[发明专利]一种空心陶瓷微珠的烧结方法与装置

说明书

本发明揭示一种空心陶瓷微珠的烧结方法与装置，该方法包括步骤一，燃气与助燃风迅速混合发生反应，形成稳定连续的高温火焰，步骤二，物料颗粒雾化后均匀分散到火焰反应区，步骤三，物料经过高温火焰烧结后冷却，即可得空心陶瓷微珠产品；该烧结装置包括：助燃风壳体，燃烧筒体，粉体输送管道，燃气均匀稀释管；助燃风壳体连通有助燃风进口管，燃烧筒体同轴设置于助燃风壳体内，助燃风壳体设置有若干与燃烧筒体连通的出口管，燃烧筒体连接有点火器，粉体输送管道和燃气均匀稀释管设置于燃烧筒体的一端。采用本发明能够低成本制备出质轻，高强，吸油率低，隔音性、阻燃性、电绝缘性好，低导热，耐磨，耐腐蚀的空心陶瓷微珠产品。

技术领域

本发明涉及制备空心陶瓷微珠技术领域，特别是一种空心陶瓷微珠的烧结方法与装置。

背景技术

空心陶瓷微珠外观为灰白色，是一种松散、流动性好的粉体材料，主要成分是二氧化硅和三氧化二铝，直径在5-1000μm之间，其特点为:隔音性、阻燃性、电绝缘性好，密度小，吸油率低，并且强度高，稳定性好，广泛用于石油及天然气开采中固井泥浆的添加剂、也可以作为隔热保温材料、耐火和轻质涂料、高分子复合材料、航空航天轻质部件、船舶工业、电子元器件、腻子粉和油灰料等建筑装饰材料、人造大理石以及天然及合成木浆及其制品中的助剂等。

目前生产空心陶瓷微珠的主要方法包括固相粉末法，液相雾化法和软化学法，这三种方法各有优缺点。其中液相雾化法存在产品吸湿性大，耐压强度低的问题；软化学法存在产品稳定性差的缺点；固相粉末法存在能耗高，粒径分布不易控制，且易发生挂壁粘连的问题。

发明内容

鉴于上述生产空心陶瓷微珠的现有方法中所存在的问题，本发明提供一种空心陶瓷微珠的烧结方法与装置，以解决空心陶瓷微珠在烧制过程中能耗高，且易发生挂壁粘连的问题。

为实现以上目的，本发明所采用的技术手段如下所述。

一种空心陶瓷微珠的烧结方法，其包括以下步骤。

步骤一，使燃气平行于轴线方向均匀进入火焰反应区，同时助燃风垂直于轴线方向进入该反应区并与燃气混合发生燃烧反应，形成稳定连续的高温火焰。

步骤二，使物料颗粒成雾化状态均匀的分散到火焰反应区，保证颗粒之间存在一定的距离，并且使得颗粒自成旋转状态。

步骤三，物料颗粒经过高温火焰烧结，之后自然冷却至室温，收集空心陶瓷微珠产品。

所述步骤一中的高温火焰可通过调整燃气量和助燃风量来达到使用要求。

所述步骤二中采用的物料是由玻璃、粉煤灰、煤矸石、矿粉、矿渣等其中的一种或多种组成，主要成分均为硅铝氧化物及金属氧化物。

所述步骤三中的高温火焰温度范围为700-2000℃。

一种空心陶瓷微珠的烧结装置，包括：助燃风壳体，燃烧筒体，粉体输送管道，燃气均匀稀释管；所述助燃风壳体连通有助燃风进口管，燃烧筒体同轴设置于助燃风壳体内，燃烧筒体上设置有若干以垂直于燃烧筒体轴线方向排列的出口管，该出口管贯穿燃烧筒体，使得助燃风壳体与燃烧筒体的内腔连通，燃烧筒体还设置有点火器；所述粉体输送管道以平行于燃烧筒体轴线的方向设置于燃烧筒体的一端，并贯穿延伸至所述燃烧筒体的内腔，粉体输送管道位于燃烧筒体外部的一侧开设有粉体输送气体进口，粉体输送管道位于燃烧筒体外部的一端连通有粉体进口管；所述燃气均匀稀释管同轴设置于粉体输送管道的外侧，燃气均匀稀释管的一端贯穿所述燃烧筒体，并延伸至燃烧筒体的内腔，燃气均匀稀释管位于燃烧筒体外部的一端连通有气体燃料进口管。

所述燃烧筒体的上下内侧分别设置若干以垂直于燃烧筒体轴线方向排列的出口管，该出口管贯穿燃烧筒体，使得助燃风壳体与燃烧筒体的内腔连通。