RU2749764C1 - Method for producing composite micro-balls - Google Patents
Method for producing composite micro-balls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749764C1 RU2749764C1 RU2020138334A RU2020138334A RU2749764C1 RU 2749764 C1 RU2749764 C1 RU 2749764C1 RU 2020138334 A RU2020138334 A RU 2020138334A RU 2020138334 A RU2020138334 A RU 2020138334A RU 2749764 C1 RU2749764 C1 RU 2749764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- balls
- micro
- forming
- charge
- 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
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
-
- 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
- C03B19/107—Forming hollow beads
-
- 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
- C03B19/108—Forming porous, sintered or foamed beads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожных покрытий и может быть использовано при получении микрошариков.The invention relates to the field of road surfaces and can be used to obtain microbeads.
Из уровня техники известны способы получения микрошариков на основе силикатных стекол, недостатком которых является низкая микротвердость микрошариков.Methods for producing microspheres based on silicate glasses are known from the prior art, the disadvantage of which is the low microhardness of the microspheres.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения микрошариков из сортовых стекол, включающий измельчение стеклобоя, формование шихты с изготовлением стержней, их подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование и диспергация расплава, постепенное остывание микрошариков в потоке отходящих плазмообразующих газов, а затем при их соприкосновении с водоохлаждаемой металлической полусферой, подача микрошариков на вибросито и накопление микрошариков в сборнике. [Бессмертный В.С., Крохин В.П., Ляшко А.А., Дридж Н.А., Шеховцова Ж.Е. Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления// Стекло и керамика.2001, №8. - 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 microspheres from high-quality glasses, including grinding cullet, forming a charge with the manufacture of rods, feeding them into the plasma torch of an electric arc plasmatron, forming and dispersing the melt, gradual cooling of microspheres in the flow of outgoing plasma-forming gases, and then, when they come into contact with a water-cooled metal hemisphere, the supply of microbeads to a vibrating sieve and the accumulation of microbeads in the collector. [Bessmertny V.S., Krokhin V.P., Lyashko A.A., Dridge N.A., Shekhovtsova Zh.E. Obtaining glass microspheres by plasma spraying // Glass and ceramics. 2001, No. 8. - from. 6-7].
Недостатком прототипа является низкая микротвердость микрошариков.The disadvantage of the prototype is the low microhardness of the microspheres.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается получении микрошариков с высокой микротвердостью.The technical result of the proposed invention is to obtain microspheres with high microhardness.
Технический результат достигается тем, что способ получения композиционных микрошариков включает измельчение боя формовочных материалов, формование шихты и ее подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава и его диспергацию, охлаждение микрошариков, накопление микрошариков в сборнике, причем в качестве боя применяют бой свинцового хрусталя и бой фарфора при соотношении 2:3, шихту формуют в виде гранул размером 1,0-2,0 мм, гранулы подают в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа (давление 0,25-0,26 МПа) в плазменную горелку, охлаждение микрошариков выполняют в отходящем потоке плазмообразующих газов.The technical result is achieved by the fact that The method for producing composite microbeads includes crushing the breakage of molding materials, forming a charge and feeding it into the plasma torch of an electric arc plasmatron, forming a melt and dispersing it, cooling the microspheres, accumulating microspheres in the collection, and as breakage, breakage of lead crystal and breakage of porcelain is used at a ratio of 2: 3, the charge is molded in the form of granules with a size of 1.0-2.0 mm, the granules are fed into the powder feeder of the electric arc plasmatron, and from it, under the action of the dynamic pressure of the plasma-forming gas (pressure 0.25-0.26 MPa), into the plasma torch, cooling microspheres are performed in the exhaust stream of plasma gases.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что:The proposed method differs from the prototype in that:
- в качестве боя применяют бой свинцового хрусталя и бой фарфора при соотношении 2:3;- as a battle, the battle of lead crystal and the battle of porcelain are used at a ratio of 2: 3;
- шихту формуют в виде гранул размером 1,0-2,0 мм;- the charge is formed in the form of granules with a size of 1.0-2.0 mm;
- гранулы подают в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа (давление 0,25-0,26 МПа) в плазменную горелку;- the granules are fed into the powder feeder of the electric arc plasmatron, and from it, under the action of the dynamic pressure of the plasma-forming gas (pressure 0.25-0.26 MPa), into the plasma torch;
- охлаждение микрошариков выполняют в отходящем потоке плазмообразующих газов.- the cooling of the microspheres is performed in the exhaust flow of the plasma-forming gases.
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1. A comparative analysis of the known and proposed methods is presented in table 1.
Совместное измельчение боя хрусталя и боя фарфора обеспечивает равномерное усреднение шихты. Шихту формуют в виде гранул оптимального размера 1,0-2,0 мм, так как при размере гранул менее 1,0 мм образуются композиционные микрошарики низкого качества, а при размере гранул более 2,0 мм происходит неполный провар шихты и образование микрошариков с низкой микротвердостью. Подачу гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменную горелку необходимо осуществлять под давлением плазмообразующего газа аргона 0,25-0,28 МПа (производительность 10-12 г/сек), так как ниже или выше данного порога значений снижается производительность получения микрошариков или наблюдается неполное оплавление шихты и как следствие получение микрошариков низкого качества.Combined grinding of broken crystal and broken porcelain ensures uniform averaging of the charge. The charge is formed in the form of granules of the optimal size of 1.0-2.0 mm, since when the granule size is less than 1.0 mm, composite microspheres of low quality are formed, and when the granule size is more than 2.0 mm, incomplete penetration of the charge occurs and the formation of microspheres with low microhardness. The supply of the granular charge from the powder feeder to the plasma torch must be carried out under the pressure of the plasma-forming argon gas 0.25-0.28 MPa (productivity 10-12 g / s), since below or above this threshold of values, the productivity of obtaining microspheres decreases or incomplete melting is observed charge and, as a consequence, the production of low quality microspheres.
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способовTable 1
Comparative analysis of known and proposed methods
Формование шихты с изготовлением стержней
Подача стержней в плазменную горелку электродугового плазмотрона
Образование расплава и его диспергация
Постепенное охлаждение микрошариков в отходящем потоке плазмообразующих газов, а затем при их соприкосновении с водоохлаждаемой металлической полусферой
Подача микрошариков на вибросито
Накопление микрошариков в сборникеCullet crushing
Charge molding with the production of rods
Feeding rods to the plasma torch of the electric arc plasmatron
Melt formation and dispersion
Gradual cooling of microspheres in the exhaust flow of plasma gases, and then, when they come into contact with a water-cooled metal hemisphere
Feeding micro beads on a vibrating sieve
Accumulation of microspheres in the collection
Формование шихты с изготовлением гранул размером 1,0-2,0 мм
Подача гранул в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа (давление 0,25-0,28 МПа) в плазменную горелку
Образование расплава и его диспергация
Охлаждение микрошариков в отходящем потоке плазмообразующих газов
Накопление микрошариков в сборникеCombined grinding of broken lead crystal and broken porcelain at a ratio of 2: 3
Forming a charge with the production of granules with a size of 1.0-2.0 mm
Supply of granules to the powder feeder of the electric arc plasmatron, and from it under the action of the dynamic pressure of the plasma-forming gas (pressure 0.25-0.28 MPa) into the plasma torch
Melt formation and dispersion
Cooling of microspheres in the exhaust stream of plasma gases
Accumulation of microspheres in the collection
Композиционные микрошарики на основе боя хрусталя и боя фарфора при оптимальном соотношении, полученном экспериментально (таблица 2 и 3), обладают одновременно высокой микротвердостью и показателем преломления.Composite microspheres based on crystal breakage and porcelain breakage at the optimal ratio obtained experimentally (tables 2 and 3) have both high microhardness and refractive index.
Микротвердость и показатель преломления композиционных микрошариковtable 2
Microhardness and refractive index of composite microspheres
п/пNo.
p / p
Параметры и свойства микрошариковTable 3
Parameters and properties of microspheres
п/пNo.
p / p
стекло - 40%;
фарфор - 60%.The battle of lead crystal and the battle of porcelain:
glass - 40%;
porcelain - 60%.
* - по собственным исследованиям.* - according to our own research.
Пример.Example.
Бой свинцового хрусталя и бой фарфора помещали в шаровую фарфоровую мельницу при соотношении 2:3 частей соответственно, что соответствовало 40% боя хрусталя и 60% боя фарфора. Совместный помол производили в течении 2 часов. Мелющими телами служили уролитовые шары. С использованием лабораторного тарельчатого гранулятора гранулировали шихту с получением гранул 1,0-2,0 мм. Затем зажигали плазменную горелку ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8М. Параметры работы плазмотрона следующие: ток 450А, напряжение 30В, расход плазмообразующего газа 0,00140 гр/с. Расход воды на охлаждение 10 л/мин.Broken lead crystal and broken porcelain were placed in a porcelain ball mill at a ratio of 2: 3 parts, respectively, which corresponded to 40% broken crystal and 60% broken porcelain. Joint grinding was carried out within 2 hours. Urolite balls were used as grinding bodies. Using a laboratory tray granulator, the charge was granulated to obtain granules of 1.0-2.0 mm. Then the plasma torch GN-5r of the UPU-8M electric arc plasmatron was ignited. The operating parameters of the plasmatron are as follows: current 450A, voltage 30V, plasma-forming gas flow rate 0.00140 g / s. Cooling water consumption 10 l / min.
Гранулированную шихту загружали в порошковый питатель. Из порошкового питателя под давлением плазмообразующего газа аргона 0,26 МПа гранулы шихты диаметром 1,0-2,0 мм поступали в плазменную горелку ГН-5р. Под действием высоких температур плазмы в плазменной горелке происходило плавление гранулированной шихты с образованием капель расплава. В процессе охлаждения в каплях расплава происходило образование вторичного муллита, равномерно по всему объему. Муллит обеспечивал высокую микротвердость композиционных микрошариков. Оксид свинца в составе композиционного микрошарика обеспечивал высокий показатель преломления. The granular mixture was loaded into a powder feeder. From a powder feeder under a pressure of a plasma-forming argon gas of 0.26 MPa, charge granules with a diameter of 1.0-2.0 mm were fed into a GN-5r plasma torch. Under the action of high plasma temperatures in the plasma torch, the granular charge melted with the formation of melt droplets. During the cooling process, secondary mullite was formed in the droplets of the melt, uniformly throughout the volume. Mullite provided high microhardness of composite microspheres. Lead oxide in the composition of the composite microsphere provided a high refractive index.
В потоке отходящего плазмообразующего газа происходило самопроизвольное остывание композиционных микрошариков. Средний размер микрошариков лежал в пределах 900-2100 мкм.Spontaneous cooling of the composite microspheres occurred in the flow of the exhaust plasma-forming gas. The average size of the microspheres was in the range of 900-2100 microns.
Микротвердость композиционных микрошариков определяли на микротвердомере Виккерса как среднее пяти измерений: HV = (1026+1076+1052+1037+1045) /5 = 1045, 2 HVThe microhardness of composite microspheres was determined using a Vickers microhardness tester as the average of five measurements: HV = (1026 + 1076 + 1052 + 1037 + 1045) / 5 = 1045, 2 HV
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138334A RU2749764C1 (en) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Method for producing composite micro-balls |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138334A RU2749764C1 (en) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Method for producing composite micro-balls |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749764C1 true RU2749764C1 (en) | 2021-06-16 |
Family
ID=76377378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020138334A RU2749764C1 (en) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Method for producing composite micro-balls |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749764C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808392C1 (en) * | 2023-04-18 | 2023-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method for producing glass microbeads |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165875B1 (en) * | 1984-06-21 | 1988-05-11 | Saint Gobain Vitrage International | Method of making microspheres from glass |
US5039326A (en) * | 1988-01-29 | 1991-08-13 | The Curators Of The University Of Missouri | Composition and method for radiation synovectomy of arthritic joints |
RU2233808C2 (en) * | 2002-09-20 | 2004-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Method of manufacture of glass balls |
RU2345959C1 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Method for production of glass microbeads |
RU2664287C2 (en) * | 2016-09-14 | 2018-08-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) | Device for producing oxide material microspheres and microballoons |
-
2020
- 2020-11-23 RU RU2020138334A patent/RU2749764C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165875B1 (en) * | 1984-06-21 | 1988-05-11 | Saint Gobain Vitrage International | Method of making microspheres from glass |
US5039326A (en) * | 1988-01-29 | 1991-08-13 | The Curators Of The University Of Missouri | Composition and method for radiation synovectomy of arthritic joints |
RU2233808C2 (en) * | 2002-09-20 | 2004-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Method of manufacture of glass balls |
RU2345959C1 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Method for production of glass microbeads |
RU2664287C2 (en) * | 2016-09-14 | 2018-08-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) | Device for producing oxide material microspheres and microballoons |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
IMMORTAL V.S. and other Energy-saving technology for producing glass microspheres by plasma spraying. "Achievements of modern natural science", 2010, N 3, pp. 105-107. * |
V.S. and others. Obtaining glass microspheres by the method of plasma spraying. Glass and ceramics. 2001, N8. - with. 6-7. * |
БЕССМЕРТНЫЙ В.С. и др. Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления. Стекло и керамика. 2001, N8. - с. 6-7. * |
БЕССМЕРТНЫЙ В.С. и др. Энергосберегающая технология получения стеклянных микрошариков методом плазменного распыления. "Успехи современного естествознания", 2010, N 3, с.105-107. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808392C1 (en) * | 2023-04-18 | 2023-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method for producing glass microbeads |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8518358B2 (en) | High purity and free flowing metal oxides powder | |
JP6231074B2 (en) | Method for producing synthetic quartz glass particles | |
JPWO2007129509A1 (en) | Glass manufacturing method | |
JP5605902B2 (en) | Method for producing silica glass crucible, silica glass crucible | |
WO2013149882A1 (en) | Method for the production of a mold body from an electrically melted synthetic quartz glass | |
RU2749764C1 (en) | Method for producing composite micro-balls | |
CN110961644A (en) | Novel spherical powder and method for producing same | |
RU2468891C1 (en) | Method of making heat-resistant alloy pellets | |
CN114149263B (en) | Spherical casting tungsten carbide powder and preparation method thereof | |
RU2808392C1 (en) | Method for producing glass microbeads | |
JP5025976B2 (en) | High-purity carbon electrode for arc melting and its application | |
RU2455118C2 (en) | Glass-metal micro balls and method of their production | |
KR20230022398A (en) | Thermally Treated Lignin Method for Producing Carbon from Thermally Treated Lignin | |
RU2749769C1 (en) | Method for producing glass reflective spherical materials | |
CN110204200A (en) | A kind of preparation method of doped silica glass evaporation material | |
RU2660138C1 (en) | Method of silicate block synthesis | |
CN111892063B (en) | Pretreatment method of artificially synthesized mica raw material | |
RU2716344C1 (en) | Method of producing granulated fused flux | |
JP2022052497A (en) | Granulated silica powder and production method of granulated silica powder | |
RU2798526C1 (en) | Charge for producing glass-metal beads | |
RU2814011C1 (en) | Yttrium aluminium glass melting method | |
RU2233808C2 (en) | Method of manufacture of glass balls | |
EP0014165B1 (en) | Mechanically and physiochemically effective filtration block for liquid metals and alloys, and process for producing said block | |
RU2720042C1 (en) | Method of producing glass charge | |
CA3042308A1 (en) | Manufacturing of an artificial igneous rock material by a sintering process |