Изобретение относится к строительной отрасли, в частности для получения микрошариков, и может быть использовано для дорожных покрытий.
Из уровня техники известны способы получения микрошариков на основе силикатных стекол, недостатком которых является низкая износостойкость и микротвердость микрошариков.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является:
Способ получения стекломикрошариков (Патент РФ №2808392), включающий совместное измельчение боя формовочных материалов, формование шихты посредством гранулирования с помощью тарельчатого гранулятора и ее подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава и его диспергацию, охлаждение стекломикрошариков, отличающийся тем, что в качестве боя формовочных материалов применяют бой свинцового хрусталя и высокоглиноземистого огнеупора марки КЛ-1,1, при этом совместное измельчение боя свинцового хрусталя и боя высокоглиноземистого огнеупора производят при соотношении 1:1, гранулируют шихту до размера гранул 4,0-6,0 мм, гранулы подают в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа под давлением 0,25-0,28 МПа в плазменную горелку, а охлаждение микрошариков выполняют в отходящем потоке плазмообразующих газов.
Недостатком прототипа является низкая микротвердость микрошариков.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается получении микрошариков с высокой микротвердостью.
Технический результат достигается тем, что способ получения износостойких микрошариков включает измельчение боя формовочных материалов, формование шихты и ее подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава и его диспергацию, охлаждение микрошариков, накопление микрошариков в сборнике, подачу гранул в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа (давление 0,25-0,26 МПа) в плазменную горелку, охлаждение микрошариков выполняют в отходящем потоке плазмообразующих газов, в качестве боя формовочных материалов применяют бой свинцового хрусталя и высокоглиноземистого огнеупора марки КЛ-1,1, которые измельчают при соотношении 1:1, причем полученную усредненную шихту формуют в виде гранул размером 3,0 мм.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что полученную усредненную шихту формуют в виде гранул размером 3,0 мм.
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.
Экспериментально установлено, что совместное измельчение боя хрусталя и боя высокоглиноземистого огнеупора позволяет равномерно усреднить шихту, которую формуют в виде гранул оптимального размера 3,0 мм, так как при размере гранул менее 3,0 мм образуются композиционные микрошарики низкого качества, а при размере гранул от 4,0 мм и более отмечается начальная стадия неполного провара шихты и образование микрошариков с низкой микротвердостью.
Подачу гранулированной шихты из порошкового питателя в плазменную горелку необходимо осуществлять под давлением плазмообразующего газа аргона 0,25-0,26 МПа, так как ниже или выше данного порога значений снижается производительность получения микрошариков или наблюдается неполное оплавление шихты и, как следствие, получение микрошариков низкого качества.
Износостойкие микрошарики на основе боя хрусталя и боя высокоглиноземистого огнеупора при оптимальном соотношении, полученном экспериментально (табл. 2 и 3), обладают одновременно высокой микротвердостью и показателем преломления.
Таблица 1
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов
Патент РФ №2808392
«Способ получения композиционных микрошариков»
Формование шихты с изготовлением гранул размером 4,0-6,0 мм
Подача гранул в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа) в плазменную горелку
Образование расплава и его диспергация
Охлаждение микрошариков в отходящем потоке плазмообразующих газов
Накопление микрошариков в сборнике
Формование шихты с изготовлением гранул размером 3,0 мм
Подача гранул в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа в плазменную горелку
Образование расплава и его диспергация
Охлаждение микрошариков в отходящем потоке плазмообразующих газов
Накопление микрошариков в сборнике
Таблица 2
Микротвердость и показатель преломления композиционных микрошариков
п/п
*- оптимальный вариант
Таблица 3
Параметры и свойства микрошариков
п/п
стекло - 40%;
фарфор - 60%.
cтекло - 50%;
огнеупор -50%
Пример.
Бой свинцового хрусталя и бой высокоглиноземистого огнеупора марки КЛ- 1,1 помещали в шаровую фарфоровую мельницу при соотношении 1:1 массовых частей соответственно, что соответствовало 50% боя хрусталя и 50% боя высокоглиноземистого огнеупора. Совместный помол производили в течение 2 часов. Мелющими телами служили уролитовые шары. С использованием лабораторного тарельчатого гранулятора гранулировали шихту с получением гранул 3,0 мм. Затем зажигали плазменную горелку ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8М. Параметры работы плазмотрона следующие: ток 450А, напряжение 30В, расход плазмообразующего газа 0,00140 гр/с. Расход воды на охлаждение 10 л/мин.
Гранулированную шихту загружали в порошковый питатель. Из порошкового питателя под давлением плазмообразующего газа аргона 0,26 МПа гранулы шихты диаметром 3,0 мм поступали в плазменную горелку ГН-5р. Под действием высоких температур плазмы в плазменной горелке происходило плавление гранулированной шихты с образованием капель расплава. В процессе охлаждения в каплях расплава происходила кристаллизация альфа- и бетта- модификаций оксида алюминия, равномерно распределенных по всему объему. Альфа- и бетта- модификациии оксида алюминия обеспечивают высокую тведость микрошариков. Оксид свинца в составе композиционного микрошарика обеспечивал высокий показатель преломления.
В потоке отходящего плазмообразующего газа происходило самопроизвольное остывание композиционных микрошариков. Средний размер микрошариков лежал в пределах 3000 мкм.
Микротвердость композиционных микрошариков определяли на микротвердомере Виккерса как среднее пяти измерений:
HV = (1248+1252+1250+1251+1249) /5 = 1250 HV
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМИКРОШАРИКОВ | 2023 |
|
RU2808392C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МИКРОШАРИКОВ | 2020 |
|
RU2749764C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ СВЕТООТРАЖАЮЩИХ СФЕРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ | 2020 |
|
RU2749769C1 |
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЗАКАЛЕННЫЕ СТЕКЛА | 2021 |
|
RU2760667C1 |
СПОСОБ ДЕКОРИРОВАНИЯ ЛЬДИСТЫМИ КРАСКАМИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА | 2021 |
|
RU2770645C1 |
Способ получения свинцового хрусталя | 2023 |
|
RU2822150C1 |
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ | 2022 |
|
RU2798526C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ | 2022 |
|
RU2788194C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ СТЕКЛОМИКРОШАРИКОВ | 2020 |
|
RU2744044C1 |
Состав шихты для получения стеклометаллических микрошариков | 2023 |
|
RU2805240C1 |
Изобретение относится к области строительной промышленности, в частности для получения микрошариков, и может быть использовано для дорожных покрытий. Способ включает измельчение боя формовочных материалов, формование усредненной шихты и ее подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава и его диспергацию. Осуществляют охлаждение микрошариков, накопление микрошариков в сборнике, подачу гранул в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа под давлением 0,25-0,26 МПа в плазменную горелку. При этом охлаждение микрошариков выполняют в отходящем потоке плазмообразующих газов. В качестве боя формовочных материалов применяют бой свинцового хрусталя и высокоглиноземистого огнеупора марки КЛ-1,1, которые измельчают при соотношении 1:1. При этом полученную усредненную шихту формуют в виде гранул размером 3,0 мм. Техническим результатом является получение микрошариков с высокой микротвердостью. 3 табл., 1 пр.
Способ получения износостойких микрошариков, включающий измельчение боя формовочных материалов, формование усредненной шихты и ее подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава и его диспергацию, охлаждение микрошариков, накопление микрошариков в сборнике, подачу гранул в порошковый питатель электродугового плазмотрона, а из него под действием динамического напора плазмообразующего газа под давлением 0,25-0,26 МПа в плазменную горелку, охлаждение микрошариков выполняют в отходящем потоке плазмообразующих газов, в качестве боя формовочных материалов применяют бой свинцового хрусталя и высокоглиноземистого огнеупора марки КЛ-1,1, которые измельчают при соотношении 1:1, отличающийся тем, что полученную усредненную шихту формуют в виде гранул размером 3,0 мм.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМИКРОШАРИКОВ | 2023 |
|
RU2808392C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МИКРОШАРИКОВ | 2020 |
|
RU2749764C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ СВЕТООТРАЖАЮЩИХ СФЕРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ | 2020 |
|
RU2749769C1 |
EP 3090985 А1, 09.11.2016 | |||
БЕССМЕРТНЫЙ В.С | |||
и др | |||
Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления | |||
Стекло и керамика | |||
Перекатываемый затвор для водоемов | 1922 |
|
SU2001A1 |
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков | 1922 |
|
SU6A1 |
Авторы
Даты
2024-08-12—Публикация
2023-08-03—Подача