RU2744044C1 - Method for producing hardened glass beads - Google Patents
Method for producing hardened glass beads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2744044C1 RU2744044C1 RU2020115681A RU2020115681A RU2744044C1 RU 2744044 C1 RU2744044 C1 RU 2744044C1 RU 2020115681 A RU2020115681 A RU 2020115681A RU 2020115681 A RU2020115681 A RU 2020115681A RU 2744044 C1 RU2744044 C1 RU 2744044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- composited
- glass microspheres
- glass
- torch
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения стекломикрошариков и может быть использовано в технике и электронике, а также в дорожном строительстве в качестве светоотражающих элементов в дорожной разметке.The invention relates to the field of producing glass microspheres and can be used in engineering and electronics, as well as in road construction as reflective elements in road markings.
Из уровня техники известен способ получения стекломикрошариков, включающий предварительное измельчение и рассев на фракции стеклобоя, оплавления гранулированного измельченного стекла (Будов В.М., Егоров Л.С. Стеклянные микрошарики. Применение, свойства, технология // Стекло и керамика. 1993. №7. С. 2-7).From the prior art, a method for producing glass microspheres is known, including preliminary grinding and sieving into cullet fractions, melting of granulated crushed glass (Budov VM, Egorov L.S. Glass microspheres. Application, properties, technology // Glass and ceramics. 1993. No. 7, pp. 2-7).
Недостатком аналога является низкая микротвердость стекломикрошариков.The disadvantage of the analogue is the low microhardness of glass microspheres.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стекломикрошариков, включающий дозирование компонентов шихты, их усреднение, формование стержней (компонированной шихты), ввод их в плазменный факел плазменной горелки электродугового плазмотрона, плазменное распыление стержней с образованием стекломикрошариков и их сбор в специальном сборнике (Крохин В.П., Бессмертный. В.С., Пучка О.В., Никифоров В.М. Синтез алюмоиттриевых стекол и минералов // Стекло и керамика.1997. №9. С 6-7). The closest solution to the proposed method in terms of the technical essence and the achieved result is a method for producing glass microspheres, including dosing of the components of the charge, their averaging, forming the rods (composited charge), introducing them into the plasma torch of the plasma torch of the electric arc plasmatron, plasma spraying of the rods with the formation of glass microspheres and their collection in a special collection (Krokhin V.P., Bessmertny. V.S., Puchka O.V., Nikiforov V.M. Synthesis of yttrium aluminum glasses and minerals // Glass and ceramics. 1997. No. 9. P 6-7) ...
Недостатком прототипа является низкая микротвердость стекломикрошариков.The disadvantage of the prototype is the low microhardness of glass microspheres.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в получении стекломикрошариков с высокой микротвердостью.The technical result of the proposed invention is to obtain glass microspheres with high microhardness.
Технический результат достигается тем, что способ получения закаленных стекломикрошариков включает дозирование компонентов шихты, их усреднение, формование компонированной шихты, ввод ее в факел плазменной горелки электродугового плазмотрона, плазменное распыление компонированной шихты с образованием стекломикрошариков и их сбор в специальном сборнике, причем компонированная шихта представлена в виде гранул с оптимальным размером 1-3 мм, а стекломикрошарики дополнительно закаливают с помощью двух последовательных технологических операций – воздушного и водяного охлаждения.The technical result is achieved by the fact that the method for producing hardened glass microspheres includes dosing the components of the charge, their averaging, forming the composited charge, introducing it into the torch of the plasma torch of the electric arc plasmatron, plasma spraying of the composited charge with the formation of glass microspheres and collecting them in a special collection, and the composited charge is presented in in the form of granules with an optimal size of 1-3 mm, and glass microspheres are additionally quenched using two sequential technological operations - air and water cooling.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что компонированная шихта представлена в виде гранул с оптимальным размером 1-3 мм, а стекломикрошарики дополнительно закаливают с помощью двух последовательных технологических операций – воздушного и водяного охлаждения.The proposed method differs from the prototype in that the composited charge is presented in the form of granules with an optimal size of 1-3 mm, and the glass microspheres are additionally quenched using two sequential technological operations - air and water cooling.
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.A comparative analysis of the known and proposed methods is presented in table 1.
Таблица 1Table 1
В предлагаемом способе гранулы подаются в факел плазменной горелки, где под действием высоких температур происходит образование диспергированного силикатного расплава, капли которого попадают в зону действия воздушного сопла и охлаждаются до температуры перехода стекла из пиропластического в вязко-текучее с образованием размягченных стекломикрошариков. Затем они попадают в зону действия водяной струи, где охлаждаются до температуры ниже перехода стекла из хрупкого состояния в пиропластическое и переходят в хрупкое состояние. In the proposed method, the granules are fed into the torch of a plasma torch, where, under the action of high temperatures, a dispersed silicate melt is formed, the droplets of which enter the zone of action of the air nozzle and are cooled to the temperature of the glass transition from pyroplastic to viscous-fluid with the formation of softened glass microspheres. Then they enter the zone of action of a water jet, where they are cooled to a temperature below the transition of glass from a brittle state to a pyroplastic state and pass into a brittle state.
В результате двухстадийного охлаждения происходит плавное снижение температуры стекломикрошариков до температуры перехода стекла из пиропластического в вязко-текучее и резкое охлаждение водяной струей до температуры перехода стекла из хрупкого состояния в пиропластическое. Это приводит к закаливанию стекломикрошариков и повышению их эксплуатационных показателей, в частности микротвердости. As a result of two-stage cooling, there is a gradual decrease in the temperature of glass microspheres to the temperature of glass transition from pyroplastic to viscous-fluid and sharp cooling by a water jet to the temperature of glass transition from a brittle state to a pyroplastic one. This leads to hardening of glass microspheres and an increase in their performance, in particular microhardness.
Экспериментально установлены технологические параметры известного и предлагаемого способов (таблица 2).Experimentally established technological parameters of the known and proposed methods (table 2).
Проведенный анализ известных и предлагаемого способов получения, закаленных стекломикрошариков позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».The analysis of the known and proposed methods of obtaining hardened glass microspheres allows us to make a conclusion about the compliance of the claimed invention with the "novelty" criterion.
ПримерExample
Для экспериментальной проверки была приготовлена шихта. По стандартной методике расчетным путем был составлен ее состав (на 100 г): натрий углекислый - 27,9 мас.%, борная кислота – 52,27 мас.%, безводный кремнезем – 54,16 мас.%, поташ – 3,4 мас.%, свинцовый глет – 6,88 мас.%.A charge was prepared for experimental verification. According to the standard method, its composition was calculated by calculation (per 100 g): sodium carbonate - 27.9 wt%, boric acid - 52.27 wt%, anhydrous silica - 54.16 wt%, potash - 3.4 wt.%, lead litharge - 6.88 wt.%.
Компоненты шихты усредняли в лабораторном смесителе и гранулировали в тарельчатом грануляторе. Гранулы с оптимальным размером 1-3 мм оплавляли в факеле плазменной горелки ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-3М со следующими параметрами: ток=350А, расход плазмообразующего газа аргона 0,0014 кг/с. После чего они распылялись с образованием стекломикрошариков, которые закаливались с помощью двух последовательных технологических операций – воздушного и водяного охлаждения.The charge components were averaged in a laboratory mixer and granulated in a tray granulator. Granules with an optimal size of 1-3 mm were melted in a torch of a GN-5r plasma torch of an UPU-3M electric arc plasmatron with the following parameters: current = 350A, flow rate of plasma-forming argon gas 0.0014 kg / s. Then they were sprayed with the formation of glass microspheres, which were quenched using two sequential technological operations - air and water cooling.
Таблица 2table 2
Сопоставительный анализ технологических параметров известного и предлагаемого способовComparative analysis of technological parameters of the known and proposed methods
способKnown
way
- ток
- напряжение
- мощностьPlasmatron operation parameters
- current
- voltage
- power
В
кВтAND
IN
kw
30-32400-500
30-32
30-32250-350
30-32
250-300 мRods long
250-300 m
1-3 ммGranules diameter
1-3 mm
* - по собственным исследованиям.* - according to our own research.
Опытным путем установлены оптимальные размеры гранулированной шихты для получения стекломикрошариков, которые составляют 1-3 мм (таблица 3).Experimentally, the optimal sizes of the granular charge for obtaining glass microspheres have been established, which are 1-3 mm (Table 3).
Таблица 3Table 3
Размер гранулированной шихтыGranular batch size
Микротвердость полученных стекломикрошариков определяли по методу Виккерса, которая составила 728±10 HV, что выше в 1,5 раза по сравнению с данным показателем стекломикрошариков, полученных известным способом.The microhardness of the obtained glass microspheres was determined by the Vickers method, which was 728 ± 10 HV, which is 1.5 times higher than this indicator of glass microspheres obtained by a known method.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115681A RU2744044C1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Method for producing hardened glass beads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115681A RU2744044C1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Method for producing hardened glass beads |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2744044C1 true RU2744044C1 (en) | 2021-03-02 |
Family
ID=74857567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020115681A RU2744044C1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Method for producing hardened glass beads |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2744044C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215227U1 (en) * | 2021-12-17 | 2022-12-05 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | DEVICE FOR SYNTHESIS OF GLASS MICROBALLS |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0741328A (en) * | 1993-07-30 | 1995-02-10 | Central Glass Co Ltd | Production of glass microsphere |
RU2532784C2 (en) * | 2013-01-11 | 2014-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Glass-metal micro-beads and method of obtaining thereof |
CN107399909B (en) * | 2017-09-06 | 2020-02-14 | 安徽凯盛基础材料科技有限公司 | Preparation method of glass microspheres for solid-phase converter |
-
2020
- 2020-05-12 RU RU2020115681A patent/RU2744044C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0741328A (en) * | 1993-07-30 | 1995-02-10 | Central Glass Co Ltd | Production of glass microsphere |
RU2532784C2 (en) * | 2013-01-11 | 2014-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Glass-metal micro-beads and method of obtaining thereof |
CN107399909B (en) * | 2017-09-06 | 2020-02-14 | 安徽凯盛基础材料科技有限公司 | Preparation method of glass microspheres for solid-phase converter |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
V.P. Krokhin. et al. Synthesis of yttrium aluminum glasses and minerals // Glass and ceramics, 1997. * |
Крохин В.П. и др. Синтез алюмоиттриевых стекол и минералов // Стекло и керамика, 1997. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215227U1 (en) * | 2021-12-17 | 2022-12-05 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | DEVICE FOR SYNTHESIS OF GLASS MICROBALLS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5069702A (en) | Method of making small hollow glass spheres | |
CN104475743A (en) | Manufacturing method of micro spherical titanium and titanium alloy powder | |
CN110076347B (en) | Combined powder preparation method and device based on plasma smelting and disc rotary atomization | |
RU2744044C1 (en) | Method for producing hardened glass beads | |
NZ274610A (en) | Hollow borosilicate microspheres and method of making | |
EA202092993A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING HIGH PURITY SPHERICAL METAL POWDERS WITH HIGH PRODUCTION RATE FROM ONE OR TWO WIRES | |
US3843340A (en) | Method and apparatus for producing glass beads | |
US10059614B2 (en) | Melting glass materials using RF plasma | |
JPH02116656A (en) | Method and device for manufacture of amorphous ceramic or metallic powder | |
CN105272185A (en) | Method for preparing cast stone mill balls by utilizing basalt | |
CN103265162A (en) | Preparation method of low-hydroxyl solid quartz steelyard weight | |
RU2468891C1 (en) | Method of making heat-resistant alloy pellets | |
CN1740105A (en) | Process and device for producing fire-polished gobs | |
RU2532784C2 (en) | Glass-metal micro-beads and method of obtaining thereof | |
RU2455118C2 (en) | Glass-metal micro balls and method of their production | |
Bessmertnyi et al. | Production of glass microspheres using the plasma-spraying method | |
RU2326094C1 (en) | Method of making antenna cap from glass-ceramic lithium aluminosilicate mixture | |
US20200165150A1 (en) | Continuous productions of hallow ingots | |
RU2808392C1 (en) | Method for producing glass microbeads | |
RU2749764C1 (en) | Method for producing composite micro-balls | |
CN1330709A (en) | Method for making nanoporous granular material and detergent composition | |
CL2021003095A1 (en) | Fining glass using high temperature and low pressure | |
JP2003212572A (en) | Method of manufacturing spherical glass powder | |
CN111892063A (en) | Pretreatment method of artificially synthesized mica raw material | |
CN209537628U (en) | A kind of three sections of reciprocating laser cladding apparatus |