×
29.04.2019
219.017.4089

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОШАРИКОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области производства неорганических мелкодисперсных наполнителей, а именно стеклянных микрошариков, которые могут быть использованы в химической, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности, а также в строительной индустрии. Техническим результатом изобретения является повышение выхода стеклянных микрошариков высокого качества, снижение энергетических и материальных затрат. Способ изготовления стеклянных микрошариков включает измельчение исходного сырья, воздушную классификацию стеклопомола по размерным группам, подачу полученных стеклопорошков в печь, термическое формование стеклянных микрошариков, их охлаждение и классификацию. Классификацию стеклопомола и стеклянных микрошариков проводят как минимум двумя воздушными потоками, один из которых является несущим стеклопомол или стеклянные микрошарики, другой - отсекающим стеклянные частицы или стеклянные микрошарики из несущего потока с наибольшей массой и наибольшими размерами в сборник-накопитель, путем подсоса или нагнетания воздуха из окружающей среды в зону соединения потоков, расположенную в конусной части циклонных установок. Мощность отсекающего потока устанавливают в соответствии с параметрами отсекаемых стеклянных частиц или стеклянных микрошариков. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области производства неорганических мелкодисперсных наполнителей, а именно стеклянных микрошариков, как цельных, так и полых микросфер, которые могут быть использованы в химической, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности, а также в строительной индустрии.

Известен способ изготовления стеклянных микрошариков (патент РФ №2081858, кл. С03В 19/10, 1993 г. - аналог), включающий измельчение исходного сырья, его двухступенчатую воздушную классификацию по размерным группам, подачу полученного стеклопорошка в печь формования, термическое формование стеклянных микрошариков, их охлаждение и отделение от продуктов сгорания с одновременной классификацией микрошариков на четыре размерных группы.

В данном способе классификацию стеклопомола осуществляют вначале при совмещении с процессом измельчения стекла, где происходит отбор из общей массы стеклопомола крупных стеклянных частиц и возврат их на повторное измельчение - это первая предварительная ступень классификации по максимальному размеру стеклянных частиц (далее по тексту «по верхнему пределу размеров стеклянных частиц»). Классификацию стеклопомола проводят в циклонной установке (сепараторе), где из его общей массы под действием центробежных сил отделяется стеклянная пыль (частицы стекла менее 15 мкм). Это вторая ступень классификации по наименьшему размеру стеклянных частиц (далее «по нижнему пределу размеров стеклянных частиц»).

Недостатком способа является то, что классификация стеклопомола по данному способу обеспечивает получение только одной размерной группы стеклопорошка с большим диапазоном разброса размеров стеклянных частиц в ней, например от 10 мкм до 160 мкм или от 15 мкм до 140 мкм (патент №2081858, примеры осуществления способа №1 и №2). Из таких размерных групп стеклопорошков, при термическом формовании стеклянных микрошариков, мелкие стеклочастицы превращаются в спеки, а крупные недоформовываются, причем полученные стеклянные микрошарики подлежат дополнительной классификации на размерные группы.

В данном аналоге этих групп четыре. Поэтому большого выхода стеклянных микрошариков с обеспечением высокого их качества и с минимальными энергетическими и материальными затратами, в рассматриваемом способе, без размерных групп стеклопорошков с узким диапазоном разброса размеров стеклянных частиц, достичь нельзя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стеклянных микрошариков (патент РФ №2233808, класс С03В 19/10, 2004 г. - прототип), включающий измельчение исходного сырья, его классификацию в воздушном потоке по размерным группам после предварительной термической обработки, подачу полученного стеклопорошка в печь, термическое формование стеклянных микрошариков, их охлаждение и отделение от продуктов сгорания в циклонных установках с обеспечением классификации микрошариков по размерным группам.

Этот способ, для лучшего разделения частиц стекла при классификации стеклопорошка, включает предварительную термообработку последнего. Но это не позволяет получать в процессе работы необходимый узкий диапазон разброса размеров стеклянных частиц в размерных их группах (например, в пределах 15 мкм) и достигать качественных характеристик стеклянных микрошариков с достаточно большим процентом выхода в каждой размерной группе микрошариков без дополнительной их классификации.

Как в этом, так и в предыдущих известных способах узкий диапазон разброса размеров стеклянных частиц в размерных их группах при классификации стеклопомола в циклонных установках, в которых действует один воздушный поток с центробежными силами, получить невозможно. Это объясняется тем, что под действием центробежных сил к внутренней стенке циклона прижимаются не только крупные стеклянные частицы, но и мелкие тоже, образуя смешанный, с нечетко выраженными межслойными границами поток, из которого интенсивный отбор мелких стеклянных частиц происходит только с внутреннего его слоя, а то что остается у стенки циклона и в межслойных границах - попадает в бункер циклона.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода стеклянных микрошариков высокого качества, снижение энергетических и материальных затрат.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления стеклянных микрошариков, включающем измельчение исходного сырья, воздушную классификацию стеклопомола по размерным группам в циклонных установках, подачу полученного стеклопорошка в печь, термическое формование стеклянных микрошариков, их охлаждение и классификацию в циклонных установках, совмещенную с отделением стеклянных микрошариков от продуктов сгорания, классификацию стеклопомола и стеклянных микрошариков проводят как минимум двумя воздушными потоками, один воздушный поток является несущим, другой - отсекающим стеклянные частицы или стеклянные микрошарики из несущего потока с наибольшей массой и наибольшими размерами в сборник-накопитель путем подсоса или нагнетания воздуха из окружающей среды в зону соединения потоков, расположенную в конусной части циклонных установок, при этом мощность отсекающего потока устанавливают в соответствии с параметрами отсекаемых стеклянных частиц или стеклянных микрошариков, входящих в размерные группы, и выдерживают ее меньше мощности несущего потока.

На чертеже изображена принципиальная схема технологической линии для осуществления предлагаемого способа.

В состав основного оборудования технологической линии изготовления стеклянных микрошариков входят:

1 - измельчитель (мельница) стеклогранулята с регулируемым верхним пределом размеров стеклянных частиц, получаемых после помола;

2, 3 - циклонные установки, соединены последовательно друг с другом, причем на конусной части обеих циклонных установок установлена регулируемая запорная арматура 4 (краны или вентили или шибера), для подачи и изменения мощности подсасываемого или нагнетаемого воздушного потока из окружающей среды во внутрь циклонного установок;

5 - сборники-накопители (бункера);

6 - рукавный фильтр для улавливания стеклянной пыли (стеклочастицы размером менее 12 мкм) и других вредных примесей;

7 - вентиляционная установка, создающая всасывающий воздушный поток, несущий стеклопомол;

8 - питатели размерных групп стеклопорошков;

9 - вертикальные печи для термического формования стеклянных микрошариков;

10 - циклонные установки (аналогичные установкам 2 и 3) для сбора недоформованных и наиболее крупных стеклянных микрошариков (по каждой размерной группе);

11 - циклонные установки, отделяющие стеклянные микрошарики от продуктов сгорания;

12 - вентиляционные установки, создающие всасывающие воздушные потоки, несущие стеклянные микрошарики;

«А» и «Б» - технологические потоки термического формования стеклянных микрошариков.

Предложенный способ изготовления стеклянных микрошариков с размером 25-70 мкм и 70-160 мкм осуществляют следующим образом.

Исходное сырье (стеклогранулят) подают в бункер измельчителя (мельница) 1, где его измельчают до верхнего предела размеров стеклянных частиц, например, до 60 мкм.

Полученный стеклопорошок классифицируют на три группы: первая группа - 12-30 мкм, вторая группа - 30-60 мкм, которые являются рабочими. Третья группа нерабочая - пылевидная, размером стеклянных частиц менее 12 мкм. Эту классификацию осуществляют в закрученном воздушном потоке в двух циклонных установках 2 и 3, последовательно расположенных на всасывающем участке воздушного потока, создаваемого вентиляционной установкой 7.

В циклонных установках 2 и 3 организовано взаимодействие двух воздушных потоков, один, поступающий в циклонные установки тангенциально к их внутренним стенкам и, превращаясь в закрученный, является несущим стеклопомол, другой - отсекающим стеклопомол в диапазоне размеров стеклочастиц, соответствующих рабочей размерной группе, организованный путем подсоса или нагнетания окружающего воздуха в конусную часть циклонных установок. Отсекаемый диапазон размеров стеклянных частиц по каждой их размерной группе достигается величиной подсоса или нагнетания, устанавливаемых регулирующей запорной арматурой (краном или вентилем или шибером) 4.

В циклонной установке 2 диапазон размеров стеклочастиц выдерживают в пределах 30-60 мкм, а в циклонной установке 3 - в пределах 12-30 мкм. Оставшуюся, третью, пылевидную группу стеклопорошка со стеклочастицами менее 12 мкм отделяют от воздушного (несущего) потока в рукавном фильтре 6.

Таким образом, после получения одновременно двух размерных групп стеклопорошка с узким диапазоном разброса размеров стеклочастиц термическое формование стеклянных микрошариков осуществляют одновременно двумя технологическими потоками «А» и «Б».

В технологическом потоке «А» получают микрошарики в диапазоне 70-160 мкм из размерной группы стеклопорошка, включающего стеклянные частицы в диапазоне размеров 30-60 мкм.

В технологическом потоке «Б» получают микрошарики в диапазоне 25-70 мкм из размерной группы стеклопорошка, включающего стеклянные частицы в диапазоне размеров 12-30 мкм.

Количество одновременно действующих технологических потоков термического формования стеклянных микрошариков, с разными диапазонами размеров, при необходимости, может быть увеличено путем увеличения количества циклонных установок с запорной арматурой, регулирующей подсасываемый или нагнетаемый (отсекающий) воздушный поток.

Из накопительных бункеров 5 циклонных установок 2 и 3 отсеченный стеклопорошок по размерным группам соответственно потокам «А» и «Б» подают в питатели 8, обеспечивающие подачу стеклопомола в печи 9, где в огневом потоке при температуре 1000-1400°С стеклянные частицы, расплавляясь, принимают форму сфер под действием поверхностного натяжения.

Таким образом осуществляют термическое формование микрошариков из стекла, затем полученные микрошарики двумя потоками «А» и «Б» подают в циклонные установки 10, в которых недоформованные и превышающие размеры своего верхнего предела микрошарики отсекают подсасывающим или нагнетающим воздушными потоками в накопительные бункера 11, при этом несущий воздушный поток создают вентиляционными установками 13, а отсекающий воздушный поток регулируют также запорной арматурой 4.

Далее откалиброванные микрошарики подают в циклонные установки 12, которые обеспечивают их отделение от продуктов сгорания.

Таким образом, получив одновременно две рабочие размерные группы стеклопомола с узким диапазоном разброса размеров стеклянных частиц, предлагаемый способ обеспечивает одновременное проведение термического формования стеклянных микрошариков, например двумя потоками, и получение двух размерных групп микрошариков: 1 гр. - 25-70 мкм; 2 гр. - 70-160 мкм, без дополнительной их классификации, что в свою очередь повышает качество микрошариков и снижает энергетические и материальные затраты.

Способизготовлениястеклянныхмикрошариков,включающийизмельчениеисходногосырья,воздушнуюклассификациюстеклопомолапоразмернымгруппамвциклонныхустановках,подачуполученногостеклопорошкавпечь,термическоеформованиестеклянныхмикрошариков,ихохлаждениеиклассификациювциклонныхустановках,совмещеннуюсотделениемстеклянныхмикрошариковотпродуктовсгорания,отличающийсятем,чтоклассификациюстеклопомолаистеклянныхмикрошариковпроводяткакминимумдвумявоздушнымипотоками,одинвоздушныйпотокявляетсянесущим,другой-отсекающимстеклянныечастицыилистеклянныемикрошарикиизнесущегопотокаснаибольшеймассойинаибольшимиразмерамивсборник-накопительпутемподсосаилинагнетаниявоздухаизокружающейсредывзонусоединенияпотоков,расположеннуювконуснойчастициклонныхустановок,приэтоммощностьотсекающегопотокаустанавливаютвсоответствииспараметрамиотсекаемыхстеклянныхчастицилистеклянныхмикрошариков,входящихвразмерныегруппы,ивыдерживаютееменьшемощностинесущегопотока.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-8 of 8 items.
10.01.2013
№216.012.185f

Стекло для производства стекловолокна и высокотемпературное кремнеземное волокно на его основе

Изобретение относится к стекольной промышленности, преимущественно к созданию стекловолокна, обладающего особыми свойствами. Техническим результатом изобретения является повышение химической стойкости в кислых и щелочных средах, повышении температуры эксплуатации изделий. Стекло для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471731
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.03.2019
№219.016.e447

Способ определения плотности твердых тел

Использование: в физико-химических исследованиях твердых веществ. В способе определения плотности твердых тел, включающем взвешивание исследуемого тела, помещенного в измерительную кювету, взвешивание осуществляют в рабочей жидкости в воздушном пузыре, вначале - при нормальном давлении, затем -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02203480
Дата охранного документа: 27.04.2003
20.03.2019
№219.016.e532

Способ и устройство для ремонта трубопроводов путем бандажирования

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется при ремонте локальных дефектов трубопровода путем бандажирования его наружной поверхности. При изготовлении заготовки в стадии нанесения клеевого состава одновременно на ленту стеклопластика укладывают изолирующие прокладки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343339
Дата охранного документа: 10.01.2009
04.04.2019
№219.016.fc43

Эпоксидная композиция

Изобретение относится к области создания эпоксидных композиций, предназначенных для клеевых, заливочных, герметизирующих и ремонтных составов холодного отверждения. Описывается эпоксидная композиция, включающая (масс.ч.): эпоксидную диановую смолу - 100, низкомолекулярный каучук - форполимер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002386655
Дата охранного документа: 20.04.2010
19.04.2019
№219.017.2bd3

Устройство для изготовления стеклянных микрошариков и микросфер

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для получения стеклянных микрошариков и микросфер из стеклянного порошка и может быть использовано для термической обработки других сыпучих неорганических материалов, например глиноземных, кварцевых, известковых порошков. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002263081
Дата охранного документа: 27.10.2005
19.04.2019
№219.017.2c74

Способ измерения коэффициента поверхностного натяжения и статического и динамического краевых углов смачивания

Использование: в химической, лакокрасочной и пищевой промышлености. Сущность: способ включает прокачку жидкости через два одинаковых капилляра, выполненных в виде кольцевых каналов разной длины, определение ее объемного расхода, перепада давлений на концах капилляров, а затем вязкости и предела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244288
Дата охранного документа: 10.01.2005
19.04.2019
№219.017.2d91

Термический компенсатор

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении трубопроводов теплоэнергетического оборудования. Компенсатор содержит гибкую неметаллическую конструкцию, состоящую из многослойного газоплотного и теплоизоляционного элементов. Газоплотный элемент содержит слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225563
Дата охранного документа: 10.03.2004
09.05.2019
№219.017.4a6a

Устройство для раскрытия и стабилизации закрученного огневого потока в печи для изготовления стеклянных микрошариков

Изобретение относится к химической промышленности, промышленности стройматериалов и другим отраслям и может быть использовано для изготовления стеклянных микрошариков как цельных, так и пустотелых (микросфер). Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы печи, ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002279411
Дата охранного документа: 10.07.2006
Showing 1-10 of 14 items.
10.01.2013
№216.012.185f

Стекло для производства стекловолокна и высокотемпературное кремнеземное волокно на его основе

Изобретение относится к стекольной промышленности, преимущественно к созданию стекловолокна, обладающего особыми свойствами. Техническим результатом изобретения является повышение химической стойкости в кислых и щелочных средах, повышении температуры эксплуатации изделий. Стекло для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471731
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2014
№216.012.bc2f

Стекло для производства непрерывного стекловолокна

Изобретение относится к составам стекол для производства высокомодульного, прочного и химически стойкого стекловолокна, которое может быть использовано для изготовления ровингов и тканей различного назначения, а также в качестве армирующих материалов для стеклопластиковых изделий, используемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513903
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.07.2014
№216.012.e192

Ящик футлярного типа под унитарные артиллерийские выстрелы для военно-морского флота

Корпус ящика выполнен в виде двух труб, соединенных неподвижно в горизонтальной плоскости при помощи ободов в районе торцов труб в форме прямоугольника с элементами для штабелирования. На одном торце каждой трубы установлено дно, а на втором - крышка с замком. Внутри каждой трубы установлены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523532
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.05.2015
№216.013.4dd1

Горелочное устройство для сжигания газообразного и жидкого топлива

Изобретение относится к энергетике. Горелочное устройство для сжигания газообразного и жидкого топлива, содержащее корпус с патрубком, образующий воздушную камеру, пластинчатый завихритель, соосно расположенный на головной части газораспределительного коллектора с патрубком и радиальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551439
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.11.2015
№216.013.928e

Эрклез для получения полых стеклянных микросфер

Изобретение относится к составам эрклеза для получения легковесных неорганических наполнителей - легких прочных полых стеклянных микросфер различных марок, использующихся при создании многослойных конструкционных материалов с низкой плотностью для авиастроения, судостроения и автомобильной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569135
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.7c22

Шиберный механизм разгрузки вагона-хоппера

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции вагонов-хопперов с шиберными разгрузочными устройствами. Шиберный механизм разгрузки вагона-хоппера с шиберным разгрузочным устройством (1) и устройством для запирания шиберных заслонок (3) содержит корпус, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600179
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.8bdd

Высокопрочный водостойкий органокомпозит и способ его изготовления

Изобретение относится к области создания легких высокопрочных водостойких органокомпозитов на основе волокнистых наполнителей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и полимерного связующего и может быть использовано в элементах конструкций в различных областях техники: авиационной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604621
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.c774

Легкий высокопрочный водостойкий композиционный материал и способ его изготовления

Изобретение относится к области создания легких высокопрочных и водостойких композиционных материалов (КМ) на основе органических волокнистых наполнителей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и полимерного связующего и может быть использовано в элементах конструкций в различных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618882
Дата охранного документа: 11.05.2017
12.07.2018
№218.016.702f

Способ получения кремнеземной нити

Изобретение относится к способу получения кремнеземной нити. Стеклянную нить наматывают на перфорированную оправку и вертикально размещают в рабочей камере. Через нижний торец неподвижной оправки под давлением, создаваемым циркуляционным насосом, со скоростью 0,5-3,0 л/кг подают рабочие агенты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660807
Дата охранного документа: 10.07.2018
29.04.2019
№219.017.4273

Вагонный замедлитель

Изобретение относится к области путевых устройств железнодорожного транспорта и предназначено для регулирования скорости скатывания отцепов на механизированных и автоматизированных сортировочных горках. Вагонный замедлитель содержит тормозные балки с шинами, связанные посредством рычажной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333120
Дата охранного документа: 10.09.2008
+ добавить свой РИД