新能源与高效节能

本发明公开一种高炉渣空心玻璃微珠制备系统及方法，属于冶金固废资源化利用技术领域。混合冷却介质集成板位于旋转杯的正上方，并与粒化室连接固定于地面；旋转杯由变频驱动电机一驱动，气体冷却剂喷头与雾化液体冷却剂喷头沿圆周方向均布于混合冷却介质集成板上；气体冷却剂喷头，雾化液体冷却剂喷头分别沿平行于旋转杯径向的喷头移动滑轨进行水平移动；气体冷却剂喷头与雾化液体冷却剂喷头喷吹方向垂直于旋转杯水平面。系统采用混合冷却介质辅助高炉渣离心粒化，除了可以降低旋转杯连续运行能耗，节约用水量，还可以促进熔渣薄膜的二次破碎粒化，提高粒化渣的空心度和玻璃相量，制备得到空心玻璃微珠，极大提高了粒化渣的附加值。

工业固废高值化利用的环保前景：高炉渣空心玻璃微珠制备系统可将冶金废渣转化为轻质、高强的功能性材料，实现“以废治废”的循环经济模式。该技术能有效减少堆存渣场的环境风险，同时替代传统矿产原料，降低资源消耗，符合双碳战略下工业绿色转型需求，在钢铁企业环保升级中具有推广潜力。

新型建材领域的规模化应用：空心玻璃微珠凭借低密度、隔热隔音等特性，可广泛应用于轻质混凝土、保温砂浆等建材产品。该系统通过调控成分与发泡工艺，能稳定生产不同粒径与强度的微珠，满足建筑节能标准升级需求，推动装配式建筑与超低能耗建筑发展。

复合材料强化的创新突破：制备的高炉渣基微珠表面活性高，与聚合物、金属基体结合性好，可作为增强填料用于汽车轻量化、航天隔热涂层等高端复合材料。相比传统填料，其成本优势明显，未来在新能源汽车、5G基站散热材料等领域市场空间广阔。

深海浮力材料的战略价值：高炉渣微珠的耐高压特性使其适用于深海装备浮力材料制备。该系统可通过调整SiO₂/CaO比例优化微珠抗压强度（可达60MPa以上），满足全海深探测器、海底电缆等国防与海洋工程需求，减少对进口空心玻璃微珠的依赖。

本发明充分利用熔融高炉渣显热，在离心粒化过程中通过施加混合冷却介质，使熔渣发生粒化行为与气泡行为：一方面气体冷却剂可以促进熔体薄膜的二次破碎，增强粒化效果，得到粒径更小的渣珠；另一方面雾化的液体冷却剂与熔体接触，在表面张力共同作用下，可以促进薄膜收缩，并将液滴瞬间汽化从而包覆在各个渣珠中，形成一定的空心度，最终实现制备空心玻璃微珠的目的。