CN107244684A - 一种高纯刚玉的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种高纯刚玉的制备工艺,属于刚玉生产工艺及装置领域。其特征在于包括如下步骤:将一水氧化铝微粉加入盐酸和水的混合溶液中;在所得悬浮液中加入氧化锰后得到湿凝胶;所得湿凝胶在100‑180℃的条件下干燥12‑24小时,得到干凝胶,将干凝胶粉碎,筛选出50‑70目的颗粒;将所得干凝胶颗粒和复合功能助剂在混料机中混合,而后投入电弧炉中升温煅烧,得到γ‑氧化铝;所得γ‑氧化铝在电弧炉中经过1500‑1550℃煅烧,得到高纯刚玉制品。本发明通过合理的工艺设计,生产高纯高质刚玉产品;混料机能够精确控制刚玉生产的混料环节,实现称量过程不间断;本发明将刚玉生产中电弧炉产生的废气进行有效处理,防止废气产生的环境污染。

Description

一种高纯刚玉的制备工艺
技术领域
[0001]本发明属于刚玉生产工艺及装置领域,具体涉及一种高纯刚玉的制备工艺。
背景技术
[0002]刚玉是一种由氧化铝(Al2〇3)的结晶形成的宝石。纯净的刚玉是无色的,当含有不 同的微量元素时而呈现f同颜色。刚玉的莫氏硬度为9,是迄今为止自然界中所发现的、硬 度仅次于^石的第二号高硬度物质。刚玉作为磨料的一种,在磨料磨具中被广泛应用。刚玉 的纯度越高,其各项性能指标越优异,如何合理设计生产工艺,提升刚玉的纯度是业内急需 解决的技术问题。
[0003] _刚玉的生产环节中涉及多套设备,其中在进行高温定型前的混料尤为重要,做为 刚玉f产的第一个重要环节,混料环节的精确称量是生产高品质刚玉的先决条件。现行刚 玉生产中的混料机比较简陋,效率相对低下,首先将各种物料按比例投入混料机,混料完成 后再从混料机中取出混料之后的物料进入下一步生产环节,费时费力。为了解决既可以满 足精确控制混料环节又不影响生产效率的实际技术问题,发明人全新设计了自动称量物料 的混料机,代替传统的简单混料设备。
[0004]此外,锻烧环节所用的电弧炉作为刚玉生产的重要生产设备,广泛的应用在行业 中,电弧炉是利用电极电弧产生高温对炉内物料进行熔炼的设备。电弧炉在熔炼过程中会 产生废气会环境造成威胁,就目前国家对环境保护的日益重视,该如何处理生产过程中产 生的废气成为行业内急需解决的技术问题,发明人结合实际生产经验和技术积累,设计出 附高纯刚玉的制备工艺,从而解决这一技术难题。
发明内容
[0005]本发明所要解决的技术问题是,提供一种高纯刚玉的制备工艺,能够通过合理的 工艺设计,生产高纯高质的刚玉产品;本发明解决的第二个技术问题是通过混料机能够精 确控制刚玉生产的混料环节,实现投料、称量、混料和放料过程不间断进行;本发明解决的 第三个技术问题是可以将刚玉生产中电弧炉产生的废气进行有效处理,防止废气产生的环 境污染。
[0006]为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:提供一种高纯刚玉的制备工艺,其特 征在于包括如下步骤: (1) 将一水氧化铝微粉加入盐酸和水的混合溶液中,一水氧化铝:盐酸:水的摩尔比是i :10:60,搅拌10小时后得到悬浮液; (2) 在所得悬浮液中加入氧化锰,悬浮液中的一水氧化铝和氧化锰的摩尔比为1 : 1〇〇, 搅拌6-8小时后得到湿凝胶; (3) 所得湿凝胶在100-180°C的条件下干燥12-24小时,得到干凝胶,将干凝胶粉碎,筛 选出50-70目的颗粒; (4) 将所得干凝胶颗粒和复合功能助剂在混料机中混合,而后投入电弧炉中在600-800 °c逐步升温煅烧,得到y -氧化铝; (5)所得y -氧化铝在电弧炉中经过1500-155(TC煅烧1.5-3小时,得到高纯刚玉制品。 [0007] 优选的,所述步骤(4)中的复合功能助剂包括助熔剂和烧结助剂,所述助熔剂和烧 结助剂的添加量按照质量分数,分别占干凝胶颗粒质量的〇. 2 ±0.05%和0.5 ±0.05%。
[0008]优选的,所述混料机包括机壳,所述机壳的上部设置进料口,机壳的下部设置出料 口,机壳的中部设置混料空间; 在混料空间内设置混料仓,所述混料仓包括左、右仓体和左、右拉臂,左、右仓体扣合在 一起形成一个上部敞口的筒形容料空间;在混料空间内设置左、右弧形滑道,左、右拉臂的 上端分别通过左、右电动滚轮安装在左、右弧形滑道中,并且左、右电动滚轮能够带动左、右 拉臂沿左、右弧形滑道移动;左、右拉臂的下端设置左、右插销管,在左、右仓体的外壁上分 别设置左、右插销,左、右插销分别能够插入左、右插销中;在进料过程开始之前,左、右插销 分别插入左、右插销中,左、右电动滚轮带动左、右拉臂及左、右仓体向中心部位相对移动, 直至左、右仓体扣合在一起;在出料过程开始之前,左、右插销分别插入左、右插销中,左、右 电动滚轮带动左、右拉臂及左、右仓体向两侧分离,直至物料从左右仓体内倾倒出去; 还包括自动称料装置,所述自动称料装置包括滑动称料板和滑动称料动力装置,在机 壳下部的出料口的一侧侧壁上设置插口,在另一侧侧壁内设置支撑块,所述滑动称料动力 装置能够驱动滑动称料板能够插入和移出插口内,当滑动称料板插入插口内时,滑动称料 板的插入端能够放置到支撑块上; 所述滑动称料装置包括数字控制装置、压力传感器、传感器安装板、安装板顶出弹簧、 回缩齿条、回缩动力丝杠、回缩动力电机和驱动气缸,在滑动称料板上开设三个以上的称料 凹槽,在称料凹槽内由上而下设置压力传感器、传感器安装板和安装顶出弹簧,所述传感器 安装板的下部连接回缩齿条的上端,驱动气缸连接回缩动力电机,回缩动力电机连接并驱 动回缩动力丝杠;当驱动气缸回缩时,带动回缩动力电机和回缩动力丝杠至待机位置,此时 回缩动力丝杠与回缩齿条不啮合,安装板顶出弹簧顶出传感器安装板和压力传感器,将扣 合的左、右仓体底部托起,实施感压称料过程,压力传感器通过数据线将称量数据传送到数 字控制装置,当进料重量到达预设值时,数字控制装置能够控制进料停止;而后驱动气缸伸 出,带动回缩动力电机和回缩动力丝杠至工作位置,此时回缩动力丝杠与回缩齿条相啮合, 回缩齿条被带动下移,同时令传感器安装板压缩安装板顶出弹簧下移,带动压力传感器回 缩至称料凹槽内; 所述左、右插销管与左、右仓体的接触面上设置滑轮; 还包括匀料清料装置,所述匀料清料装置包括清料气缸和电动旋翅,所述清料气缸的 上端安装在进料口的侧壁上,清料气缸的伸缩轴连接电动旋翅;在进料过程中,清料气缸的 伸缩轴回缩至上限位,电动旋翅位于筒形容料空间的上部慢速旋转;在出料过程中,清料气 缸的伸缩轴伸出至下限位,电动旋翅位于分开的左、右仓体之间,电动旋翅高速旋转制造高 速气流将左、右仓体内的物料清空。
[0009] 优选的,在左、右仓体内分别设置左、右电动混料旋翅;所述左、右电动混料旋翅的 旋转轴与水平方向呈30-60度角; 在左仓体或者右仓体上设置橡胶密封条,当左、右仓体对合呈筒形容料空间时,所述橡 胶密封条能够覆盖密封的左、右仓体之间的拼接缝。
[0010]优选的,所述电弧炉包括炉体、废气收集装置和非接触式风压控制装置,所述废气 收集装置包括废气收集导管和废气净化装置,所述废气收集导管的前端联通电弧炉本体的 燃烧腔,废气收集管的后端连接废气净化装置;所述非接触式风压控制装置安装在电弧炉 本体和废气净化装置之间的废气收集管上。
[0011] 所述废气净化装置包括功能外壳,所述功能外壳内设置入风通道、出风通道和循 环返折通道;循环返折通道的一端通过选择排气阀连接出风通道,循环返折通道的另一端 通过选择进气阀连接入风通道;在出风通道内设置电子气体检测装置,当电子气体检测装 置检测到出风通道内的气流的质量数据符合预设值时,选择排气阀令气流从出风通道排 出,当电子气体检测装置检测到出风通道内的质量数值未达到预设值时,选择排气阀令气 流从循环折返通道进入入风通道重新进行过滤。
[0012] 优选的,所述选择排气阀包括安装杆,所述安装杆设置在出风通道中,所述安装杆 上设置第一阀板、第一阀板推动装置、第二阀板和第二阀板推动装置;所述第一阀板推动装 置能够推动第一阀板封闭出风通道,第二阀板推动装置能够推动第二阀板封闭循环返折通 道的入口; 所述选择进气阀包括安装隔板,所述安装隔板将入风通道的分隔成第一支管和第二支 管,在安装隔板上铰接安装转动阀板的中部;有气流从循环折返通道中进入入风通道中时, 气流推动旋转阀板转动,转动阀板的一侧开启第一支管的同时,转动阀板的另一侧封闭第 二支管。
[0013] 优选的,所述自过滤装置还包括引风腔、沉降管道、降温液滤腔、导流扩散通道、滤 棉过滤腔、中和过滤腔、活性炭过滤腔和石灰颗粒过滤腔,入风通道、引风腔、沉降管道、降 温液滤腔、导流扩散通道、滤棉过滤腔、中和过滤腔、活性炭过滤腔、石灰颗粒过滤腔和出风 通道设置在功能外壳内;所述滤棉过滤腔中设置滤棉装置和喇叭形气流整流装置; 其中,入风通道的下端连接吸风管,入风通道的上端连接引风腔; 所述引风腔上设置进风口和出风口,在引风腔内设置引风轮,引风腔的进风口连接吸 风管,引风腔的出风口连接沉降管道的上端;所述沉降管道的下端插入降温液滤腔的底部; 所述降温液滤腔的上部联通导流扩散通道的下端,导流扩散通道的上端连接喇叭形气 流整流装置,所述喇叭形气流整流装置的喇叭口处设置整流筛网,整流筛网上设置若干个 整流气孔;整流筛网与滤棉装置的过滤棉网的正面相对设置;整流筛网所在平面与过滤棉 网所在平面相互平行且间隔为l-2cm; 滤棉过滤腔的下部联通中和过滤腔的上部,中和过滤腔的下部联通活性炭过滤腔的上 部,活性炭过滤腔的下部联通石灰颗粒过滤腔的下部,石灰颗粒过滤腔的上部联通出风通 道。
[0014] 所述中和过滤腔内设置“回”字形或螺旋形喷液盘管,所述喷液盘管上设置喷液微 孔,所述喷液微孔的孔径为〇. 1-0.3mm;喷液盘管的进液端通过中和液进液栗连接中和液体 仓,中和液体仓内的中和液体能够被中和液进液栗吸入喷液盘管内,并通过喷液微孔喷出; 在中和过滤腔的底部设置储液池。
[0015] 优选的,所述非接触式风压控制装置包括风压调节筒体,所述风压调节筒体的周 壁内设置中空夹层,风压调节筒体内设置风压调节装置,在中空夹层内设置风压调节板旋 转动力装置,所述风压调节装置包括风压转板和磁吸安装架,风压转板的两端铰接在风压 调节筒体的内壁上,风压转板连接磁吸安装架,在磁吸安装架的两端设置内磁铁;所述风压 调节板旋转动力装置包括风压调节电机和外转轮,在外转轮上安装外磁铁,外磁铁和内磁 铁相互吸引;所述风压调节电机能够通过传动系统连接带动外转轮转动,与此同时外磁铁 带动内磁铁和磁吸安装架转动,改变风压转板的旋转角度,进而控制吸风管和实验腔体内 的气压。
[0016]优选的,所述非接触式风压控制装置还包括风压转板清洁装置,所述风压转板清 洁装置包括清洁装置安装杆,所述清洁装置安装杆设置在风压调节筒体的进口处,在清洁 装置安装杆上设置若千个振动弹簧,每个振动弹簧上均固定一根以上的清洁带体。
[0017]与现有技术相比,本发明的有益效果是: 1、本发明能够通过合理的工艺设计,生产高纯高质刚玉产品,经济实用性强,且环保无 污染,适宜在业界推广普及。
[0018] 2、本发明中,通过巧妙设计将混料仓采用下翻式打开方式,由此加速了物料的混 料及出料过程。此装置将物料的混料仓分为左、右两部分,通过在左、右料仓上分别设置两 套动力引导装置,可以使左、右两组料仓实现同时并拢及同时打开,使得物料的输入及输出 达到了瞬时完成,极大的提尚了生广效率。
[0019] 3、本发明中,通过在物料混料仓下方设置可以移动的自动称料装置,由此当左、右 粮仓合并在一起进行物料输入的同时,物料混料仓的下方移出自动称料装置,输入的同时 进行称量,一旦到达设定的重量指标,自动称料装置迅速移除,左、右料仓直接向下方将物 料输到下去。此设计一方面保障了精确控制物料混料环节,另一方面物料的输导方向始终 由上向下。无需像普通混料机一样,进行物料投入和物料导出的过程,在最大程度保障生产 效率的同时实现精确化,智能化控制。
[0020] 4、本发明中加入了匀料清料装置,匀料清料装置设置在混料料仓位置,保障了物 料输入,物料混料和物料称重,进行三位一体设计,通过将混料机进行精简机构,全新布局, 制作出新一代的混料机。本专利将刚玉生产过程中的混料机进行全面升级后,实用性非常 强,十分适宜在行业中推广使用。
[0021] 5、本发明所涉及的电弧炉,主要在普通电弧炉的基础上加装了废气收集装置、废 气净化装置和非接触式风压控制装置三部分,工作时首先由废气收集管将电弧炉工作过程 中产生的废气进行统一收集,输送到废气净化装置中,由废气净化装置统一进行净化处理。 将废气收集输送到废弃净化装置的过程中,废气需经过非接触式风压控制装置,非接触式 风压控制装置通过在风压调节筒体内设置风压调节板来控制通风量,以此保持电弧炉内的 气压相对稳定。该电弧炉的设计制作,非常好的将废气的环保达标排放和炉内气压的相对 稳定做了全新改造,确保了该设备环保使用,非常适宜在行业内推广。
附图说明
[0022]图1是混料机的结构示意图; 图2是图1的A部放大图; 图3是电弧炉的结构示意图; 图4是废气净化装置的结构示意图; 图5是图4的B部放大图; 图6是非接触式风压控制装置的结构示意图; 图中: 1、 废气净化装置;1 • 1、功能外壳;1.2、过滤棉网;1 • 3、喇叭形气流整流装置;1.4、喷液 盘管;1_5、石灰颗粒过滤腔;1_6、活性炭过滤腔;1.7、降温液滤腔;丨.8、循环返折通道;1.9、 入风通道;1.10、转动阀板;1.11、第一支管;1.12、安装隔板;1.13、第二支管;1.14、整流板; 1 • 15、引风腔;1.16、引风轮;1.17、沉降管道;1 • 18、导流扩散通道;1.23、出风通道;1 • 24、 电子气体检测装置;1 • 25、安装杆;1 • 26、第一阀板;1.27、第二阀板; 2、 废气收集管; ’ 3、 非接触式风压控制装置;3_ 1、磁吸安装架;3.2、内磁铁;3.3、中空夹层;3.4、风压转 板;3.5、外转轮;3_6、外磁铁;3.7、风压调节电机;3.8、清洁装置安装杆;3.9、振动弹簧; 3.10、清洁带体; 4、 电弧炉; 5、 滑轮;6、左电动混料旋翅;7、回缩动力电机;8、滑动称料动力装置;9、插口; 1〇、出料 口; 11、支撑块;12、滑动称料板;I3、右电动混料旋翅;14、滑轮;15、右拉臂;16、右弧形滑道; I7、右插销管;18、右插销;19、右仓体;2〇、电动旋翅;21、清料气缸;22、进料口; 23、左仓体; 24、数据线;25、回缩动力丝杠;況、安装板顶出弹簧;27、回缩动力丝杠;28、传感器安装板; 29、压力传感器;30、称料凹槽;31、左插销;於、左插销管;33、左弧形滑道;34、左拉臂。
具体实施方式
[0023]下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
[0024] —种高纯刚玉的制备工艺,包括如下步骤: (1) 将一水氧化铝微粉加入盐酸和水的混合溶液中,一水氧化铝:盐酸:水的摩尔比是i :10:60,搅拌10小时后得到悬浮液; (2) 在所得悬浮液中加入氧化锰,悬浮液中的一水氧化铝和氧化锰的摩尔比为i : 100, 搅拌6-8小时后得到湿凝胶; (3) 所得湿凝胶在100-180°C的条件下干燥12-24小时,得到干凝胶,将干凝胶粉碎,筛 选出50-70目的颗粒; (4) 将所得干凝胶颗粒和复合功能助剂在混料机中混合,而后投入电弧炉中在600-800 °C逐步升温煅烧,得到Y-氧化铝; (5) 所得y _氧化铝在电弧炉中经过1500-155CTC煅烧1.5-3小时,得到高纯刚玉制品。 [0025]所述步骤(4)中的复合功能助剂包括助熔剂和烧结助剂,所述助熔剂和烧结助剂 的添加量按照质量分数,分别占干凝胶颗粒质量的〇. 2 ± 〇. 05%和0.5 ± 0.05%。
[0026]如图1所示,步骤(4)中所述的混料机,设置机壳同时在机壳的上部设置进料口,机 壳的下部设置出料口,机壳的中部设置混料空间。在混料空间内设置混料仓,混料仓包括 左、右仓体和左、右拉臂,左、右仓体扣合在一起形成一个上部敞口的筒形容料空间,各种物 料按照比例输入其中,进行称量和混料。在混料空间内设置左、右弧形滑道,左、右拉臂的上 端分别通过左、右电动滚轮安装在左、右弧形滑道中,并且左、右电动滚轮能够带动左、右拉 臂沿左、右弧形滑道移动。左、右拉臂的下端设置左、右插销管,在左、右仓体的外壁上分别 设置左、右插销,左、右插销分别能够插入左、右插销中,混料机在进料过程开始之前,左、右 插销分别插入左、右插销中,左、右电动滚轮带动左、右拉臂及左、右仓体向中心部位相对移 动,直至左、右仓体扣合在一起,形成一个相对密闭的混料仓。物料混料之后,在出料过程开 始之前,左、右插销分别插入左、右插销中,左、右电动滚轮带动左、右拉臂及左、右仓体向两 侧分离,直至物料从左右仓体内倾倒出去,此种卸料方式设计巧妙,速度快,效率高。
[0027] 混料机还包括自动称料装置,自动称料装置由滑动称料板和滑动称料动力装置两 部分组成,在机壳下部的出料口的一侧侧壁上设置插口,在另一侧侧壁内设置支撑块,其中 滑动称料动力装置能够驱动滑动称料板能够插入和移出插口内,当滑动称料板插入插口内 时,滑动称料板的插入端能够放置到支撑块上,开始对上方的混料仓进行称重。滑动称料装 置包括数字控制装置、压力传感器、传感器安装板、安装板顶出弹簧、回缩齿条、回缩动力丝 杠、回缩动力电机和驱动气缸,在滑动称料板上开设三个以上的称料凹槽,在称料凹槽内由 上而下设置压力传感器、传感器安装板和安装顶出弹簧,所述传感器安装板的下部连接回 缩齿条的上端,驱动气缸连接回缩动力电机,回缩动力电机连接并驱动回缩动力丝杠;当驱 动气缸回缩时,带动回缩动力电机和回缩动力丝杠至待机位置,此时回缩动力丝杠与回缩 齿条不啮合,如图2所示,安装板顶出弹簧顶出传感器安装板和压力传感器,将扣合的左、右 仓体底部托起,实施感压称料过程,压力传感器通过数据线将称量数据传送到数字控制装 置,当进料重量到达预设值时,数字控制装置能够控制进料停止;而后驱动气缸伸出,带动 回缩动力电机和回缩动力丝杠至工作位置,此时回缩动力丝杠与回缩齿条相啮合,回缩齿 条被带动下移,同时令传感器安装板压缩安装板顶出弹簧下移,带动压力传感器回缩至称 料凹槽内。此当左、右粮仓合并在一起进行物料输入的同时,物料混料仓的下方移出自动称 料装置,输入的同时进行称量,一旦到达设定的重量指标,自动称料装置迅速移除,左、右料 仓直接向下方将物料输到下去。此设计一方面保障了精确控制物料混料环节,另一方面物 料的输导方向始终由上向下。无需像普通混料机一样,进行物料投入和物料导出的过程,在 最大程度保障生产效率的同时实现精确化,智能化控制。在左、右仓体内分别设置左、右电 动混料旋翅,所述左、右电动混料旋翅的旋转轴与水平方向呈30-60度角,此种角度最有利 于物料进行排出。
[0028] 为了物料混料仓的相对密封性,在左仓体或者右仓体上设置橡胶密封条,当左、右 仓体对合呈筒形容料空间时,所述橡胶密封条能够覆盖密封的左、右仓体之间的拼接缝。同 时设备在左、右插销管与左、右仓体的接触面上设置滑轮,有利于装置位移时更加顺畅。混 料机还设计了匀料清料装置,所述匀料清料装置包括清料气缸和电动旋翅,所述清料气缸 的上端安装在进料口的侧壁上,清料气缸的伸缩轴连接电动旋翅;在进料过程中,清料气缸 的伸缩轴回缩至上限位,电动旋翅位于筒形容料空间的上部慢速旋转;在出料过程中,清料 j缸的伸缩轴伸出至下限位,电动旋翅位于分开的左、右仓体之间,电动旋翅高速旋转制造 高速气流将左、右仓体内的物料清空。匀料清料装置设置在混料料仓位置,保障了物料输 入,物料混料和物料称重,进行三位一体设计,通过将混料机进行精简机构,全新布局,制作 出新一代的混料机。本专利将刚玉生产过程中的混料机进行全面升级后,实用性非常强,十 分适宜在行业中推广使用。
[0029]如图3所示,步骤⑷和⑸中所述的电弧炉包括炉体、废气收集装置和非接触式风 制装置,所述废气收集装置包括废气收集导管和废气净化装置,所述废气收集导管的 前端联通电弧炉本体的燃烧腔,废气收集管的后端连接废气净化装置,所述非接触式风压 控制装置安装在电弧炉本体和废气净化装置之间的废气收集管上。如图4所示,所述废气净 化装置包括功能外壳,所述功能外壳内设置入风通道、出风通道和循环返折通道;循环返折 通道的一端通过选择排气阀连接出风通道,循环返折通道的另一端通过选择进气阀连接入 风通道;在出风通道内设置电子气体检测装置,当电子气体检测装置检测到出风通道内的 气流的质量数据符合预设值时,选择排气阀令气流从出风通道排出,当电子气体检测装置 检测到出风通道内的质量数值未达到预设值时,选择排气阀令气流从循环折返通道进入入 风通道重新进行过滤。所述选择排气阀包括安装杆,所述安装杆设置在出风通道中,所述安 装杆上设置第一阀板、第一阀板推动装置、第二阀板和第二阀板推动装置;所述第一阀板推 动装置能够推动第一阀板封闭出风通道,第二阀板推动装置能够推动第二阀板封闭循环返 折通道的入口;如图3所示,所述选择进气阀包括安装隔板,所述安装隔板将入风通道的分 隔成第一支管和第二支管,在安装隔板上铰接安装转动阀板的中部;有气流从循环折返通 道中进入入风通道中时,气流推动旋转阀板转动,转动阀板的一侧开启第一支管的同时,转 动阀板的另一侧封闭第二支管。
[0030]所述自过滤装置还包括引风腔、沉降管道、降温液滤腔、导流扩散通道、滤棉过滤 腔、中和过滤腔、活性炭过滤腔和石灰颗粒过滤腔,入风通道、引风腔、沉降管道、降温液滤 腔、导流扩散通道、滤棉过滤腔、中和过滤腔、活性炭过滤腔、石灰颗粒过滤腔和出风通道设 置在功能外壳内;所述滤棉过滤腔中设置滤棉装置和喇叭形气流整流装置;其中,入风通道 的下端连接吸风管,入风通道的上端连接引风腔;所述引风腔上设置进风口和出风口,在引 风腔内设置引风轮,引风腔的进风口连接吸风管,引风腔的出风口连接沉降管道的上端;所 述沉降管道的下端插入降温液滤腔的底部;所述降温液滤腔的上部联通导流扩散通道的下 端,导流扩散通道的上端连接喇叭形气流整流装置,所述喇叭形气流整流装置的喇叭口处 设置整流筛网,整流筛网上设置若干个整流气孔;整流筛网与滤棉装置的过滤棉网的正面 相对设置;整流筛网所在平面与过滤棉网所在平面相互平行且间隔为l-2cm;滤棉过滤腔的 下部联通中和过滤腔的上部,中和过滤腔的下部联通活性炭过滤腔的上部,活性炭过滤腔 的下部联通石灰颗粒过滤腔的下部,石灰颗粒过滤腔的上部联通出风通道。所述中和过滤 腔内设置“回”字形或螺旋形喷液盘管,所述喷液盘管上设置喷液微孔,所述喷液微孔的孔 径为0.1-0.3mm;喷液盘管的进液端通过中和液进液栗连接中和液体仓,中和液体仓内的中 和液体能够被中和液进液栗吸入喷液盘管内,并通过喷液微孔喷出;在中和过滤腔的底部 设置储液池。
[0031]如图6所示,所述非接触式风压控制装置包括风压调节筒体,所述风压调节筒体的 周壁内设置中空夹层,风压调节筒体内设置风压调节装置,在中空夹层内设置风压调节板 旋转动力装置,所述风压调节装置包括风压转板和磁吸安装架,风压转板的两端铰接在风 压调节筒体的内壁上,风压转板连接磁吸安装架,在磁吸安装架的两端设置内磁铁;所述风 压调节板旋转动力装置包括风压调节电机和外转轮,在外转轮上安装外磁铁,外磁铁和内 磁铁相互吸引;所述风压调节电机能够通过传动系统连接带动外转轮转动,与此同时外磁 铁带动内磁铁和磁吸安装架转动,改变风压转板的旋转角度,进而控制吸风管和实验腔体 内的气压。所述非接触式风压控制装置还包括风压转板清洁装置,所述风压转板清洁装置 包括清洁装置安装杆,所述清洁装置安装杆设置在风压调节筒体的进口处,在清洁装置安 装杆上设置若干个振动弹簧,每个振动弹簧上均固定一根以上的清洁带体。该设备在运行 时,首先由废气收集管将电弧炉工作过程中产生的废气进行统一收集,输送到废气净化装 置中,由废气净化装置统一进行净化处理。将废气收集输送到废弃净化装置的过程中,废气 需经过非接触式风压控制装置,非接触式风压控制装置通过在风压调节筒体内设置风压调 节板来控制通风量,以此保持电弧炉内的气压相对稳定。风压调节板上设置磁吸安装架,磁 吸安装架受控于外磁铁,由外磁铁的旋转角度来带动控制风压转板的旋转角度,由此完成 该工作环节,同时在风压转板上还设置有清洁装置,当废气排放时,清洁装置在震动弹簧和 清洁带体的带动下,自动给风压转板进行清洁作业,以保持该装置可以有效长久的运作。废 气进入废弃净化装置后,依次经过入风通道、引风腔、沉降管道、降温液滤腔、导流扩散通 道、滤棉过滤腔、中和过滤腔、活性炭过滤腔、石灰颗粒过滤腔和出风通道,进行多层次多环 节的过滤清洁,在排放之前还需要经过电子气体检测装置的检测,检测合格后方可进行排 放,检测不合格时,由选择排气阀经返折通道输送回入风通道进行二次或多次过滤,直至达 到排放标准。
[0032]以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的 任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于包括如下步骤: (1) 将一水氧化铝微粉加入盐酸和水的混合溶液中,一水氧化铝:盐酸:水的摩尔比是i :10:60,搅拌10小时后得到悬浮液; (2) 在所得悬浮液中加入氧化锰,悬浮液中的一水氧化铝和氧化锰的摩尔比为i : 100, 搅拌6-8小时后得到湿凝胶; (3) 所得湿凝胶在100-180°C的条件下干燥12-24小时,得到干凝胶,将千凝胶粉碎,筛 选出50-70目的颗粒; (4) 将所得干凝胶颗粒和复合功能助剂在混料机中混合,而后投入电弧炉中在600-800 °C逐步升温煅烧,得到Y -氧化铝; ⑸所得T _氧化铝在电弧炉中经过1500-1550°C煅烧1.5-3小时,得到高纯刚玉制品。
2.按照权利要求1所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述步骤(4)中的复 合功能助剂包括助熔剂和烧结助剂,所述助熔剂和烧结助剂的添加量按照质量分数,分别 占干凝胶颗粒质量的0.2 ± 0.05%和0.5 ± 0.05%。
3.按照权利要求2所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述混料机包括机 壳,所述机壳的上部设置进料口,机壳的下部设置出料口,机壳的中部设置混料空间; 在混料空间内设置混料仓,所述混料仓包括左、右仓体和左、右拉臂,左、右仓体扣合在 一起形成一个上部敞口的筒形容料空间;在混料空间内设置左、右弧形滑道,左、右拉臂的 上端分别通过左、右电动滚轮安装在左、右弧形滑道中,并且左、右电动滚轮能够带动左、右 拉臂沿左、右弧形滑道移动;左、右拉臂的下端设置左、右插销管,在左、右仓体的外壁上分 别设置左、右插销,左、右插销分别能够插入左、右插销中;在进料过程开始之前,左、右插销 分别插入左、右插销中,左、右电动滚轮带动左、右拉臂及左、右仓体向中心部位相对移动, 直至左、右仓体扣合在一起;在出料过程开始之前,左、右插销分别插入左、右插销中,左、右 电动滚轮带动左、右拉臂及左、右仓体向两侧分离,直至物料从左右仓体内倾倒出去; 还包括自动称料装置,所述自动称料装置包括滑动称料板和滑动称料动力装置,在机 壳下部的出料口的一侧侧壁上设置插口,在另一侧侧壁内设置支撑块,所述滑动称料动力 装置能够驱动滑动称料板能够插入和移出插口内,当滑动称料板插入插口内时,滑动称料 板的插入端能够放置到支撑块上; 所述滑动称料装置包括数字控制装置、压力传感器、传感器安装板、安装板顶出弹簧、 回缩齿条、回缩动力丝杠、回缩动力电机和驱动气缸,在滑动称料板上开设三个以上的称料 凹槽,在称料凹槽内由上而下设置压力传感器、传感器安装板和安装顶出弹簧,所述传感器 安装板的下部连接回缩齿条的上端,驱动气缸连接回缩动力电机,回缩动力电机连接并驱 动回缩动力丝杠;当驱动气缸回缩时,带动回缩动力电机和回缩动力丝杠至待机位置,此时 回缩动力丝杠与回缩齿条不啮合,安装板顶出弹簧顶出传感器安装板和压力传感器,将扣 合的左、右仓体底部托起,实施感压称料过程,压力传感器通过数据线将称量数据传送到数 字控制装置,当进料重量到达预设值时,数字控制装置能够控制进料停止;而后驱动气缸伸 出,带动回缩动力电机和回缩动力丝杠至工作位置,此时回缩动力丝杠与回缩齿条相啮合, 回缩齿条被带动下移,同时令传感器安装板压缩安装板顶出弹簧下移,带动压力传感器回 缩至称料凹槽内; 所述左、右插销管与左、右仓体的接触面上设置滑轮; 还包括匀料清料装置,所述匀料清料装置包括清料气缸和电动旋翅,所述清料气缸的 上端安装在进料口的侧壁上,清料气缸的伸缩轴连接电动旋翅;在进料过程中,清料气缸的 伸缩轴回缩至上限位,电动旋翅位于筒形容料空间的上部慢速旋转;在出料过程中,清料气 缸的伸缩轴伸出至下限位,电动旋翅位于分开的左、右仓体之间,电动旋翅高速旋转制造高 速气流将左、右仓体内的物料清空。
4.按照权利要求3所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:在左、右仓体内分别 设置左、右电动混料旋翅;所述左、右电动混料旋翅的旋转轴与水平方向呈30-60度角; 在左仓体或者右仓体上设置橡胶密封条,当左、右仓体对合呈筒形容料空间时,所述橡 胶密封条能够覆盖密封的左、右仓体之间的拼接缝。
5.按照权利要求4所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述电弧炉包括炉 体、废气收集装置和非接触式风压控制装置,所述废气收集装置包括废气收集导管和废气 净化装置,所述废气收集导管的前端联通电弧炉本体的燃烧腔,废气收集管的后端连接废 气净化装置;所述非接触式风压控制装置安装在电弧炉本体和废气净化装置之间的废气收 集管上; 所述废气净化装置包括功能外壳,所述功能外壳内设置入风通道、出风通道和循环返 折通道;循环返折通道的一端通过选择排气阀连接出风通道,循环返折通道的另一端通过 选择进气阀连接入风通道;在出风通道内设置电子气体检测装置,当电子气体检测装置检 测到出风通道内的气流的质量数据符合预设值时,选择排气阀令气流从出风通道排出,当 电子气体检测装置检测到出风通道内的质量数值未达到预设值时,选择排气阀令气流从循 环折返通道进入入风通道重新进行过滤。
6. 按照权利要求5所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述选择排气阀包括 安装杆,所述安装杆设置在出风通道中,所述安装杆上设置第一阀板、第一阀板推动装置、 第二阀板和第二阀板推动装置;所述第一阀板推动装置能够推动第一阀板封闭出风通道, 第二阀板推动装置能够推动第二阀板封闭循环返折通道的入口; 所述选择进气阀包括安装隔板,所述安装隔板将入风通道的分隔成第一支管和第二支 管,在安装隔板上铰接安装转动阀板的中部;有气流从循环折返通道中进入入风通道中时, 气流推动旋转阀板转动,转动阀板的一侧开启第一支管的同时,转动阀板的另一侧封闭第 二支管。
7. 按照权利要求6所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述自过滤装置还包 括引风腔、沉降管道、降温液滤腔、导流扩散通道、滤棉过滤腔、中和过滤腔、活性炭过滤腔 和石灰颗粒过滤腔,入风通道、引风腔、沉降管道、降温液滤腔、导流扩散通道、滤棉过滤腔、 中和过滤腔、活性炭过滤腔、石灰颗粒过滤腔和出风通道设置在功能外壳内;所述滤棉过滤 腔中设置滤棉装置和喇叭形气流整流装置; 其中,入风通道的下端连接吸风管,入风通道的上端连接引风腔; 所述引风腔上设置进风口和出风口,在引风腔内设置引风轮,引风腔的进风口连接吸 风管,引风腔的出风口连接沉降管道的上端;所述沉降管道的下端插入降温液滤腔的底部; 所述降温液滤腔的上部联通导流扩散通道的下端,导流扩散通道的上端连接喇叭形气 流整流装置,所述喇叭形气流整流装置的喇叭口处设置整流筛网,整流筛网上设置若干个 整流气孔;整流筛网与滤棉装置的过滤棉网的正面相对设置;整流筛网所在平面与过滤棉 网所在平面相互平行且间隔为l-2cm; 滤棉过滤腔的下部联通中和过滤腔的上部,中和过滤腔的下部联通活性炭过滤腔的上 部,活性炭过滤腔的下部联通石灰颗粒过滤腔的下部,石灰颗粒过滤腔的上部联通出风通 道; 所述中和过滤腔内设置“回”字形或螺旋形喷液盘管,所述喷液盘管上设置喷液微孔, 所述喷液微孔的孔径为〇. 1-0 • 3rnm;喷液盘管的进液端通过中和液进液泵连接中和液体仓, 中和液体仓内的中和液体能够被中和液进液泵吸入喷液盘管内,并通过喷液微孔喷出;在 中和过滤腔的底部设置储液池。
8. 按照权利要求7所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述非接触式风压控 制装置包括风压调节筒体,所述风压调节筒体的周壁内设置中空夹层,风压调节筒体内设 置风压调节装置,在中空夹层内设置风压调节板旋转动力装置,所述风压调节装置包括风 压转板和磁吸安装架,风压转板的两端铰接在风压调节筒体的内壁上,风压转板连接磁吸 安装架,在磁吸安装架的两端设置内磁铁;所述风压调节板旋转动力装置包括风压调节电 机和外转轮,在外转轮上安装外磁铁,外磁铁和内磁铁相互吸引;所述风压调节电机能够通 过传动系统连接带动外转轮转动,与此同时外磁铁带动内磁铁和磁吸安装架转动,改变风 压转板的旋转角度,进而控制吸风管和实验腔体内的气压。
9. 按照权利要求8所述的一种高纯刚玉的制备工艺,其特征在于:所述非接触式风压控 制装置还包括风压转板清洁装置,所述风压转板清洁装置包括清洁装置安装杆,所述清洁 装置安装杆设置在风压调节筒体的进口处,在清洁装置安装杆上设置若干个振动弹簧,每 个振动弹簧上均固定一根以上的清洁带体。
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