Способ получения стеклянного бисера и устройство для его осуществления

С,13 В 9/О 1 йеударвтвеиый камитвт СССР в двлам извбрвтепи и атпрыти(5 З) УЙК 666. .037; .97 (088.8) Опубликовано 30.05.82,Бюллетень20 Дата опубликования описания 30,05.82,Иностранцы Йожеф Бремзай, Ференц Буйи, Ласло Кой и(ВНР) 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛЯННОГО БИСЕРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии и оборудованию для получения стекпянного бисера из стеклянной крошки.В промышленности бисер находит широкое применение, Стеклянный бисер диаметром 50-200 мкм предпочтительно 50-300 мкм, используется для изготовления различных отражательных поверхностей, а также, например, для обработки поверхности металлов.В настоящее время открылась новая область применения стеклянного бисера, а именно в нефтедобывающей промышленности, в которой он требуется в большом количестве. Причем размер применяемого в этом случае бисера, диаметр которого составляет 400-200 мкм, превьппает.размеры бисера, применяемого до сих пор в промышленности.При получении стеклянного бисера необходимо нагреть стеклянное зерно или осколки до характерной для данного сорта стекла температуры, при которой вязкость его уменьшится на столько, что возможно будет принятие частицей шарообразной Формы за счет сил поверхностного натяжения.Температура достижения вязкости, при которой возможно превращение стеклянного зерна в шар, зависит от сорта стекла, размера зерна, температуры и продолжительности нагрева.Первые два фактора: сорт стекла и величину зерна можно задавать заранее и нужным образом. Зная зти два фактора, для получения шарообраз. ных зерен можно обеспечить необходимые параметры: температуру и продолжительность нагрева.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стеклянного бисера из стеклянной крошки путем оппавления посл 4 дней при свободном падении с после 93298020 дукщей термообработкой и сбором готового продукта 1 .Наиболее близким к предлагаемому цо технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения стеклянного бисера, содержащее загрузчик, конусную, расширяющуюся к поду шахту с перфориро,ванной стенкой, соединенную с камерой подвода дымовых газов, и меха О низм отвода готового продукта 12.Однако известный способ и устройство не обеспечивают равномерного теплового воздействия на стеклянную крошку как во времени так и в прост ранстве, что снижает качество продукта. Невозможность регулйрования количества тепла, передаваемого к частицам, замедляет процесс, поскольку требуется длительный прогрев.Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение качества,Поставленная цель достигается тем, что в способе получения стеклянного бисера из стеклянной крошки путем оплавления последней при свободном падении с последующей тер/ мической обработкой и сбором готового продукта, оплавление осуществляют нисходящим потоком дымовых газов и теплоизлучением кладки, концентричной конусу рассеивания стеклянной крошки, а в устройстве содержащем загрузчик, конусную расширяющуюся к поду шахту с перфорированной стенкой, соединенную с камерой подвода дымовых газов, и механизм отвода готового продукта, установлена камера термообработки, шахта эквидистантна конусу рассеивания свободно па 40 дающей стеклянной крошки, кладка шахты выполнена из керамического тепло- излучающего при нагреве материала, под ыахтой расположена камера термообработки, камера подвода дымовых газов снабжена горелками, а под шах 45 той выполнены отводы для отходящих газов.Причем целесообразно, чтобы камера подвода дымовых газов была эквидистантна шахте, а горелки камеры располагались тангенциально шахте. Целесообразно, чтобы устройство было снабжено всасывающим вентилятором, соединенным с отводами для отходящих газов.55На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство содержит воронку 1,загрузчик 2, конуснуи шахту 3, перфорированную стенку 4, камеру 5 термической обработки, механизм 6 отвода готового продукта,Перфорированная стенка 4 выполнена из теплоизлучающих тел, предпочтительно из керамики, причем геометрические образующие конуса эквидистантны конусу рассеивания свободно падающих частиц, находящихся внутриучастка, на котором происходит образование шаровой формы, Эквидистантно шахте 3 расположена камера7 подвода дымовых газов. Днище камеры подвода дымовых газов оканчивает -ся четырехугольным участком, причем в этот участок входят четыре горелки 8 одинаковой конструкции, Осигорелок 8 тангенциальны шахте 3. Горелки 8, расположенные в нижней части камеры 7 подвода дымовых газов,образуют вместе систему горелок.Вследствие такого расположения горелок 8 пламя, выдуваемое через упомянутые горелки, движется вокруг теплоизлучающей перфорированной стенкивверх, образуя замкнутую спираль, врезультате чего в камере 7 происходитполное сгорание топлива,Отверстия 9 шахты 3 направляют образующие в камере 7 дымовые газы в пространство, на котором происходит образование бисера. Благодаря описанному направлению пламени и дымовых газов теплоизлучающая перфорированная стенка 4 подвергается равномерному тепловому воздействию, в результате чего дымовые газы с высокой температурой попадают в шахту 3, где происходит образование шаровой Формы. В нижней части шахты 3, под плоскостью горелок 8 имеются отводы 10 для дымовых газов, подсоединенные к всасывающему вентилятору, (не показан). Вследствие всасывающего действия, направленного вниз, и благодаря наличию и соответствующему расположению теплоизлучающей перфорированной стенки 4 и отверстий 9, по всему сечении шахты 3, в котором происходит образование шаровой Формы, возникает гомогенный по температуре поток дымовых газов, эквидистантный траектории падающих стеклянных частиц и направленный в ту же сторону, в результате чего во всем пространстве можно получить оди80 20 30 5 9329наковые оптимальные условия шарообразования,С помощью имеющихся в теплоизлучающих перфорированной стенке 4отверстия 9 обеспечивается не только 5подвод дымовых газов. С их помощьюможно добиться того, чтобы поступающие в пространстве, в котором происходит образование шаровой формы, сосравнительно низкой скоростью дымо Овые газы удер;кивали стеклянные частицы на расстоянии от теплоизлучающей поверхности.С помощью предлагаемого устройства получение бисера осуществляется 15следующим образом,Подготовленную для бисера стекляннуи крошку соответствующего размера загружают в воронку 1, в котором через поверхность теплопередачи нагревают до нужной температуры.Иэ воронки 1 стеклянная крошка спомощью непрерывного работающегозагрузчика 2 с определенной объемнойскоростью подается в конусную шахту 3, в которой температура стеклаувеличивается.После подогрева стеклянные частицы попадают в шахту 3 с перфорированной стенкой 4, где происходитобразование бисера, Двигаясь внизв том же направлении, что и дымовыегазы, крошка начинает плавиться поддействием конвективной теплопередачи и теплового излучения, и после35того как вязкость крошки достигнетвеличины, необходимой для шарообразования, они принимают шаровую форму под действием сил поверхностного натяжения,40Оптимальная продолжительностьможет быть установлена выбором высоты шахты 3, в котором происходитобразование ыаровой формы, а такжепутем регулирования скорости потока дымовых газов,Стеклянный бисер шарообразной формы падает далее в камеру 5, где температура непрерывно уменьшается и где происходит термическая обработка. Затвердевшие бисеринки падают дальше, причем в них, благодаря непрерывному охлаждению, не возникают вредные напряжения. Готовый стеклянный бисер без внутренних напряжений удаляется из устройства механизмом отвода готового продукта 6.Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что разработанная технология и устройство пригодны для получения, например, 100- 150 кг в час плотного стеклянного бисера диаметром 1000 мкм без брака, в то время как с помощью известных способов и устройств получить стеклянный бисер такого размера хорошего качества вообще было невозможно, причем производительность известных способов значительно ниже.Формула изобретения1, Способ получения стеклянного бисера иэ стеклянной крошки путем оплавления последней при свободном падении с последующей термической обработкой и сбором готового продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества, оплавление осуществляют нисходящим потоком дымовых газов и теплоизлучением кладки, концентричной конусу рассеивания стеклянной крошки.2. Устройство для получения стеклянного бисера, содержащее загрузчик, конусную расширяющуюся к поду шахту с перфорированной стенкой, соединенную с камерой подвода дымовых газов, и механизм отвода готового продукта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено камерой термообработки, шахта эквидистантна конусу рассеивания свободно падающей стеклянной крошки, кладка шахты выполнена из керамического теплоиэлучающего при нагреве материала, под шахтой расположена камера термообработки, камера подвода дымовых газов снабжена горелками, а под шахтой выполнены отводы для отходящихгазов. 3, Устройство по п. 2, о т л и - ч а и щ е е с я тем, что камера подвода дымовых газов эквидистантна шахте, а горелки камеры расположены тангенциально шахте,4. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено всасывающим вентилятором, соединенным с отводами дпя отходящихгазов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 92410, кп. С 03 В 19/1 О, 9504 5 филиал Патент жгород, ул. Проектн Заказ 3819/78 Тираж 507 ВНИИПИ Государ по делам из 113035, Москватвенно бретен Ж; Подписноекомитета СССРи открытийушская наб.,