基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置及制备方法与流程

本发明涉及玻璃微珠制备，具体为基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置及制备方法。

背景技术：

1、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工业材料，玻璃微珠由硼硅酸盐原料经高科技加工而成，粒度为10—250微米，壁厚1-2微米，其具有质轻、低导热、较高的强度、良好的化学稳定性等优点，其表面经过特殊处理具有亲油憎水性能，非常容易分散于有机材料体系中。

2、目前大多采用粉末法或熔液法生产玻璃微珠，粉末法能制造硬质玻璃微珠，球径易于控制，得球率高但是生产周期长、产量低、成本高且能耗大，而熔液法生产成本低，产量高，但是球径不易控制，会产生纤维或棉状杂质或带尾巴状的微珠。所以需要针对上述问题设计一种基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置及制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置及制备方法，以解决上述背景技术中提出粉末法能制造硬质玻璃微珠，球径易于控制，得球率高但是生产周期长、产量低、成本高且能耗大，而熔液法生产成本低，产量高，但是球径不易控制，会产生纤维或棉状杂质或带尾巴状的微珠的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置及制备方法，包括制备箱，所述制备箱一侧顶端安装有研磨箱，所述研磨箱顶面固定有垂直螺纹杆，所述垂直螺纹杆上安装有锁定螺母，所述垂直螺纹杆贯穿基板上开设的孔洞，所述基板固定在加料筒外壁上，所述加料筒顶端固定有安装板，所述安装板顶面中心贯穿固定有顶液压杆，所述顶液压杆底端安装有挤压板，所述加料筒底端贯穿稳定孔，所述稳定孔开设在研磨箱顶部中心，所述研磨箱一侧顶部固定有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴上固定有研磨筒，所述研磨筒旋转安装在研磨箱内，所述研磨箱前侧壁和后侧壁上均贯穿安装有侧液压杆，所述侧液压杆末端固定有侧夹板，所述侧夹板设置在研磨箱内，所述侧夹板靠近研磨筒侧开设有侧研磨槽，所述研磨箱另一侧底部开设有排料窗，所述研磨箱另一侧底部固定有收集盒，所述收集盒底端固定有转移管，所述转移管内壁顶端固定有筛选纱网，所述转移管底端与转移箱顶端连接固定，所述转移箱前侧壁外部固定有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴上固定有活动盘，所述活动盘旋转安装在转移箱内，所述活动盘顶端开设有转移槽，所述转移箱一侧开设有转移窗，所述转移窗与送料管连通，所述送料管顶端与转移箱一侧连接固定，所述送料管顶部安装有高压气管，所述高压气管外侧中部固定有电加热管，所述高压气管底端固定有外套斗，所述外套斗内壁上固定有燃气管和氧气管，所述制备箱另一侧底部和顶部分别贯穿安装有水平气管和降温水管。

3、优选的，所述制备箱一侧中部安装有冲洗水管，所述制备箱另一侧底端安装有收集管，所述制备箱内侧底面设置为倾斜面。

4、优选的，所述锁定螺母关于基板中心上下对称分布，所述基板关于加料筒对称分布，所述加料筒与稳定孔为滑动连接。

5、优选的，所述侧夹板关于加料筒中心水平对称分布，所述加料筒底端和侧夹板侧面开设的侧研磨槽均设置为弧形，所述侧夹板顶端高于加料筒底端，所述侧夹板的长度等于研磨筒的长度，所述研磨筒和侧夹板两侧均与研磨箱内壁两侧贴合。

6、优选的，所述转移管的内径等于转移窗的直径，所述转移窗的直径小于转移槽的直径。

7、优选的，所述高压气管与送料管顶部之间夹角小于35°，所述送料管为倾斜设置。

8、优选的，所述燃气管和氧气管的侧视形状均为环形，所述燃气管和氧气管内侧均等角度倾斜安装有喷嘴，所述燃气管的直径小于氧气管的直径。

9、优选的，所述降温水管与水平气管为平行分布，所述水平气管顶部等间距安装有喷气嘴，所述降温水管底部等间距安装有雾化喷头，所述水平气管的长度大于降温水管的长度。

10、一种基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置的制备方法，包括以下步骤：

11、s1：将对称分布的锁定螺母旋转远离基板，推动加料筒带着基板沿着垂直螺纹杆竖直滑动，至加料筒底端与研磨筒顶端的间距合适，旋转对称分布的锁定螺母复位挤压基板，将加料筒的高度固定，并控制侧液压杆伸长或缩短，至侧夹板侧面开设的侧研磨槽与研磨筒侧面的距离与加料筒底端至研磨筒顶端的距离相同，控制侧液压杆停止工作，完成重复研磨机构的初步调试；

12、s2：将玻璃原料从加料筒顶端倒入，启动第一伺服电机，第一伺服电机通过输出带动研磨筒稳定单向旋转，控制顶液压杆伸长，顶液压杆推动挤压板稳定竖直下移，挤压板下移进入加料筒内，挤压加料筒内的玻璃原料稳定下移，令位于加料筒底端的玻璃原料与旋转的研磨筒稳定接触，研磨筒对玻璃原料进行研磨粉碎，随后粉碎后的玻璃原料从研磨筒顶端落下至侧研磨槽处，再次被研磨筒旋转研磨，随后玻璃粉末下落至研磨箱底部，沿着倾斜的研磨箱底面通过排料窗排出至收集盒内，只有细度小于筛选纱网网孔直径的玻璃粉末能够穿过筛选纱网进入转移管内，将收集盒内达不到细度要求的玻璃粉末取出收集，重复s1的调试步骤，缩短加料筒底端和侧研磨槽与研磨筒的间距，再次将从收集盒内收集的玻璃粉末从加料筒顶端加入，重复研磨步骤，如此往复，至所有玻璃粉末均可穿过筛选纱网；

13、s3：达到细度要求的玻璃粉末进入转移管后，落入转移槽内，待转移槽被填满，控制第二伺服电机通过输出轴带动活动盘顺时针旋转，至转移槽与转移窗对齐，转移槽内的玻璃粉末倒出，沿着倾斜的转移窗进入送料管内，在玻璃粉末沿着送料管向下滑动，经过高压气管时，被高压气管喷出的高速气流吹动扬起，分散在送料管内部空间中，并在高速气流的带动下，经过电加热管，被电加热管加热熔融成微珠，且继续沿着倾斜的送料管移动，到达燃气管和氧气管处，燃气管中喷出的燃气在氧气管喷出的氧气的作用下充分燃烧，对经过的熔融玻璃微珠进行再次加热，令玻璃微珠维持较高温度，保证玻璃微珠接近球体；

14、s4：随后熔融的玻璃微珠跟随高速气流到达水平等间距分布的水平气管上方与降温水管下方之间的空间，喷气嘴喷出向上气流的流速较低，保证熔融的玻璃微珠不会快速下落，雾化喷头向下喷出的水雾，令熔融的玻璃微珠快速在空中冷却成型，保证得球率，待外套斗中没有熔融玻璃微珠喷出后，控制第二伺服电机驱动活动盘逆时针旋转复位，令转移槽与转移管再次对齐，进行玻璃粉末的补充，随后重复之前所述操作，进行连续的玻璃微珠生产；

15、s5：所有玻璃原料使用完毕后，控制第一伺服电机、第二伺服电机、高压气管、电加热管、燃气管、氧气管、水平气管和降温水管停止工作，开启冲洗水管，清水进入制备箱，冲洗制备箱内得到的玻璃微珠，打开收集管，利用清水沿着制备箱内侧底部倾斜面，将玻璃微珠冲出即可。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于重复研磨实现粉碎均匀的玻璃微珠制备装置及制备方法，采用新型的结构设计，不仅能够对玻璃原料进行重复研磨，实现玻璃粉末颗粒的均匀，而且在粉末法的基础上进行了改进，保证玻璃粉末颗粒能充分熔融并在空中快速冷却成型，提高了得球率的同时，降低了成本；

17、1.通过高度可调的加料筒以及水平位置可调的侧夹板，配合研磨筒，能够对玻璃原料进行反复的研磨粉碎，保证得到的玻璃粉末颗粒大小均匀，为后续得到直径相同的熔融玻璃微珠奠定了基础；

18、2.通过活动盘带动转移槽旋转进行玻璃粉末颗粒的定量转移，配合高压气管的吹动分散以及电加热管、燃气管和氧气管的长距离高效加热，保证玻璃粉末颗粒能够高效转化为熔融玻璃微珠，最后配合水平气管和喷气嘴提供的提速气流，令熔融玻璃微珠能与降温水管上雾化喷头喷出的水雾充分接触，令熔融玻璃微珠能够在空中就冷却成球，大幅提高得球率，且装置整体成本较低，生产周期也较短，能够进行连续的大量生产。