[发明专利]从粉末状材料制造粒料的方法

说明书

1.发明领域

本发明涉及从粉末状材料，特别是用于玻璃制造的原材料(或可玻璃化的材料)制造粒料的方法。更具体而言，本发明涉及用于玻璃制造的粉末状材料的湿法造粒的改善的方法，其中打算将所获得的粒料填入熔化炉中。

2.现有技术的解决方案

在玻璃制造中，能量成本占总生产成本的非常大的部分。为了降低玻璃生产中的能耗，尤其是通过改善炉中原材料的熔化动力学(熔化速度、同质性)进行，迄今已提出了各种方法，其中用从炉排出的余热预加热原材料和/或将所述原材料造粒是最公知的。特别地，造粒是一种有利的方法，因为它允许令人满意地减少加热炉内部粉末原材料的困难，该困难源自于感应热的差的传递并且也由于装料的最易熔化成分的过早熔化。处于粒料形式的可玻璃化原材料的熔化和/或澄清是快速的，同时还赋予熔化的玻璃更好的同质性。此外，明显的是，相比粉末装料的处理，粒料的处理是更容易的。

另一方面，造粒方法是更加有利的，因为它允许避免：

-要么在储存过程中在贮仓或在漏斗中在重力作用下，要么在传送带上由于振动，各种成分分离的风险；和

-可玻璃化的原材料的所谓“细”颗粒(灰尘)的散布，其对熔化炉的产量同时也对炉的拱形炉顶的寿命的全部后果。此外，该缺点可以对环境具有影响，因为散布的灰尘可以产生空气污染的问题。

以已知的方式，通过向粉末形式的玻璃原材料添加粘结剂液体(通常是水)在造粒机中进行常规的粉末状材料造粒，常常向其添加添加剂例如苛性钠。该粘结剂液体对于允许粒料的形成是必要的，因为它作为润滑剂并且允许混合物的团聚。因而，这称为“湿法造粒”。

为有效的粉末状材料的造粒所通常施用的水含量，相对于待造粒的装料而言为7-14重量％，且理想地高于10重量％。关于粘结剂添加剂的性质、数量，向粉末状材料添加粘结剂液体的方法等已检测了数个备选方案(尤其是参见专利FR1556285、US 3969100和US 4031175)。然而，在湿法造粒操作中，一旦形成，就必须随后将粒料进行干燥以便保证其以后运输的稳定性，而且还为了避免在将其填入熔化炉时由于它们包含的水的突然蒸发造成的其爆裂。用于玻璃制造和打算以粒料形式填入熔化炉中的原材料的水含量通常约为2-6重量％。

“湿”粒料的干燥步骤在例如旋转滚筒或流化床类型的干燥机中进行，并且允许获得具有理想水含量的“干”粒料。

因此，使用湿法造粒操作的生产干粒料的常规方法需要两个非常不同的步骤(造粒和干燥)并且由此要求独立于干燥机的造粒机，以及由此所致的额外的运输步骤(转移)。因此，该方法具有某些缺点，主要地从运输的角度而言。这是因为，与从造粒机至干燥机的转移的额外处理步骤是复杂的：

-粉末状材料(向其中添加液体粘结剂)强烈地“粘着”，并且湿粒料、该过程中的中间产品，难以操作和从造粒机中取出；

-湿粒料具有低强度的因此它们在其转移至干燥机的过程中以及也在其干燥过程中经常碎裂。

而且，该方法的重大缺点是为了干燥所述湿粒料所必需的能量，这将减少由于在用于玻璃的原材料的特殊情形中的造粒所获得的能量增益。

还存在允许造粒和干燥的单一系列设备，然而，这两个步骤仍不能同时进行，并且必须是连续的。即使它可至少部分地克服与运输和转移有关的缺点，该类型的设备在任何情况下也不能够避免与干燥本身相关的主要能耗缺点。

3.发明目的

本发明的目的尤其在于通过解决技术问题，即能耗和由干燥步骤所要求的附加运输，来改进现有技术的缺点。

更具体而言，本发明的目的在至少一个其实施方案中是提供运输法造粒的有效方法，其允许避免干燥步骤以及其前述的缺点。

本发明的另一个目的在至少一个其实施方案中是提供湿法造粒的方法，其能够获得具有一定湿度程度的粒料，该粒料保证了其稳定性和其运输便利性以及相对低的残留比例的精细非造粒的颗粒。

最后，本发明的目的还是对于现有技术的缺点提供简化和经济的解决方案。

4.发明概述

根据一个特别的实施方案，本发明涉及从粉末状材料制造粒料的方法。

根据本发明，从粉末状材料制造粒料的方法包括下述连续步骤：

-将待造粒的粉末状材料分为至少两个部分：第一部分和第二部分；

-向粉末状材料的所述第一部分添加粘结剂液体；

-将如此获得的第一混合物在造粒机中进行团聚以获得粒料(a)；

-向所述造粒机添加粉末状材料的第二部分；