CN107192257A - 一种粉体材料的动态煅烧设备及处理粉体材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种粉体材料的动态煅烧设备及处理粉体材料的方法，设备包括：进料机构、煅烧炉、旋风分离器，包括依次连接的预烧段、热解段、成形段、尾气出口、下料阀、进气口和料仓；预烧段、热解段、成形段各自倾斜设置，分别控温；进料机构连接在预烧段上部；尾气出口与旋风分离器进料口连接；旋风分离器出料口与三段之一相连通；进气口在成形段下部。处理粉体材料的方法：通过进料系统将粉体加入煅烧炉进料口；粉体自由下落至预烧段，初步预烧；粉体继续下滑至热解段，受热热解；粉体继续下滑至成形段；最终料进入料仓。本发明实现粉体材料的逐级动态煅烧处理，物料直收率高，能耗较低，产品品质易控制。
Description
技术领域
本发明涉及煅烧炉，特别是一种粉体材料的动态煅烧炉设备及处理方法。
背景技术
粉体材料的形貌、粒度及其均匀性、能耗、控制精度等是粉体材料生产过程中的关键。目前，常见的动态煅烧设备及方法主要有回转窑、旋流动态煅烧炉。其中，回转窑在实际工业使用中易存在炉壁烧结挂料、动密封结构稳定性不足、物料热利用率不高等问题。旋流动态煅烧炉存在对粉体物料的分级效果差、能耗高、维护复杂等问题。特别是需要粉体材料在不同的温度段进行逐级煅烧条件时，上述设备不能满足，需要增加其他多级设备协助进行不同温度的煅烧处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种能实现粉体材料逐级、可控条件下的稳定煅烧，最终成形，获得所需形貌、粒度、流动性良好的粉体材料的动态煅烧设备。
本发明的另一个目的是为了提供一种粉体材料的逐级动态煅烧方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构、煅烧炉、旋风分离器，所述的煅烧炉包括预烧段、热解段、成形段、尾气出口、下料阀、进气口和料仓；预烧段、热解段、成形段各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构连接在预烧段上部；所述预烧段、热解段、成形段、下料阀、料仓从上到下依次连接；尾气出口设在预烧段或热解段或成形段上，所述尾气出口与旋风分离器进料口连接；旋风分离器底部出料口与预烧段、热解段、成形段其中之一相连通；进气口位于成形段下部。
所述煅烧炉由燃气燃烧加热、热风加热、电加热中的一种方式或组合方式，进气口进燃气、空气或热风或氧化性气体或还原性气体。
进气口进还原性气体时，加热方式选择热风加热或电加热，热风加热由风机抽取热源的热风为进气口供热风；电加热时，电热元件分布于预烧段、热解段、成形段内。
所述预烧段、热解段、成形段为管状或箱体结构，各自与水平面的倾斜角度为5～85°。
所述预烧段、热解段、成形段根据所煅烧处理粉体材料的处理时间及产能确定长度。
一种利用上述的粉体材料的动态煅烧设备处理粉体材料的方法，该方法包括以下步骤：
a、将粉体材料通过进料机构加入煅烧炉内，粉体材料在煅烧炉内先经过预烧段初步煅烧；
b、经过预烧段的粉体材料自然滑落至热解段，粉体材料热解；
c、经过热解段的粉体材料自然滑落至成形段，粉体材料成形，成形后的粉体材料经过下料阀进入料仓。
所述的预烧段温度为100℃～800℃，所述的热解段温度为200℃～1200℃，所述的成形段温度为200℃～1200℃。
煅烧处理过程中通过进气口补充氧化性气氛或还原性气氛。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：
通过进料系统将粉体加入煅烧炉上段进料口；粉体自由下落至预烧段，在自由下滑过程中快速受热，实现初步预烧的作用；经过初步预烧段，粉体继续下滑至热解段，在热解高温段受热热解煅烧；经过热解煅烧，粉体继续下滑至成形段，保障粉体的充分煅烧并逐步降温；最终在出料口获得动态煅烧后的粉体。过程中可根据需要通入氧化性或还原性气体，用于辅助获得所需结构的粉体材料。本发明动态煅烧设备中的各段结构，能实现粉体材料的逐级动态煅烧处理，能有效解决特殊粉体材料如四氧化三钴、磷酸铁锂等火法制备过程中产品形貌不均匀、流动性差等关键问题。
本发明利用了待处理粉体材料具有一定堆积角的特点，设计了对应结构的动态煅烧设备。该设备控制过程简洁稳定，可实现待处理粉体材料需要不同条件煅烧处理的要求。且其系统气氛可控，完善了不同粉体材料加工工艺的需求。该发明物料直收率高，能耗较低，在产品品质控制、操作性、成本控制方面等具有明显的优势和效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
本发明附图标记含义如下：1、进料机构；2、煅烧炉；3、旋风分离器；4、预烧段；5、热解段；6、成形段；7、尾气出口；8、下料阀；9、进气口；10、料仓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明
一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构1、煅烧炉2、旋风分离器3，所述的煅烧炉2包括预烧段4、热解段5、成形段6、尾气出口7、下料阀8、进气口9和料仓10；预烧段4、热解段5、成形段6各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构1连接在预烧段4上部；所述预烧段4、热解段5、成形段6、下料阀8、料仓10从上到下依次连接；尾气出口7设在预烧段4或热解段5或成形段6上，所述尾气出口7与旋风分离器3进料口连接；旋风分离器3底部出料口与预烧段4、热解段5、成形段6其中之一相连通；进气口9位于成形段6下部。
煅烧炉由燃气燃烧加热、热风加热、电加热中的一种方式或组合方式，进气口9进燃气、空气或热风或氧化性气体或还原性气体。
进气口9进还原性气体时，加热方式选择热风加热或电加热，热风加热由风机抽取热源的热风为进气口9供热风；电加热时，电热元件分布于预烧段4、热解段5、成形段6内。
预烧段4、热解段5、成形段6为管状或箱体结构，各自与水平面的倾斜角度为5～85°。
预烧段4、热解段5、成形段6根据所煅烧处理粉体材料的处理时间及产能确定长度。
本设备的应用实例1：
利用上述设备对氯化镍进行氧化处理时，包括以下步骤：
a、通过进料机构将氯化镍粉体加入煅烧炉上段进料口；
b、氯化镍粉体自由下落至温度为400℃的预烧段，在自由下滑过程中快速受热，实现初步预烧的作用；
c、经过初步预烧段，粉体继续下滑至700℃的热解段，在热解高温段受热热解煅烧；
d、经过热解煅烧，粉体继续下滑至600℃成形段，保障粉体的充分煅烧并逐步降温；
e、煅烧过程中通入80%的氧气；
f、最终在出料口获得动态煅烧后的氧化亚镍（NiO）。
经过处理的氧化亚镍粉体材料粒度均匀，流动性好，堆积角为22°，极易混料加工，在制备软磁材料过程中改善了加工性能，使得产品的一致性提升。
本设备的应用实例2：
利用上述设备对块状物料进行还原处理时，如硝酸镍，包括以下步骤：
a、通过进料机构将硝酸镍粉体加入煅烧炉上段进料口；
b、粉体自由下落至温度为200℃的预烧段，在自由下滑过程中快速受热，实现初步预烧的作用；
c、经过初步预烧段，粉体继续下滑至400℃的热解段，在热解高温段受热热解煅烧；
d、经过热解煅烧，粉体继续下滑至350℃成形段，保障粉体的充分煅烧并逐步降温；
e、煅烧过程中通入氢气；
f、最终在出料口获得动态煅烧后的镍粉。
获得的镍粉球形度好，不团聚，产品的堆积角为23°，非常适于混料加工，有助于提高产品的一致性。
Claims (8)
1.一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构（1）、煅烧炉（2）、旋风分离器（3），其特征在于：所述的煅烧炉（2）包括预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）、尾气出口（7）、下料阀（8）、进气口（9）和料仓（10）；预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构（1）连接在预烧段（4）上部；所述预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）、下料阀（8）、料仓（10）从上到下依次连接；尾气出口（7）设在预烧段（4）或热解段（5）或成形段（6）上，所述尾气出口（7）与旋风分离器（3）进料口连接；旋风分离器（3）底部出料口与预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）其中之一相连通；进气口（9）位于成形段（6）下部。
2.根据权利要求1所述的一种粉体材料的动态煅烧设备，其特征在于：所述煅烧炉由燃气燃烧加热、热风加热、电加热中的一种方式或组合方式，进气口（9）进燃气、空气或热风或氧化性气体或还原性气体。
3.根据权利要求2所述的一种粉体材料的动态煅烧设备，其特征在于：进气口（9）进还原性气体时，加热方式选择热风加热或电加热，热风加热由风机抽取热源的热风为进气口（9）供热风；电加热时，电热元件分布于预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）内。
4.根据权利要求1所述的一种粉体材料的动态煅烧设备，其特征在于：所述预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）为管状或箱体结构，各自与水平面的倾斜角度为5～85°。
5.根据权利要求1所述的一种粉体材料的动态煅烧设备，其特征在于：所述预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）根据所煅烧处理粉体材料的处理时间及产能确定长度。
6.一种利用权利要求1所述的粉体材料的动态煅烧设备处理粉体材料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a、将粉体材料通过进料机构（1）加入煅烧炉（2）内，粉体材料在煅烧炉（2）内先经过预烧段（4）初步煅烧；
b、经过预烧段（4）的粉体材料自然滑落至热解段（5），粉体材料热解；
c、经过热解段（5）的粉体材料自然滑落至成形段（6），粉体材料成形，成形后的粉体材料经过下料阀（8）进入料仓（10）。
7.根据权利要求6所述的处理粉体材料的方法，其特征在于：所述的预烧段（4）温度为100℃～800℃，所述的热解段（5）温度为200℃～1200℃，所述的成形段（6）温度为200℃～1200℃。
8.根据权利要求6所述的处理粉体材料的方法，其特征在于：煅烧处理过程中通过进气口（9）补充氧化性气氛或还原性气氛。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170922 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |