatóanyagként karbamidot adagolunk az oldathoz mintegy 2 tömeg% mennyiségben, majd ezt a kiindulási oldatot önmagában ismert módon szárítva porlasztjuk, s így pelletizált adagolási alapanyagot alakítunk ki. Célszerű olyan pelletek képzése, amelyeknek átlagos szemcsemérete 40 gm és 60 gm közötti, a kívánt készterméktől függően.

A szárított adagolási alapanyag elemzése közelítőleg a következő tömegeloszlást mutatja:

SiO₂ 67,34%

Na₂O 25,91%

B₂O₃ 7,05%

Az ily módon kialakított pelletizált adagolási alapanyagot beadagoljuk az égőbe, éspedig 150 kg/óra adagolási sebességgel, 250 Nm³/óra mennyiségű földgázvivőáramban és 1250 Nm³/óra levegővel, majd ezt a gázáramot meggyújtjuk. Az égőkamra aljához 12 000 Nm³/óra mennyiségben pót-levegőáramot vezetünk, amely körülfogja az égőből kibocsátott lángot. A vivőáramban belépő levegő aránya így mintegy a fele a tökéletes égéshez szükséges levegőnek, míg a lángot körülvevő levegőáram közel a tízszeresét szállítja a szükségesnek. Megjegyezzük, hogy a jelen példánál a 29 kisegítő égőket nem használtuk. Ez az eljárás magas kihozatalt eredményez a jól kialakított gyöngyök tekintetében. Az ily módon kialakított gyöngyök szemcseméret-összetétel szerinti vizsgálatánál azt találtuk, hogy valamennyi gyöngy átjutott a 250 pm nyílásméretű szitán, több mint 75 tömeg% átjutott a 150 pm nyílásméretű szitán és csak mintegy 5 tömeg%-nyi jutott át az 5 pm nyílásméretű szitán. A 100 pm nyílásméretű szitán a teljes mennyiségnek mintegy 50 tömeg%-a jutott át.

Ezen példának egy változatánál kiindulási oldatként lényegileg ugyanazt az összetételt választottuk, azonban bórsav helyett boraxot használtunk.

2. példa

Az 1. példában elmondottal azonos módon készített pelletizált adagolási alapanyagot most 150 kg/óra sebességű széngáz és levegő szállítóáramában juttatjuk be az égőbe. A széngázt az égőhöz 300 Nm³/óra összmennyiségben adagoljuk, míg a teljes levegő aránya 600 Nm³/óra, majd ezt a gázt meggyújtjuk. Az alkalmazott fűtőgáz magas, 190,5 10⁵ J/Nm³ kalóriaértékű gáz és térfogatszázalékos összetétele közelítőleg az alábbi:

CO 6,9 tf%

H₂ 52,9 tf% világítóanyagok 0,8 tf%

O₂ 0,8 tf%

CO₂ 2,1 tf%

N₂ 6,8 tf%

A 25 vezetéken át levegőt is tápláltunk be amely körülvette az égőfejet, éspedig 4000 Nm³/óra mennyiségben annak érdekében, hogy létrejöjjön egy légburok az égőt elhagyó 26 láng körül. Két, egyenként négy 29 segédégőből álló égőcsoportot is alkalmaztunk, ugyancsak fűtőgáz/levegő keverékével táplálva. Ezen segédégőcsoport mindegyikéhez 150 Nm³/óra széngázt és 200 Nm³/óra levegőt vezettünk. Az első ilyen égőcsoportot a 3,13 főégőfej felett 1 méterrel lévő zónában helyeztük el, míg a második csoport az előző felett további 1 méterrel helyezkedett el.

Ez az eljárás is magas kihozatalt eredményezett a jól kialakított gyöngyök tekintetében.

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás üveggyöngy gyártására, amelynek során az adagolási alapanyagot egy égőkamrában láng hatásának tesszük ki úgy, hogy az adagolási alapanyag felhevül és gyöngyökké alakul, ezt követően pedig a gyöngyöket az égőkamrából eltávolítjuk, azzal jellemezve, hogy az ada5

HU 212 474 Β golási alapanyagot egy égőkamra lángját tápláló fűtőgáz és oxigén keverékéből álló vivőáramba diszpergáltan az égőkamrába juttatjuk - ahol a vivőáram és a fűtőgáz tökéletes elégetéséhez szükséges oxigén mennyisége egynegyed és háromnegyed közötti érték - és a láng mentén kialakuló gázbuborék fenntartásához a fűtőgáz tökéletes elégéséhez szükséges levegő mennyiségének legalább háromszoros mennyiségű, nem éghető gázt adagolunk az égőkamrába.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezye, hogy nem-éghető gázként N₂-t, vagy CO₂-t, vagy levegőt alkalmazunk.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább 251,2.10³ J/Nm³ fűtőértékű dúsított fűtőgázt alkalmazunk.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vivőáram a fűtőgáz tökéletes elégetéséhez szükséges mennyiség egyharmada és kétharmada közötti arányban tartalmaz oxigént.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fűtőgáz futőértéke 209,34· 10⁵ J/Nm³.
6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy több, fűtőgázt és oxigént tartalmazó gázáramot táplálunk be az égőkamrába, éspedig a láng mentén legalább egy zónában úgy, hogy azok egymással összetartóan haladjanak és metszésbe kerüljenek a lánggal.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az említett zónában legalább három egymással összetartó gázáram van.
8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezye, hogy az egymással összetartó - konvergens - gázáramot legalább két zónában tápláljuk be az égőkamrába.
9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább egy betápláló zónát a láng magjától legalább az égőkamra (20) hosszának egyharmadára helyezzük el.
10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egymással összetartó - konvergens - gázáramok fűtőgázt, valamint a fűtőgáz tökéletes elégéséhez szükséges mennyiségű oxigént tartalmaznak.
11. A 6-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egymással összetartó konvergens - gázáramokat ugyanazon gázkeverékkel tápláljuk.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vivőáram első összetevőjét a magával sodort adagolási alapanyaggal együtt végighajtjuk az égőkamrába vezető járaton, a vivőáram második gázösszetevőjét keresztirányban benyomjuk az említett járatba, annak kerületi falában lévő, legalább egy nyíláson át, majd az így összekevert vivőgáz-áramot, - amelyben a magával sodort adagolási alapanyag is benne van örvénylő mozgással az égőkamrába vezetjük.
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezye, hogy a frissen kialakult üveggyöngyszemeket még a gázáramban diszpergált állapotukban, s az összegyűjtésüket megelőzően a láng elhagyása után egy hűtőzónán vezetjük át.
14. Berendezés az 1. igénypont szerinti üveggyöngyök előállítására szolgáló eljárás megvalósítására, amely berendezésnek égőkamrája (20), továbbá fűtőanyagot és az égést tápláló anyagot ezen égőkamrába (20) betápláló eszközei (7, 14, 17) lángot (26) létrehozó, valamint az adagolási alapanyagot a lánghoz (26) szállító, azt felhevítő és üveggyöngyök kialakítását segítő eszközei (4, 22, 23), továbbá a kialakult gyöngyöknek az égőkamrából (20) való kivezetését segítő eszközei (27, 26) vannak, azzal jellemezve, hogy a fűtőgázt és oxigént tartalmazó vivőáramban diszpergáltan sodródó adagolási alapanyagot az égőkamrához (20) juttató égőcsöve (2), továbbá az égőcsövet (2) körülfogó vezetéke (4,7) és neméghető gázt az említett vezetéken (4, 7) az égőcsőből (2) az anyagáram kilépésének irányában, vagyis az anyagáramlást körülvevő gázburkot képezően áramoltató az égőkamrába (20) juttató eszközei (22) vannak.
15. A 14. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezetékébe (4, 7) a levegőáramlást fenntartó légfúvóeszköz (22) van beépítve.
16. A 14. vagy 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az égőkamra (20) hossza mentén legalább egy zónában az égőkamrán (20) áthaladó a fűtőgáz és az oxigén gázáramait keresztező és azokkal konvergáló anyagáramot továbbító égőcsöve (2) van.
17. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezye, hogy a zóná(k)-ban legalább három kisegítő égő (29) van elhelyezve.
18. A 16. és 17. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezye, hogy az égőkamra (20) hossza mentén legalább két, kisegítő égőket (29) tartalmazó zóna van kialakítva.
19. A 16-18. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy kiegészítő(segéd-)égőzóna az égőkamra (20) hosszának - az égőcső (2) kilépő végétől - legalább egyharmadában van elhelyezve.
20. A 16-19. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az égőcső (2) táplálását végző vezetéke, egy első a magával sodort adagolási alapanyagot hordozó vivőáram első gázkomponensét betápláló első összekötőjáratot (4), valamint egy ezen vivőáram második gázkomponensének keresztirányú az első összekötőjének (4) falában kialakított egy vagy több nyíláson (5) keresztül az égéscsőre keresztirányú kényszerbetáplálást végző a második gázkomponenst az első gázkomponenshez és az azzal sodort adagolási alapanyaghoz hozzákeverő második összekötőjáratot (7) tartalmaz.