專利名稱:球形顆粒的制法和設備以及所制的粒子的制作方法
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名種玻璃球。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和燃氣焰。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、H Potters);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.K Wood)1971年2月1日授予的美國專利3560185和3560186(A.G Ny Lauder)。
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.K Wood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.W Taylor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殊方法及其設備，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設施例中均可發現，采用流化床制造顆粒或另做他用如處理顆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。
根據本發明幾個好的實際例子，表現出其深一層轉點，即涂敷過的顆粒球化之后，把它暴露于氧化氣氛中。顆粒在該氣氛中維持一段時間，維持到足于使顆粒燃燒或氧化，清除掉涂層，以此方法生產出來的顆粒是透光的，而且具有良好的反光性質。
通過下面一個最佳實施例的描述，并對照附圖，可以更加清楚和全面了解本發明及其目的和特點。
圖1 為依照本發明的一個實施例所繪制的玻璃珠生產工藝和設備的示意流程圖。
圖2 為圖3中沿2-2線的縱向垂直剖面圖，表示一個流化床，它是圖1中的方法和設備的組成部分。
圖3 為圖2中沿著3-3線的橫向垂直剖面圖。
圖3 a為圖2中沿3a-3a線的水平剖面圖。
圖4 為圖1所用的工藝和設備的另一種流化床的垂直剖面圖。
圖5 為圖4中沿著5-5線的水平剖面圖。
圖6 為圖1所用的工藝和設備的第三種流化床的縱向垂直剖面圖。
圖7 為圖6中沿著7-7線的橫向垂直剖面圖。
圖8 為依照本發明的另一個實施例生產玻璃珠所用的方法和設備中流化床的垂直剖面圖。
圖9 為圖8中沿著9-9線的水平剖面圖。
圖1表示由碎微細玻璃顆粒制造玻璃珠工藝與設備。在這個有附圖的具體實施例中，其碎顆粒是由常規的鈉鈣硅酸鹽玻璃組成的，然而本工藝和設備可用制造球體的同類裝置，它可以用其他類型的玻璃，用塑料或者用其他任何一種具有可以利用熱通過表面張力或其他方法而球形化的這樣一種性質的材料來制造球體。圖中描述的工藝和設備有特殊應用，可以應用一個或多個流化床來大規模生產玻璃珠。下面還要做進一步詳細描述，然而，本發明的某些特性在借助垂直引上管制造系統，回轉窯或其他種類的制珠系統，被用到生產各種珠球。
圖1的方法和設備中，各種的碎玻璃顆粒通過入料導管11，連續不斷地供進滾筒10。滾筒10屬于常規構造，它包括一個入料導管12，用來收集適用的涂料。這種涂料的優點是它是一種粘附性氧化性碳質材料，后面還要詳細敘述這種材料，在滾筒10里把它與玻璃顆粒完全混合，使每個顆粒周圍均涂上一層異常薄而又涂的完全的涂料。混合物中不加任何的粘合劑和基料，但是，涂料具有非常微細的粒度和粘附性質，促使每個顆粒周圍的涂層可以做到光滑和均勻。
涂敷過的玻璃顆粒，從滾筒10，通過導管13和閥門14，進入到與流化床15同輪廓的造球封閉體中。由圖2和3可以清楚地看到，導管13進床入到流化床15的位置，接近該床的左邊或者該床上壁19的入料端。流化床15包括底壁20、縱側壁22和23、模側壁25和26，每一個壁均由耐大隔熱材料組成的。這些壁形成一個具有各種床內構件的縱向矩形封閉體。
流化床15內部設置兩個長而相當窄的槽30和31。槽30和31并排平行排列，彼此間的位置處于能夠接受來自顆粒導管13供應的涂敷過的玻璃顆粒。導管13的下端呈丫型連接，形成分歧導管13a和13b，分別與槽30與31相通。槽30和31均有一系列隔板32。(參見圖3a)。隔板32呈垂直板狀態，板面橫著槽的縱向，從每個槽的兩面，交替延伸出去，形成彎彎曲曲的通道，供顆粒沿著槽運動。
流化床15設有加熱區36，37和38。加熱區的溫度由流化床15內的加熱元件39，40和41部分地控制。從圖3和3a可以清楚地看到，加熱元件39和41的位置，分別座落在與床15的縱側壁22和23的相鄰地方，而加熱元件40的位置，座落在槽30和31之間的中心線位置上。流化床15另外有一個出料區45，位于該流化床的下游端或卸料端。區45和區38被垂直布置的溢流板46所分開，板46通過槽30和31平行延伸。
在流化床15卸料的橫側壁26和出料區45之間裝有可調溢流板47。溢流板47有一個由水平橫擋48控制的中心開口，該板裝成可在排料導管49內垂直滑動的，該導管延伸并穿過流化床15的低壁20。這個排料導管采用丫型連接，與流化床15的槽30和31相通(圖中看不到)。溢流板47可以對著導管49做上下運動，改變橫擋48在導管的位置。
在流化床15里面離底壁20不遠的地方支撐一個多孔底板51。
有5個進氣導管53，54，55，56和57穿過流化床15的底壁20伸進去，沿著流化床縱向中心彼此隔開。這些進氣導管可以讓流化氣進到壁26和底板51之間的空間，然后通過底板的孔眼，進到兩個內槽30和31中。
再回來看附圖中的圖1，流化氣由進口導管60引入到生產系統中。這些氣體最好含有氮氣和其它極其惰性的氣體，該惰性氣體在生產系統中的球化溫度下，不會與涂料也不會與球化顆粒起反應。輸入氣直接通過進氣閥62和吹風機63，進到熱交換器65。流化氣從熱交換器65進入到予熱器67，然后順序進入到加熱器69和70。
歧導管72在加熱器67和69之間與進氣導管60相連接。導管72連到兩個彼此互相平行的閥門73和47，這兩個閥門順次與進氣導管53和54相連接。第二個歧導管76，在加熱器69和70之間與進氣導管60相連接。導管76通過閥門77，與進氣導管55相連接。用一個歧管78，在加熱器70的下游側，把余下的進氣導管56和57與導管60相連接。流化氣在加熱器70和歧管78的流動量是由閥門79控制的。
氣體的流動過程是這樣安排的。導管60里的流化氣由熱交換器65和予熱器67予熱，一部分的予熱氣經過歧管72和進氣導管53和54，進入到流化床15的區36。另一部分予熱流化氣繼續由加熱器69加熱，并通過歧管76和進氣導管55，進入到流化床15的區37，而第三部分的予熱流化氣由加熱器70進一步加熱，并通過歧管78和氣氣導管56和57，進入到該床的區38和區45。
這個流化床15配備有一個排氣導管80，用來連續不斷地把上壁19(見圖2)上游端附近的惰性氣體抽出去。排氣導管80與回旋分離器84相連接，該分離器用來分離來自流化床15的熱惰性氣體中的粉塵和其他粒狀物質。其粒狀物質通過閥門82和回流導管85返回到流化床15，而抽氣則通過導管87，引入到熱交換器65，該交換器專門用來予熱進氣導管60里的新鮮惰性氣體。抽氣從熱交換器65出來后，繼續前進入冷卻裝置90，該裝置是通過導管92供應冷卻水的。冷卻后的氣體進入一個袋式過濾器95，該過濾器有一個吹回氮供應管96和一個用來收集氣體中的殘留粒狀物質的集塵室97。導管99直接引導袋式過濾器95里的氣體進入到另一個過濾器100，通過導管102，后一個過濾器在閥門62和吹風機63之間，與進氣導管60相連接。業已冷卻和過濾的氣體在導管60里與新鮮流化氣混合，在流化系統中再循環。
導管103經過閥門104與流化氣導管60相連接。導管103在熱交換器65和予熱器67之間與導管60相連接，用來向中間流化床105供應流化氣而該床接受來自排料導管49的業已涂敷的玻璃球。流化床105作為一個密封床，用以隔開流化床15里的惰性氣體。它也起部分冷卻球體的作用。為保證顆粒能通過排出導管49自由流動落到床105，該床裝有一個通向泵108然后通向分離器84的排出導管106。泵108不斷地從床105抽出惰性氣體，從而避免在該床里形成超壓。
涂敷過的球體從密封和中間冷卻床105，通過排料導管107繼續進入氧化流化床110。圖4和圖5中可以清楚地看到，氧化床110包括一個耐從隔熱材料外罩112，它包著一個圓筒形殼113。在與外罩112的底壁留有空間的地方，殼113裝有一個多孔底板114，空氣輸入導管115穿過外罩的底壁伸進去，讓流化氣體進入底壁和板114之間的空間，然后通過該板的孔眼，使殼113內的涂敷過的球體，處于氧化氣氛中和流化狀態中。殼113是一個用來密封涂敷過的球體的封閉體，它有個排氣導管116，從殼頂向上伸出去。
空氣或其他氧化氣體從進氣導管120(參見圖1)，供應給流化床110。入口氣體通過空氣過濾器121和吹風機122，進入閥門124，然后通過加熱器126進入到進氣導管115。
流化顆粒從流化床110通過導管128被排到冷卻流化床130。圖6和圖7中可清楚地看到，冷卻床130有一個周圍繞著冷卻套層134的矩形金屬外罩132。水或其他冷卻流體經過進口導管135供應到套層134，而通過出口導管136，把冷卻流體抽出去。距離外罩132的底部上一個矩間隔里，有一個多孔板138。在室溫下，向板138下面的空間供應的空氣和其他流化氣是從進口導管139進去的，而導管139通過閥門142(參見圖1)在吹風機122和閥門124之間，與供應導管120相連接。冷卻床130不斷地通過排氣管144排出流化氣，而排氣管144與從氧化床110引出的排氣管116相通。
供入滾筒10的不規則形態的顆粒，可以采用玻璃顆粒和其他玻璃狀物質。此外也可以便用例如通常用來公路車道的鈉鈣玻璃，高反射指數玻璃，如鈦玻璃，其效果一樣。如有必要，可以把顆粒過篩，以限制產品在特定粒度范圍之內，或者可以按照本工藝制造不同粒度大小的玻璃球，然后對他們進行處理，如有必要，可以過篩，提供特定粒度范圍的玻璃珠。本工藝所制造的球體也可用塑料顆粒或者用具有在施熱下能軟化的其他物質作為原料。本工藝的優點之一是，它可以比以前許多工業生產工藝制造出直徑更大的球體。例如，在先有的垂直引上管造珠系統中，通常球體的直徑范圍是從1微米至最大為1.0毫米，但是采用本發明的工藝，可以制成高質量的球體，其直徑范圍從1微米至6.0毫米。
形狀不規則的顆粒在滾筒10里與粒度非常微細的可氧化粘附性保護涂料完全混合。雖然有許許多多的涂料可以應用而且符合這些標準，但是碳墨涂敷可以達到最好的效果。氮化硼、含碳原子的硅烷類和其他不會被軟玻璃或玻璃液弄濕的碳質原料，均可應用，并且可能獲得好效果。作為有效涂料的碳黑是商業上有出售的，也就認為是爐法碳黑。
涂料的用量應足夠把每個玻璃顆粒涂敷滿和涂敷均勻。如果用于顆粒上的涂料過量，則過量涂料并不能改良涂敷效果，只是浪費而已。如粒度范圍在18至40美國標準篩號的碎玻璃顆粒，目前使用碳黑時，每磅顆粒的涂料量，較好應在0.5克至2克之間，如果每磅顆粒的涂料用量比為1.0克時，則能獲得很好的效果。每磅顆粒的碳黑用量在0.5克以下時，每個顆粒涂敷不完全，如果每磅顆粒的碳黑量大于2克時，則能得到滿意的產品，但是多的涂料不會有更多的益處。小于18-40篩號的顆粒，因為其表面積增大，則涂料的用量按比例增加。反之，顆粒的粒度大于上述篩號，則所需的涂料量相應減少。在一個特殊試驗里，其結果表明，涂料的用量與顆粒的表面面積成直線反比關系。要滿足這個規則，則玻璃顆粒對涂料的用量，較有利的范圍約0.1%至0.5%重量比。
使用一種粘附性涂料，其特點是，涂料里不必加入粘合劑、基料或其他填加劑，每個顆粒就能做到涂敷平滑和均勻。這樣就可以廢棄樹脂類、木碳基料等，其結果，與使用先有涂料相比，則涂敷快，而且成車也低得多。
完成涂敷程序后，碎玻璃顆粒經過導管13進入流化床15。進料顆粒的流速應保持在這樣的情況，即連續停留在槽30和31(參見圖3和圖3a)的顆粒的體積相當于該槽體積的二分之一。依靠來自導管53，54，55 56和57的惰性氣體，顆粒在槽30和31里流態化，而且加熱顆粒，使上升的溫度和時間足于軟化顆粒，并容許該顆粒在流化條件下，在表面張力作用下形狀變成球狀。
顆粒的加熱溫度要小心控制。其控制方法是，當顆粒在流化床15的區36，37，38和45順序前進時，控制該區的惰性氣體的溫度就可以了。這個控制工作由外加熱器67，69和70以及內加熱器39，40和41未完成(參見圖3和圖3a)。以鈉鈣硅酸鹽玻璃的球形化為例，顆粒在通過區36時的溫度被升到約400℃。在這個階段，顆粒尚末軟化，它們保持著均勻的碳質涂層。在區37，顆粒溫度繼續上升，到了區38和區45，則溫度進一步上升接近到850至900℃。在區38和區45的停留時間，有15分鐘就足于使顆粒變軟，當它們繼續處于流化狀態下，則顆粒的表面張力可以使之變成球形。區38和區45的氣氛要足夠惰性，使得顆粒的涂層絲毫不能燃燒和氧化。從導管55進來的惰性氣體，靠加熱器69維持溫度在600℃。加熱器70和加熱器39，40和41(參見圖3和圖3a)一起，使區38和區45的氣氛溫度進一步升高，使顆粒達到球化溫度。
當顆粒在區38移向出料區45時，流化床15里的流化顆粒維持在球化溫度。從圖2可以清楚看到，由于有溢流板46，區45里的顆粒的水平面明顯降低，而顆粒繼續流過溢流板47上的橫擋48，進入垂直排料管49。
這時已球狀化的顆粒從排料管49進到密封和中間冷卻床105。在床105里，顆粒的溫度出現急降，下降后的溫度維持在600℃，并維持流化狀態一段時間，維持到足于使球體凝固。除了冷卻顆粒外，床105還提供密封作用，把床15里的惰性氣氛和床110里的氧化氣氛分離。
凝固后的球狀顆粒暴露在床110的氧化氣氛后，顆粒的碳質涂層迅速燃燒，經過排氣管116排出去。每個顆粒上的涂料，都是非常薄的涂屋，把它從顆粒表面上除掉后，結果是每個球體都是透光的，不需要進一步凈化，洗滌和其他處理。床110里的氧化氣氛的溫度高于涂料的燃燒或氧化溫度，但低于球狀顆粒的軟化溫度，以避免脫除涂料后，球體互相接觸而粘結或破壞。維持床110的內部氣氛在這樣的溫度，是借助于經過加熱器126和導管115而進入該床的熱空氣和借助于涂料燃燒時產生的熱。
透光玻璃繼續經過導管128，進到冷卻床130。當溫度繼續降到90℃左右時，顆粒在床130里仍然保持流化狀態。然后把所得產品排入收集器148。
整個過程中，顆粒和涂料都是處于不含水份和其他液體的干燥條件下。例如在滾筒10里有水存在，會出現一種傾向，即引起顆粒互相粘結在一起，并且每個顆粒需要用更多的涂料。在流化床15所處的溫度下，水引起氧化產生而使涂料過旱燃燒。因而在流化狀態下，涂敷的顆粒互相接觸可以避免顆粒互相粘結或變成畸形，因此每個顆粒上的涂層，要一直維持到顆粒已經以玻璃形狀而凝固為止。然后在梯升的溫度下，把球體上的涂層去掉。
現在參見圖8和圖9，這是按照本發明的另一個具體設施例，用來裝有大量待球化的碎顆粒的流化床150。床150有一個耐火隔熱材料的外罩152和該外罩里有個圓筒形殼153，與外罩152的低壁相間隔的殼153里，有個多孔底板154。有個伸出底壁的進氣導管155，它與供氮導管60相連接，(參見圖1)或與其他適合的加熱過的惰性氣體源相連接。導管155允許氣體進入到底壁和板154之間的空間，然后通過該板的孔眼，使殼153里的碎顆粒在惰性氣氛下保持流化狀態。該殼有一個回流導管156，用來不斷地抽掉該殼里的惰性氣體，并且把該氣體通過按本文前面所說的流化系統方法再循環。
顆粒進入管158穿過殼153的筒形外壁伸出去，殼外邊附近有個燃燒器160。導管161把燃燒器的排氣通入殼153的內部，而導管161成切線方向與殼153的下邊相連接。燃燒器160含有富燃料的火焰，在燃燒器的排氣中，形成碳黑狀的煙灰。
當碎玻璃顆粒經過導管158進入殼153時，來自導管155的惰性氣體使之流態化。從燃燒器排氣導管161進來的碳黑，當進入殼153時，成旋轉或渦流狀態，使殼內每一個玻璃顆粒涂上一層又薄又完全的涂層。按照前面敘述過的比例調節燃燒的火焰，以便控制輸入碳黑的數量。
把流化床150里的洗數過的顆粒加熱，使之處在該流化床里流化狀態下，溫度升高到足于讓表面張力把顆粒的形狀變成球狀。然后把顆粒在流化狀態下冷卻一段時間，冷卻時間足于使球體凝固為止，而涂層的除去方法，參照上面敘述的 化法進行。
雖然本發明的方法作為 用于以一個或多個流化床夾制造玻璃球，但本發明的某些特點，也可以應用于其他類型的造球系 例如，這里所說的新涂敷與脫除涂層技術，用在垂直引上管造珠機，回轉窯，所謂的煎鍋技術，以及滴落塔和造粒塔來制造球體上，可以大大提高效率，改進產品質量。因為涂層可以避免上述工藝系統制造的顆粒，產生變形和粘結，不必采用球粒洗滌法就可馬上脫除涂層，所造出來的產品，非常均勻，提高真球粒體的百分比。熟悉本技術的人們，精讀以上說明后，很明顯可以掌握如何應用本發明于其他各種類型的球粒制造處理系統。
本文所用的述語和表達方式，只作為解釋而已，并不限制其使用范圍。本文使用上述這些述語和表達方式并不意味排斥與本文特征和描述的或其中一部分相同的內容，但應認識到，各種的改進方法，可以引入本發明的權利要求
的范圍之內。
權利要求
1.一種由各微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟向一種流化床導入各種顆粒，向該流化床導入流化材料，使顆粒在該床內懸浮而且流態化，該床在流化狀態下，把顆粒加熱，溫度升高到足以使表面張力起作用，變顆粒為球形，然后，把球形顆粒在流化狀態下冷卻并維持一段時間，維持到足以使球體發生凝固。
2.一種由各種微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟向一種流化床導入各種顆粒，向該床導入流化氣體，使顆粒在床內懸浮而且流態化，該床在流化狀態下，把流化氣體加熱，以升高顆粒的溫度，高到足于使表面張力起作用，變顆粒為球形，然后，把球形顆粒在流化狀態下冷卻并維持一段時間，維持到足于使球體發生凝固。
3.根據權利要求
2所述的工藝，特征在于所述的流化氣體是連續不斷地由該流化床抽出來的，并且又送入該床再循環。
4.一種由各種微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟向一種第一流化床導入各種顆粒，向該第一流化床導入流化材料，使顆粒在該床內懸浮而且流態化，該第一流化床在流化狀態下，把顆粒加熱，溫度升高到足于使表面張力起作用，變顆粒為球形，然后，把該顆粒轉移到第二流化床，顆粒在第二流化床里維持流化狀態一段時間，維持到足于使顆粒發生凝固。
5.一種由各種微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟一種保護性涂層應用于該顆粒上，向一種流化床導入該顆粒，向該床導入流化氣體，使顆粒在該床內懸浮而且流態化，該床在流化狀態下，把顆粒加熱，溫度升高到足于使表面張力起作用，變顆粒為球體，把球形顆粒冷卻，讓顆粒在流化狀態下維持一段時間，維持到足于使球體發生凝固，清除球形顆粒上的涂層。
6.一種由各種微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟向顆粒涂上一種氧化保護性材料，向一種造球封閉體導入該種涂敷過的顆粒，將該顆粒加熱，溫度上升到足于使顆粒是形狀變為球形，然后，冷卻顆粒一段時間，足于使之凝固變成球體，將球體暴露于氧化氣氛中氧化，脫除該涂層。
7.一種由各種微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟顆粒涂上一種氧化性粘附性保護材料，應用于該顆粒上的涂料量，在0.1至0.5(重量)%范圍之內，向一種具有惰性氛的造球封閉體導入該涂敷過的顆粒，把顆粒加熱，溫度升高到足于讓表面張力起作用，變顆粒為球形，然后冷卻顆粒一段時間，其時間足于使之凝固形成球體，氧化該涂層，完全除去球形顆粒上的涂層。
8.一種由微細玻璃顆粒制造玻璃球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟向玻璃顆粒上一種氧化性粘附性保護材料，把該涂布過的顆粒導入一種具有惰性氣氛的造球封閉體中，在該封閉體中，把顆粒加熱，溫度升高到足于使顆粒的形狀變形球形，然后，把顆粒冷卻一段時間，其時間足于使球體凝固，將球體暴露于氧化氣氛中氧化，除去該涂層。
9.根據權利要求
7所述的工藝，其特征在于所述的氧化性粘附性保護材料包括碳黑。
10.根據權利要求
8所述的工藝，其特征在于應用于顆粒上的氧化性粘附性保護材料是采用滾動方式，把該材料的混合體和該顆粒翻滾。
11.根據權利要求
8所述的工藝，其特征在于還包括下殂綜合步驟提供一種富燃料火焰，把該火焰的燃燒產物與該顆粒混合，在顆粒上提供氧化性粘附性保護材料涂層。
12.一種由各種微細顆粒制造球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟把顆粒涂上一種氧化保護材料，把該涂敷顆粒導入第一流化床，把惰性氣體導入該第一流化床，使顆粒在惰性氣氛下懸浮而且流態化，在第一流化床處于流化狀態下，把顆粒加熱，溫度升高到足于使表面張力起作用，變顆粒為球形，把該顆粒轉移到第二流化床，在第二流化床里顆粒繼續維持流化狀態一段時間，維持到足于使球體凝固，除去球形顆粒上的涂層。
13.一種從微細玻璃顆粒制造玻璃球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟玻璃顆粒涂上一種氧化性粘附性保護材料，把涂敷過的顆粒導入一種具有惰性氣氛的第一流化床，在所說第一流化床處于流化狀態下，把顆粒加熱，溫度上升到足于使表面張力起作用，變顆粒為球形，把顆粒冷卻，同時顆粒在流化狀態下維持一段時間，維持足于使球體凝固，把顆粒轉移到具有氧化氣氛的第二流化床里，顆粒在該第二流化床里維持流化狀態一段時間，維持到足于使顆粒氧化并且完全除去該保護涂層。
14.根據權利要求
13所述工藝，其特征在于所述的氧化性粘附性保護材料包括碳黑。
15.一種從微細玻璃顆粒制造玻璃球體的工藝，該工藝包括下列綜合步驟在玻璃顆粒涂上一種氧化性粘附性保護材料，把涂敷后的顆粒導入一種具有惰性氣氛的第一流化床，在所說第一流化床處于流化狀態下，把顆粒加熱，溫度升高到足于使表面張力起作用，變顆粒為球形，把顆粒冷卻，同時顆粒維持處于流化狀態一段時間，維持到足于使球體凝固，把顆粒轉移到一種具有氧化氣氛的第二流化床，顆粒在該第二流化床里維持流化狀態一段時間，維持到足于使顆粒氧化并除去顆粒上的保護涂層，然后，把顆粒轉移至第三流化床，進一步把顆粒冷卻。
16.根據權利要求
1所述工藝所制造的球體。
17.根據權利要求
6所述工藝所制造的球體。
18.根據權利要求
15所述工藝所制造的球體。
19.由各種微細顆粒制造球體的設備，該設備包括下列裝置綜合如下一種用來裝各種顆粒的第一流化床，向所說流化床導入流化氣體的裝置，使顆粒在該床內懸浮，靠該氣體而流態化，提高顆粒溫度的加熱裝置，它使顆粒溫度升高到足于使表面張力起作用，在該床處于流化狀態下，變顆粒為球體，用于隨后冷卻球形顆粒的裝置，用于冷卻球形顆粒同時使顆粒維持流化狀態一段時間，維持到足于使球體凝固。
20.由各種微細顆粒制造造球體的設備，該設備包括下列裝置，綜合如下在各種顆粒涂上一種氧化性保護材料的涂敷裝置，一種用來裝該涂布顆粒用的流化床，把惰性氣體導入該流化床，使顆粒在該床內流態化所用的裝置，提高顆粒溫度的加熱裝置，使顆粒溫度升高到足于使表面張力起作用，在該床處于流化狀態下，變顆粒為球體，冷卻球形顆粒裝置，用于冷卻球形顆粒同時使該顆粒在流化狀態下維持一段時間，冷卻到足于使球體凝固，協同流化床一起完全除去球形顆粒保護涂層的裝置。
21.根據權利要求
20所述的設備，其特征在于進一步包括下列裝置，綜合如下把惰性氣體排除出流化床和把該排出氣體回送到該床再循環所用的裝置。
22.由微細玻璃顆粒制造玻璃球體的設備，該設備包括下列裝置，綜合如下，用來裝該涂敷顆粒的第一流化床，向第一流化床導入惰性氣體并且使顆粒在該床內流態化所用的裝置，提高顆粒溫度的加熱裝置，它使顆粒溫度升高到足于讓表面張力作用，在該第一流化床處于流化狀態下變顆粒為球形，冷卻球形顆粒的裝置，用于冷卻球形顆粒同時使該顆粒在流化狀態下維持一段時間，冷卻到足于使之凝固，形成球體，具有氧化氣氛的第二流化床，球形顆粒從第一流化床轉移至第二流化床所用的裝置，該顆粒在所說第二流化床里，維持流化狀態一段時間，維持到足于氧化并且除去該球形顆粒上的保護涂層。
23.由微細玻璃顆粒制造玻璃球體的設備，該設備包括下列裝置，綜合如下在各種玻璃顆粒涂上一種氧化性粘附性保護材料所用的滾筒裝置，用來裝該涂敷顆粒的第一流化床，向第一流化床導入惰性氣體并且使顆粒在該床內流態所用的裝置，提供顆粒溫度的加熱裝置，它使顆粒溫度升高到足于讓表面張力起作用，在該第一流化床處于流化狀態下，變顆粒為球形，冷卻球形顆粒裝置，用于冷卻球形顆粒同時使顆粒在流狀態下維持一段時間，冷卻到足于使球體凝固，一種具有氧化氣氛的第二流化床，球形顆粒從第一流化床轉移至第二流化床所用的裝置，該顆粒在所說第二流化床里，維持流化狀態一段時間，維持到足于氧化并且除去該顆粒上的保護涂料，第三流化床，以及球形顆粒從第二流化床轉移至第三流化床所用的裝置，該顆粒在所說第三流化床里，維持流化狀態一段時間，維持到足于使顆粒進一步冷卻。
專利摘要
一種由各種形狀的微細顆粒制造球體的工藝和設備，及其所生產的球體。其制造流程如下用一種特殊的方法在顆粒上涂上碳質涂料；然后導入到流化床里，第一床具有惰性氣氛，在流化狀態下升溫至足于使顆粒的表面張力起作用，變顆粒為球形；然后將球形顆粒轉移至隨后的流化床，那幾層中的溫度把顆粒冷卻并凝固成球體；接著將球體暴露于氧化氣氛中，完全清除顆粒上的涂料，最后在流化狀態下，繼續冷卻。在第一床所用惰性氣體不斷的抽出并可循環使用。所說顆粒可包括玻璃、塑料等。
文檔編號C03B19/10GK86104881SQ86104881
公開日1987年2月4日 申請日期1986年8月2日
發明者魯道夫·K·布朗 申請人:波特斯工業公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan