[其他]球形顆粒的制法和設備以及所制的粒子

無效

• 申請號: 86104881
• 申請日: 1986-08-02
• 公開（公告）號: CN86104881B
• 公開（公告）日: 1988-11-16
• 發明（設計）人: 魯道夫·K·布朗
• 申請（專利權）人: 波特斯工業公司
• 主分類號: C03B19/10
• 分類號: C03B19/10;B01J2/16
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊鋼

本發明涉及一種新型球體制造及其設備，特別是關于用細粒狀玻璃和其他造球材料制成球體的方法和設備以及所生產的各種球體。

按照本發明的方法制造出來的玻璃珠和其他球粒具有多種工業和商業應用。許多情況下，用這些玻璃做反射面，例如做公路上的分車道標識，路牌，廣告牌和電影幕等等。玻璃珠的用途還包括與它的反射性質毫無相關的應用，它可作為塑料原料的填充料，金屬表面的噴丸噴砂處理，或作各種電氣用途。玻璃珠的直徑變化范圍很寬，約從6.0毫米至1微米。

至今，人們使用過各種工藝和設備制造各種玻璃球。例如，最普通的做法是，把不規則形狀的玻璃顆粒導入垂直引上管造珠機，管的上端開個口，管底端配上布置均勻的氣體火焰。顆粒被燃燒氣體向上帶到膨脹室或者堆積懸掛在流通管上。向上運動時，顆粒變軟，靠表面張力形成球狀，變成玻璃珠。對于這類玻璃珠的典型的制造過程，其詳細論述可參考下列專利：1943年11月16日授予的美國專利2334578（R、HPotters）;1952年12月2日授予的美國專利2619776（R、H.Potters）;1960年7月19日授予的美國專利2945326（T.KWood）1971年2月1日授予的美國專利3560185和3560186（A.GNyLauder）。

從液流狀玻璃直接制造玻璃球的情況，可參考1966年10月18日授予的美國專利3279905（T.KWood等人）。另外，以前還有一種采用回轉窯的制造工藝。其方法是，在形成球狀之前先在作為球狀的碎玻璃顆粒涂上樹脂或者其他膠粘劑和某些材料如石墨，這樣每個顆粒周圍有一層保護涂料和/或基料。這類工藝，已公開在1971年8月3日公布的美國專利3597177（C.Dayidoff）和1949年2月8日公布的美國專利2461011（N.WTaylor等人）上。

用以制造球狀顆粒，如玻璃珠的已有工藝及設備均有某些缺點。例如，許多這類已有系統的總熱效率相當低，結果制造玻璃珠的成本過高。另外，特別是用垂直引上管造珠方法及其設備，其中需要把一部分的可用能量消耗在顆粒的垂直運輸上，從而熱效率明顯降低，在管內的溫度梯度，使制造球體時，經常缺乏圓度和造成其他缺陷。另處為了減少顆粒間發生碰撞而降低產品質量，必須嚴格控制顆粒的粒數密度，以前所采用的生產設備，生產大粒的玻璃球，其缺點在于用于大規模連續式生產玻璃球，其效率和經劑效益都很低。

其他的先有工藝和設備，如采用回轉窯等類似設備，其缺點是，所采用的涂料，需是一種保護性涂層用的粘合劑或者一種堅固物質的基料、除了顆粒料需要加熱外，它們也需要加熱。后一種工藝和設備的更進一步缺點是，它要通過一個很費錢的機械程序如洗滌程序等，以清除涂料而生產出無涂料產品。

本發明的通常目的是，提供一種生產玻璃珠或其他球形顆粒的新而經濟的工藝和設備。

更確切地說，本發明的本目的是，提供一個比過去工藝和設備更為有效的更為便宜的熱能利用工藝和設備。

本發明的另一個目的是，提供一種生產具有極高均勻性和圓度特性的球粒工藝和設備。

本發明的進一步目的是，提供一種顆粒制造工藝和設備其不用膠粘劑或基料，顆粒上就可涂上一種極端微細又均勻的涂層。

本發明更進一步目的是，提供一種顆粒制造工藝和設備，其不用洗滌程序或機械處理程序去清除涂料，而用有特色的清除涂層法生產出透光顆粒。

本發明又更進一步目的是，提供一種新的業已改進的生產玻璃珠的系統其即經濟又操作完全可靠。

本發明的一個具體實施例中，把各種碎玻璃顆粒投入流化床中。向流化床直接導入惰性氣體或其他流化材料，使顆粒在流化條件下懸浮，加熱顆粒，溫度升高到足以使表面張力起作用，將顆粒變成球狀。然后該顆粒冷卻同時繼續流化一段時間，直到顆粒凝固成球體。

本發明的許多理想的實施例中均可發現，采用流化床制造顆?；蛄碜鏊萌缣幚眍w粒具有特別有用的特點。該流化床把顆粒限制于比過去許多工業造球系統中小得多的范圍之內，其結果，大大降低顆粒球化時的熱損失，此外，流化床內的熱分布更加均勻，能夠改進制造出來的球體其圓度和粒度特性。

本發明的其他特點，可以體現在幾個有用的實際應用中，顆粒在尚未達到它的軟化溫度之前，可以涂上一層薄薄的保護材料，在它形成球狀時，顆粒之間互相接觸，該涂層可以防止顆粒凝集和粘結在一起。較好的涂料包括可氧化的碳，既使在垂直引上管造珠系統或回轉窯系統，它都能粘附于顆粒周圍。