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佛山市順德區大良街道紅崗居民委員會橫崗路40號內第五棟廠房要保證中空玻璃珠的粒度,需從原料控制、工藝優化、后處理及檢測反饋四個環節綜合把控,具體措施如下:
一、原料控制:高純度與粒度預處理
高純度原料
選用純度≥99%的SiO?、Al?O?等原料,減少雜質(如Fe?O?、TiO?)對表面張力的干擾,避免熔融過程中因雜質滲透導致顆粒形狀不規則。例如,硅砂中氧化鐵含量需控制在0.2%以下。
原料預處理
粉碎與分級:采用氣流粉碎機將原料粒度控制在50~100μm,通過旋風分離器實現初步分級,避免過大或過小顆粒影響熔融速度一致性。
預混料配比:按粗顆粒(100~200μm):中顆粒(50~100μm):細顆粒(10~50μm)=3:5:2的比例預混,提升粒徑均勻性。
二、工藝優化:熔融、噴吹與冷卻協同調控
熔融溫度與時間
控制熔融溫度在1200℃~1300℃,保溫時間15~30分鐘,確保熔體充分均質化。溫度每升高50℃,粒徑可能增大10%~15%,需通過噴吹壓力動態補償。
例如,鈉鈣玻璃熔融溫度約1400-1500℃,硼硅酸鹽玻璃約1600℃,需根據成分精確設定。
噴吹壓力與角度
采用2~3MPa高壓氣體,以30°~45°噴吹角度將熔融液滴霧化,形成球形液滴。噴嘴孔徑(0.5~2mm)與壓力分級控制(0.5~3MPa)可實現粒徑可調。
冷卻速率控制
通過分級冷卻系統,使液滴在3秒內從1200℃降至800℃,避免局部收縮不均導致形變。冷卻速率低于100℃/s時,球形度可能下降5%~8%,需優化冷卻介質(如氮氣流量)。
三、后處理:篩分與組合
篩分工藝
采用多層振動篩(篩網孔徑100μm、60μm、30μm),將玻化微珠分為不同粒徑區間,按D50=45μm、D90≤80μm的目標組合,偏差≤5%。
流化床分級
在流化床中通過氣流分級(風速1~5m/s),分離出目標粒徑段(如20~60μm),進一步縮小粒度分布范圍。
四、檢測反饋:實時監測與參數調整
激光粒度分析
使用激光粒度儀(測量范圍0.1~1000μm)實時監測粒徑分布,確保D10≥20μm、D90≤80μm,及時調整工藝參數。
圖像分析系統
通過高分辨率(≥1μm)圖像分析系統實時監測球形度,結合PID控制器自動調節噴吹壓力、冷卻速率等參數,實現閉環控制。
數學模型預測
建立粒徑-球形度耦合模型(如R2≥0.95的回歸方程),預測不同工藝條件下的粒度與球形度,指導生產優化。