一种提高电熔化炉产能的工艺

摘要

本发明提供了一种提高电熔化炉产能的工艺，涉及玻璃微珠制备工艺的技术领域。提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：（1）重新调整电熔化炉内原料加入量；（2）调整原料搅拌速度和时间；（3）调整电熔化炉的工作温度和时间，加强炉内温度熔化温度的监测。上述工艺提升了电熔化炉产能，充分利用了各工序的废料，提高了砂料的产率，降低了生产成本，提高了生产效率。

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃微珠制备工艺的技术领域，具体涉及一种提高电熔化炉产能的工艺。

背景技术

玻璃微珠是近年来发展起来的一种用途广泛、性能特殊的一种新型材料。玻璃微珠是指直径几微米到几毫米的实心或空心玻璃珠，通常直径0.8mm以上的称为细珠，直径0.8mm以下的称为微珠，具有透明，折射率可调，定向回归反射，化学性能稳定，耐热及机械强度高等特点。

在制备玻璃微珠工艺中，该产品主要由钛白粉、碳酸钡等原料经高科技加工而成，玻璃微珠主要在电熔化炉中高温成型。在玻璃微珠的制备工艺中，目前还存在诸多问题，如电熔化炉目前产能不高，产量偏低；原材料成本高，在冷却、粉碎、成珠、筛分、等工艺流程中会产生大量废料、除尘料。

因此，提升电熔化炉产能、利用好各工序的废料是亟需解决的。

发明内容

本发明第一方面提供了一种提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：

（1）重新调整电熔化炉内原料加入量；

（2）调整原料搅拌速度和时间；

（3）调整电熔化炉的工作温度和时间，加强炉内温度熔化温度的监测。

使用电熔炉制备玻璃微珠的工艺，通常包括以下流程：原料配比、熔化、水冷却、烘干、气流粉碎、粗筛分（分级）、粉料（细粉）进行成珠（球化）冷却、干燥后获得玻璃微珠。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述原料包括钛白粉、碳酸钙、碳酸钡、氧化锌、石英砂、锆英砂、纯碱中的至少两种。

对于原料的具体成分不作限定，可以根据制备的玻璃微珠自行选择和调整配比。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（1）中，单个1000kg容量的电熔化炉中再加入细粉100-200kg，除尘料10-30kg、废珠子40-60kg，水池料10-30kg。

本发明中，原料经熔化、水冷却、烘干后获得砂料，优选砂料的粒径为1-4mm。

细粉是砂料经气流粉碎后经粗筛分获得的粉末，优选细粉的粒径小于20μm。

除尘粉：在粉碎、成珠过程中除尘器收集的粉末。

水池料：原料熔化的熔液经水冷却过程中的循环水在水池中的沉淀物。

废珠子：指生产的不符合国家标准，行业标准或企业标准的玻璃微珠。

重新调整电熔化炉内原料加入量，在原始原料的基础上再增加细粉的加入量，同时加入工艺过程中的废料，如除尘料、废珠子和水池料，即能优选原料的配比，又能合理利用废料，且不会影响砂料的品质。

需要说明的是，上述额外加入的细粉、除尘料、废珠子和水池料需要与原料经过熔化、水冷却、烘干再获得的砂料。

进一步，所述步骤（1）中，单个1000kg容量的电熔化炉中再加入细粉130-170kg，除尘料15-25kg、废珠子45-55kg，水池料15-25kg。

在本发明一种优选地实施方式中，单个1000kg容量的电熔化炉中再加入细粉150kg，除尘料20kg、废珠子50kg，水池料20kg。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述废珠子为2.21玻璃微珠小于20μm或大于75μm，和/或1.93玻璃微珠大于100μm。

2.21玻璃微珠是指折射率为2.21。1.93玻璃微珠是指折射率为1.93。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（3）中，电熔化炉的工作温度为1250-1350℃，和/或工作时间为3-5小时。

电熔化炉的工作温度典型但非限制性的为1250℃、1260℃、1270℃、1280℃、1290℃、1300℃、1310℃、1320℃、1330℃、1340℃、1350℃；

工作时间典型但非限制性的为3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（2）中，原料搅拌速度为15-25转/分钟，和/或时间为30-60分钟。

混料机搅拌速度典型但非限制性的为15转/分钟、16转/分钟、18转/分钟、20转/分钟、22转/分钟、24转/分钟、25转/分钟。搅拌时间典型但非限制性的为30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述提高电熔化炉产能的工艺包括以下步骤：

在电熔炉内，将原料混合搅拌30-60分钟，搅拌速度为18-22次/分钟，经1250-1350℃高温处理3.5-4小时熔化成熔液，冷却获得的颗粒状的砂料。

进一步，所述熔化过程中增加推料4-6次，优选人工推料5次，使原料充分熔化。

进一步，所述砂料的粒径为1-4mm。

通过优化上述原料的处理工艺，可以获得性能更稳定，更符合要求的砂料，提高砂料的产率，降低成本，提高了生产效率。

在本发明一种优选地实施方式中，所述提高电熔化炉产能的工艺包括以下步骤：

（1）重新调整电熔化炉内原料加入量，单个1000kg容量的电熔化炉中再加入细粉130-170kg，除尘料15-25kg、废珠子45-55kg，水池料15-25kg；

（2）调整原料搅拌速度和时间分别为15-25转/分钟和30-60分钟；

（3）调整电熔化炉的工作温度为1250-1350℃，工作时间为3-5小时。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提高电熔化炉产能的工艺，主要指在原料处理获得砂料的过程中通过调整原料配比，工作温度和搅拌速度和时间等因素，综合作用下提升了电熔化炉产能，充分利用了各工序的废料，提高了砂料的产率，降低了生产成本，提高了生产效率。

具体实施方式

除非另有定义，本发明中所使用的所有科学和技术术语具有与本发明涉及技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下面结合具体实施例详细描述本发明，这些实施例用于理解而不是限制本发明。

下述实施例和对比例中使用的原料一致，原料为钛白粉、碳酸钙、碳酸钡、氧化锌、石英砂、锆英砂、纯碱按照重量比：2:1:0.8:1:1:1:0.5混合获得。

实施例1

一种提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：

（1）调整电熔化炉内原料加入量，在1000kg容量的电熔化炉中加入560kg的原料，再加入细粉150kg，除尘料20kg、废珠子50kg，水池料20kg，加入总量是800kg；

（2）调整原料搅拌速度为20转/分钟，搅拌时间为45分钟。

（3）调整电熔化炉的工作温度为1290℃，工作时间为4小时熔化原料，在熔化过程中炉内人工推料5次，才能使原料充分熔化，经水冷却成颗粒状，获得砂料。

其中，细粉的粒径小于20μm，废珠子为2.21玻璃微珠小于20μm或大于75μm，和/或1.93玻璃微珠大于100μm。

实施例2

一种提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：

（1）调整电熔化炉内原料加入量，在1000kg容量的电熔化炉中加入595kg的原料，再加入细粉130kg，除尘料15kg、废珠子45kg，水池料15kg，加入总量与实施例1相同；

（2）调整原料搅拌速度为15转/分钟，搅拌时间为30分钟；

（3）调整电熔化炉的工作温度为1250℃，工作时间为3小时熔化原料，在熔化过程中炉内人工推料5次，才能使原料充分熔化，经水冷却成颗粒状，获得砂料。

细粉与废珠子与实施例1相同。

实施例3

一种提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：

（1）调整电熔化炉内原料加入量，在1000kg容量的电熔化炉中加入425kg的原料，再加入细粉170kg，除尘料125kg、废珠子55kg，水池料25kg，加入总量与实施例1相同；

（2）调整原料搅拌速度为25转/分钟，搅拌时间为60分钟；

（3）调整电熔化炉的工作温度为1350℃，工作时间为5小时熔化原料，在熔化过程中炉内人工推料5次，才能使原料充分熔化，经水冷却成颗粒状，获得砂料。

细粉与废珠子与实施例1相同。

实施例4

一种提高电熔化炉产能的工艺，与实施例1的区别在于，步骤（1）中，加入350kg的原料，再加入细粉300kg，除尘料40kg、废珠子70kg，水池料40kg，加入总量与实施例1相同。

实施例5

一种提高电熔化炉产能的工艺，与实施例1的区别在于，步骤（1）中加入细粉的粒径为25-35μm。

实施例6

一种提高电熔化炉产能的工艺，与实施例1的区别在于，步骤（2）中原料搅拌速度为10转/分钟，时间为20分钟。

实施例7

一种提高电熔化炉产能的工艺，与实施例1的区别在于，步骤（3）中电熔化炉的工作温度为1200℃。

实施例8

一种提高电熔化炉产能的工艺，与实施例1的区别在于，步骤（3）中不进行推料。

对比例1

一种提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：

（1）在1000kg容量的电熔化炉中加入800kg的原料，加入总量与实施例1相同；

（2）调整原料搅拌速度为20转/分钟，搅拌时间为45分钟；

（3）电熔化炉的工作温度为1200℃，工作时间为4小时熔化原料，在熔化过程中炉内人工推料5次，才能使原料充分熔化，经水冷却成颗粒状，获得砂料。

对比例2

一种提高电熔化炉产能的工艺，包括以下步骤：

（1）在1000kg容量的电熔化炉中加入800kg的原料；

（2）电熔化炉的工作温度为1200℃，工作时间为4小时熔化原料，在熔化过程中炉内人工推料5次，才能使原料充分熔化，经水冷却成颗粒状，获得砂料。

砂料性能测试

对实施例1-8和对比例1-2的制备工艺的砂料产量进行测试，并测试获得的砂料的外观和粒径范围。具体的测试结果见表1。

表1

通过表1的结果可以看出，本发明提供的提高电熔化炉产能的工艺制备获得的砂料粒径均一性良好，无异物混入，砂料粒径和工艺产量受到原料配比、原料混合、熔化时间和温度等因素的影响。

加入各工序的废料，配合改进的工艺参数，不会影响获得的砂料的性能，还会提高产量，降低生产成本，实现废物再次利用，更加环保。

总而言之，本发明的提高电熔化炉产能的工艺，既需要原料配比，加入的废料在合理范围内等因素符合要求，又需要各反应步骤之间连续的配合使用，才能提升产量，且不会影响获得的砂料的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。