CN101898248A - 太阳能电板用超细铝粉的生产方法 - Google Patents

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Abstract

为使铝粉的直径和球形度满足太阳能电板生产的要求，本发明涉及的太阳能电板用超细铝粉的生产方法包括：旋风雾化铝水、旋风冷却铝雾和铝粉分级等步骤。实现上述旋风雾化铝水和旋风冷却铝雾步骤的装置包括：铝水旋风雾化冷却系统；该系统包括：铝水雾化装置、设于铝水雾化装置底部喷雾口处的旋风发生器和连接于旋风发生器下方的用于将铝雾冷却为超细铝粉的冷却罐；所述旋风发生器的侧壁上设有作为旋风发生气源的高压氮气入口，冷却罐的底部设有用于连接铝粉分级系统的出口；铝水雾化装置生成的铝雾在旋风发生器生成的旋风的作用下，在冷却罐内盘旋下沉，直至冷却成铝粉。

Description

太阳能电板用超细铝粉的生产方法
技术领域
本发明涉及一种超细铝粉的生产方法，具体是一种太阳能电板用超细铝粉的生产方法。
背景技术
现有的铝粉生产线中，铝水雾化往往采用垂直喷射雾化方式，导致生产出的铝粉颗粒直径较大(一般在100μm左右)，且铝粉呈椭圆形，球形度不理想，不能满足太阳能电板用超细铝粉(直径要求在0.5-12μm)，的使用要求。如何生产出以满足太阳能电板的使用要求的超细铝粉，是本领域要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种简单可靠、球形度较好的太阳能电板用超细铝粉的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，包括：旋风雾化铝水、旋风冷却铝雾和铝粉分级。
实现上述旋风雾化铝水和旋风冷却铝雾步骤的装置包括：铝水旋风雾化冷却系统；该系统包括：铝水雾化装置、设于铝水雾化装置底部喷雾口处的旋风发生器和连接于旋风发生器下方的用于将铝雾冷却为超细铝粉的冷却罐；所述旋风发生器的侧壁上设有作为旋风发生气源的高压氮气入口，冷却罐的底部设有用于连接铝粉分级系统的出口；铝水雾化装置生成的铝雾在旋风发生器生成的旋风的作用下，在冷却罐内盘旋下沉，直至冷却成铝粉。氮气循环系统，采用氮气制备系统向风机驱动及气体平衡系统提供气源，由风机驱动及气体平衡系统通过循环管路向铝水旋风雾化冷却系统、分级系统和包装除尘系统循环提供氮气，从而使氮气可被反复使用，从而节约了生产成本。
本发明具有的技术效果：(1)本发明的太阳能电板用超细铝粉的生产方法工作时，铝水雾化装置将铝液雾化并生成铝雾(即微细铝液颗粒)，铝雾在旋风发生器的作用下，进一步细化为直径要求在0.5-12μm的球状颗粒，同时旋风发生器使冷却罐中形成旋风，使球状的微细铝液颗粒在有限长度的冷却罐内具有较好的分散效果和较长的冷却行程，并最终形成球形度较好、金属观较强的太阳能电板用超细铝粉；最后，采用铝粉分级系统分离出太阳能电板用超细铝粉。经此系统分离出的铝粉具有粘连度低、不结块、不堵管，适于大批量生产。(2)本发明中的铝水雾化装置的结构，适于通过高速旋风产生铝雾，相对于现有技术中的直喷式铝雾生成方式，具有铝雾颗粒度较细、球形度较好且铝雾颗粒不易粘连的特点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是实施例中的太阳能电板用超细铝粉的生产示意图。
图2是实施例中的铝水旋风雾化冷却系统的结构示意图。
图3是图2中的A-A剖面图。
图4是实施例中的铝水雾化装置的结构示意图。
图5是实施例中的铝水雾化装置中的漏斗的结构示意图。
图6是图5中的漏斗的仰视图。
图7是实施例中的铝水雾化装置中的喷气嘴的结构示意图。
图8是图7中的喷气嘴的仰视图。
图9是实施例中的铝粉分级系统中的一级分级装置的结构示意图。
图10是实施例中的铝粉分级系统中的二级分级装置的结构示意图。
图11是实施例中的铝粉分级系统中的三级分级装置的结构示意图。
图12是实施例中的熔化保温装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
如图1-12，本实施例的太阳能电板用超细铝粉的生产方法包括：旋风雾化铝水、旋风冷却铝雾和铝粉分级。
实现上述旋风雾化铝水和旋风冷却铝雾步骤的装置包括：铝水旋风雾化冷却系统；该系统包括：铝水雾化装置1、设于铝水雾化装置1底部喷雾口处的旋风发生器2和连接于旋风发生器2下方的用于将铝雾冷却为超细铝粉的冷却罐4。
所述旋风发生器2的侧壁上设有作为旋风发生气源的高压氮气入口5，旋风发生器2内设有由所述高压氮气入口5输入的高压氮气驱动的环形分布式旋转风片3，冷却罐4的底部设有用于连接铝粉分级系统的出口6。
所述铝水雾化装置1包括：漏斗1-1和套接于漏斗1-1中下部的漏斗式喷气嘴1-3，喷气嘴1-3的侧壁上设有连接高压氮气管1-2的接口1-32，喷气嘴1-3的顶部开口与漏斗1-1的外壁密封连接，漏斗1-1底部出口处的外壁上均匀分布有多个旋风导风槽或旋风导风片1-2，喷气嘴1-3的底部开口套于漏斗1-1的底部出口上，且漏斗1-1的外壁与喷气嘴1-3的内壁之间设有透气间隙1-30，以使高压氮气管1-2输入的高压氮气经所述透气间隙1-30从漏斗1-1底部出口处的旋风导风槽或旋风导风片1-2和喷气嘴1-3的底部开口之间的间隙中喷出，从而在漏斗1-1的底部出口下方形成高速旋风；此时，从所述熔化保温装置灌入漏斗1-1中的铝液从漏斗1-1的底部出口流出，并在该高速旋风的作用下形成颗粒度较细的铝雾。为防止铝液粘结在漏斗1-1的内壁，漏斗1-1内壁上设有保温材料层1-4。
铝水雾化装置1生成的铝雾经环形分布式旋转风片3的中央通孔下沉，并在旋风发生器2生成的旋风的作用下，在冷却罐4内盘旋下沉，直至冷却成铝粉。
漏斗1-1的底部出口设于环形分布式旋转风片3的中央通孔中，以使铝雾不直接与旋转风片3接触，可防止铝雾粘结在旋转风片3上。
所述冷却罐4是与水循环冷却系统相连的水冷隔套式冷却罐。
所述铝水雾化装置1上方设有用于将铝锭熔化为铝水的熔化保温装置。
铝水雾化装置1将铝液雾化并生成微细铝液颗粒，微细铝液颗粒在旋风发生器的作用下，进一步细化为直径要求在0.5-12μm的球状颗粒。
所述高压氮气由氮气循环系统提供。
所述铝粉分级系统包括：一级分级装置、通过密相气力输送管路与一级分级装置相连的二级分级装置、通过密相气力输送管路与二级分级装置相连的三级分级装置。
一级分级装置、二级分级装置和旋风离心分级式三级分级装置分别经密相气力输送管路与铝粉包装单元相连。一级分级装置采用叶轮离心分级的方式对铝粉按直径进行分级，二级分级装置和三级分级装置采用旋风离心分级的方式对铝粉按直径进行分级。分级系统的氮气循环是低压的。
铝粉包装单元和三级分级装置连接有除尘装置。
氮气循环系统包括：与所述旋风发生器2的高压氮气入口5和铝水雾化装置1上的高压氮气管1-2相连的风机及气体循环管路、与风机及气体循环管路的入气口相连的气体平衡系统、与气体平衡系统的第一入气口相连的氮气制备系统。
所述风机及气体循环管路上设有流量测量及控制系统。
氮气循环系统还包括：与气体平衡系统的第二入气口相连的氮气除尘系统；氮气除尘系统的入气口与一级分级装置、二级分级装置和三级分级装置的氮气回流口相连。
铝粉包装单元和三级分级装置连接有除尘装置，以防止铝粉外溢并影响生产安全和环境污染。
所述熔化保温装置为中频感应电炉，其包括用于熔化铝锭的炉膛，炉膛设于炉架中，内炉膛的外周壁上设有中频感应线圈，炉架两侧设有用于在铝锭被完全熔化后将铝液倒入铝水雾化装置1入口的翻转器。
铝水雾化装置1生成的微细铝液颗粒在旋风发生器的作用下，进一步细化为直径要求在12μm以下的球状颗粒，同时旋风发生器使冷却罐中形成旋风，使球状的微细铝液颗粒在有限长度的冷却罐内具有较长的冷却行程，并最终形成球形度较好的太阳能电板用超细铝粉。
所述铝粉分级系统工作时，一级分级装置用于分离出直径在12m以上的铝粉，二级分级装置用于分离出直径在5-12μm之间的超细铝粉，三级分级装置用于分离出少数直径在5μm以下的超细铝粉。还可采用用于分离出1μm以下的超细铝粉的四级分级装置。整个分级过程采样密相气力输送，能耗较少、分级效率较高。
氮气制备系统向风机及气体循环管路提供气源，通过循环管路向铝水旋风雾化系统、分级系统和包装除尘系统循环提供氮气，从而使氮气可被反复使用，从而节约了生产成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于包括如下步骤：旋风雾化铝水、旋风冷却铝雾和铝粉分级。
2.根据权利要求1所述的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于：实现上述旋风雾化铝水和旋风冷却铝雾步骤的装置包括：铝水旋风雾化冷却系统；该系统包括：铝水雾化装置(1)、设于铝水雾化装置(1)底部喷雾口处的旋风发生器(2)和连接于旋风发生器(2)下方的用于将铝雾冷却为超细铝粉的冷却罐(4)；
所述旋风发生器(2)的侧壁上设有作为旋风发生气源的高压氮气入口(5)，冷却罐(4)的底部设有用于连接铝粉分级系统的出口(6)；
铝水雾化装置(1)生成的铝雾在旋风发生器(2)生成的旋风的作用下，在冷却罐(4)内盘旋下沉，直至冷却成铝粉。
3.根据权利要求2所述的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于：所述冷却罐(4)是与水循环冷却系统相连的水冷隔套式冷却罐；
所述铝水雾化装置(1)上方设有用于将铝锭熔化为铝水的熔化保温装置；
铝水雾化装置(1)包括：漏斗(1-1)和套接于漏斗(1-1)中下部的漏斗式喷气嘴(1-3)，喷气嘴(1-3)的侧壁上设有连接高压氮气管(1-2)的接口(1-32)，喷气嘴(1-3)的顶部开口与漏斗(1-1)的外壁密封连接，漏斗(1-1)底部出口处的外壁上均匀分布有多个旋风导风槽或旋风导风片(1-2)，喷气嘴(1-3)的底部开口套于漏斗(1-1)的底部出口上，且漏斗(1-1)的外壁与喷气嘴(1-3)的内壁之间设有透气间隙(1-30)，以使高压氮气管(1-2)输入的高压氮气经所述透气间隙(1-30)从漏斗(1-1)底部出口处的旋风导风槽或旋风导风片(1-2)和喷气嘴(1-3)的底部开口之间的间隙中喷出，从而在漏斗(1-1)的底部出口下方形成高速旋风；此时，从所述熔化保温装置灌入漏斗(1-1)中的铝液从漏斗(1-1)的底部出口流出，并在该高速旋风的作用下形成铝雾。
4.根据权利要求3所述的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于：所述铝粉分级系统包括：一级分级装置、通过密相气力输送管路与一级分级装置相连的二级分级装置、通过密相气力输送管路与二级分级装置相连的三级分级装置；
一级分级装置、二级分级装置和三级分级装置分别经密相气力输送管路与铝粉包装单元相连；
铝粉包装单元和三级分级装置连接有除尘装置。
5.根据权利要求4所述的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于：所述高压氮气由氮气循环系统提供；
氮气循环系统包括：与所述旋风发生器(2)的高压氮气入口(5)和铝水雾化装置(1)上的高压氮气管(1-2)相连的风机及气体循环管路、与风机及气体循环管路的入气口相连的气体平衡系统、与气体平衡系统的第一入气口相连的氮气制备系统；
所述风机及气体循环管路上设有流量测量及控制系统。
6.根据权利要求5所述的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于：氮气循环系统还包括：与气体平衡系统的第二入气口相连的氮气除尘系统；氮气除尘系统的入气口与一级分级装置、二级分级装置和三级分级装置的氮气回流口相连。
7.根据权利要求1所述的太阳能电板用超细铝粉的生产方法，其特征在于：所述熔化保温装置为中频感应电炉，其包括用于熔化铝锭的炉膛，炉膛设于炉架中，内炉膛的外周壁上设有中频感应线圈，炉架两侧设有用于在铝锭被完全熔化后将铝液倒入铝水雾化装置(1)入口的翻转器。
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