CN107324677A - 高强半水石膏粉常压半干法制备方法、制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高强半水石膏粉常压半干法制备方法及制备装置，步骤包括如下：将中和剂加入到磷石膏中，搅拌均匀，再加入转晶剂水溶液，搅拌均匀，作为制备料；将制备料碾压均化；将经碾压均化后的制备料置于常温下反应；将经常温反应的制备料放入常压反应器，先加热至90～100℃，再加热至100～130℃，共保温3～7h，得到反应料；将反应料进行烘干、粉碎，得到半水石膏粉；转晶剂包含苹果酸、聚氯化铝、硫酸铝和三氯化铁，质量比为1～4：1～2：2～4：1～2。本发明无需高压蒸养，大量利用消耗磷石膏，采用了特有转晶剂，不仅有利于α半水石膏析晶长大，而且使α半水石膏形成温度下降，使常压合成高强石膏成为可能。

Description

高强半水石膏粉常压半干法制备方法、制备装置

技术领域

本发明涉及半水石膏制备技术领域，尤其涉及高强半水石膏粉常压半干法制备方法、制备装置。

背景技术

α半水石膏，国际上通称为高强度石膏，一般认为属于三方晶系、层状结构，具有水化速度慢、水化热低、需水量小、硬化体结构密实、强度高的优点。

α半水石膏最常见的制备方法是以蒸压法、水热法等在湿热环境下由二水石膏脱水而生成。不同于普通建筑石膏(即β半水石膏)，其制品具有高强、轻质、隔热、防火、无污染、使用寿命长等许多特点。作为制模材料，α半水石膏制品可以大大提高陶瓷工业所用的各种成型模具和精密冶金及机械加工所用的各种铸造模型的技术性能与使用寿命；α半水石膏又是一种新颖的功能型活性填料，用于制造高强度的工程塑料、工程橡胶等产品，是高档的装饰装修材料和优质的建筑用原料。但由于国外对一些关键技术的严格保密，我国现行生产工艺复杂，设备投资大，生产成本高，售价高等使它的应用受到限制。优质的α半水石膏高性能模具石膏其价格高达5000元/吨左右，目前该产品还主要依赖于进口。目前用磷石膏制备α半水石膏工业化尚未见报道。

我国是一个化学石膏资源十分丰富的国家，特别是存在大量磷石膏、氟石膏、脱硫石膏等化学石膏。开发高性能石膏胶凝材料，替代目前的主导墙体材料，由于其具有重量轻，可调节环境湿度、阻燃，保温隔热性能好，能降低建筑能耗，特别是具有完全可循环利用的绿色建材特点等一系列优点，已成为规模化利用各种磷石膏类化学石膏的有效途径。

近年来α半水石制备工艺和方法有了一定的进展。迄今为止，国内外生产α半水石膏的方法主要有3种，一是加压水蒸气法，二是加压水溶液法，三是上述2种方法联合制取。其它如陈化法、干闷法、液相蒸压法等均为上述工艺方法的改进或变异。生产α半水石膏方法很多，但质量差别会很大。同一种方法，因受设备条件、控制参数的影响，质量很不稳定。目前制备α半水石膏的方法主要有以下几种：

蒸压法又称加压水蒸气法，是1899年Lewinski发明，后经过众多学者的努力使加压水蒸气法逐步完善和实用。其工艺流程为：将一定大小的二水石膏置于蒸压釜内，通入饱和水蒸汽，在一定的温度和压力下，经过一定时间，二水石膏就转变成α型半水石膏，再通过干燥和粉磨，即得α半水石膏。其工艺流程包括如下步骤：二水石膏经粗碎，加压水热，2-8大气压力，1.0-1.5小时，再常压干燥，90-160℃，9-3小时，磨碎即得半水石膏。若用20-30mm粒度的原料，在120-130℃、经过5-8h热处理就可得α半水石膏。若原料粒度50-80mm，在150-160℃经l.5-3h热处理，可制得α半水石膏。该法的缺陷是能耗比较大，蒸压釜的有效容积利用率低，转晶剂用量大且效果不明显。

水热法是将粉状二水石膏与加有机化学转晶剂的水溶液混合所得浆料置于反应釜中，在一定的温度和压力下经过一定时间，它即转变成α半水石膏。然后再经压滤或离心脱水、干燥和磨细，制得高强石膏粉。此法工艺较复杂、生产效率相对较低、生产能力较小，导致能耗和成本较高。但产品强度等级较高，一般可达30-70MPa，最高甚至100MPa。本法的缺陷是对石膏品位要求高，能耗高以及成本很高，难于大量应用。

折衷法的工艺流程为：二水石膏粉碎后加水溶液润湿粉末，加压、水热(搅拌)在2-5大气压力下3-l小时，在10-160℃下常压干燥2-1小时，磨碎，即得半水石膏。本法简单，可免去洗净、干燥所需特殊设备。通常在石膏原料中加入羧酸盐的水溶液，搅拌成一定程度的湿润状态，在密闭容器中加热转化。处理的条件除与温度、时间有关外，还与羧酸盐的种类、添加量、水量及石膏原料的粒度有关。但该方法的问题仍然是能耗高，成本高。

常压盐溶液法是在90℃左右的较低温度的盐介质下，将磨细的二水石膏置于盐类溶液中煮沸一定时间后，进行过滤、洗涤、干燥，制得结晶形态良好、试体强度较高、呈短柱状的α半水石膏晶体。但由于工艺复杂，目前尚未有工业生产的报道。

因此，如何在降低能耗、成本的情况下研发出高强半水石膏的工业化生产工艺成为难点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述几种工艺的缺陷，本发明提出了“高强半水石膏常压半干法制备法”新工艺。该方法克服了传统的α半水石膏生产技术成本高，磷石膏难于应用的不足，开发出了新的低成本、低能耗磷石膏制备高强半水石膏的新工艺，成为解决磷石膏制备α半水石膏时存在利用效率低、成本高等问题的关键技术。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

1、高强半水石膏粉常压半干法制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将中和剂加入到磷石膏中，搅拌均匀，再加入转晶剂水溶液，搅拌均匀，作为制备料；

(2)将所述制备料碾压均化；

(3)将经碾压均化后的制备料置于常温下反应；

(4)将经常温反应后的制备料放入常压反应器，先加热至90～100℃，再加热至100～130℃，共保温3～7h，得到反应料；

(5)将所述反应料进行烘干、粉碎，得到所述半水石膏粉；

其中，所述转晶剂包含苹果酸、聚氯化铝、硫酸铝和三氯化铁，质量比为(1～4)：(1～2)：(2～4)：(1～2)。

2、根据技术方案1所述的制备方法，在步骤(1)中，以质量百分含量计，

所述苹果酸的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.04％，

所述聚氯化铝的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.02％，

所述硫酸铝的用量为所述磷石膏质量的0.02～0.04％，

所述三氯化铁的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.02％。

3、根据技术方案1所述的制备方法，在步骤(1)中，所述中和剂包含氧化钙和碳酸钠；且以质量百分含量计，

所述氧化钙的用量为所述磷石膏质量的1～3％，

所述碳酸钠的用量为所述磷石膏质量的0.5～1％。

4、根据技术方案1所述的制备方法，在步骤(2)中，所述碾压均化采用如下方法进行：采用对辊机碾压所述制备料。

5、根据技术方案1所述的制备方法，在步骤(3)中，将经碾压均化后的所述制备料置于常温下反应24～48小时。

6、根据技术方案1所述的制备方法，在步骤(4)中，将经常温反应后的所述制备料放入常压反应器，先用蒸汽加热至90～100℃，保温1～3小时，再用热空气加热至100～130℃，保温2～4小时，得到反应料。

7、根据技术方案1至5任一项所述的制备方法，所述制备方法还包括成型步骤；和在步骤(4)中，将经常温反应后的所述制备料进行成型，得到成型料，再将所述成型料放入所述常压反应器。

8、高强半水石膏粉常压半干法的制备装置，所述制备装置包括反应装置和后处理装置；所述反应装置包括：

用于对原料进行搅拌的搅拌机；

用于接收从所述搅拌搅拌机输送来的物料并对物料进行碾压均化的对辊机；

用于接收从所述对辊机输送来的物料并使物料进行常温反应的物料池；

用于接收从所述物料池输送来的物料并使物料进行常压反应的常压反应器；

所述后处理装置包括用于接收从所述常压反应器输送来的物料并对物料进行粉碎的破碎机和用以对粉碎后的物料进一步细磨的球磨机；

所述反应器装置还包括用于对所述常压反应器和所述破碎机内的物料进行加热的加热装置。

9、根据技术方案8所述的制备装置，所述反应装置还包括用以接收从所述物料池输送来的物料并使物料成型、再将成型后的物料输送至所述常压反应器的成型机。

10、根据技术方案8所述的制备装置，所述加热装置包括锅炉和热风炉；和/或

所述常压反应器包括壳体、进气系统、排气系统和物料承载系统，所述进气系统包括设置在所述壳体的内部的侧壁上的布气箱和用以将热空气和/或热蒸汽输送至所述布气箱的进气管；所述排气系统包括贯穿所述壳体的排气管，所述排气管设置在所述壳体的顶部，用以将所述壳体内的热量传递到外部；所述物料承载系统包含固定在所述壳体内底部的两条平行轨道和沿所述轨道滑动的物料架。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

(1)在常压反应器中制备出α高强半水石膏粉，其成本低(与普通建筑石膏成本接近)，工艺简单，可大量升级建筑石膏品质，用于石膏砌块及石膏装饰材料等。

(2)本技术所得半水石膏强度高，最高可达35Mpa，达到JC/T2038-2010中的α35等级。

(3)工艺流程简单，综合了各种半干法α半水石膏及常压盐溶液法的优点，可无需高压蒸养，大量利用消耗磷石膏，易于工业化。

(4)本发明采用了特有转晶剂，不仅有利于α半水石膏析晶长大，转化率进一步提高，而且使α半水石膏形成温度下降，使常压合成高强石膏成为可能，并提高了效率，降低成本。

(5)本发明采用了碾压均化工艺，使磷石膏进一步破碎与碾压均化，防止磷石膏结块的不利影响，并使转晶剂与磷石膏充分接触、反应转化率提高。

附图说明

图1是本发明提供的制备方法的流程示意图；

图2是本发明提供的常压反应器的结构示意图；

图中：11：壳体；21：布气箱；22：进气管；31：排气管；41：物料架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一、本发明提供了一种高强半水石膏粉常压半干法制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将中和剂加入到磷石膏中，搅拌均匀，再加入转晶剂水溶液，搅拌均匀，作为制备料。所述转晶剂包含苹果酸、聚氯化铝、硫酸铝和三氯化铁，质量比为(1～4)：(1～2)：(2～4)：(1～2)。以质量百分含量计，所述苹果酸的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.04wt％(例如，可以为0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％、0.04wt％)，所述聚氯化铝的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.02wt％(例如可以为0.01wt％、0.015wt％、0.02wt％)，所述硫酸铝的用量为所述磷石膏质量的0.02～0.04wt％(例如，可以为0.02wt％、0.03wt％、0.04wt％)，所述三氯化铁的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.02wt％(例如，可以为0.01wt％、0.015wt％、0.02wt％)。所述中和剂包含氧化钙和碳酸钠；且以质量百分含量计，所述氧化钙的用量为所述磷石膏质量的1～3wt％(例如，可以为1wt％、2wt％、3wt％)，所述碳酸钠的用量为所述磷石膏质量的0.5～1wt％(例如，可以为0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％)。

(2)将所述制备料碾压均化。例如，采用对辊机碾压所述制备料，反复碾压多次(如3-5次)，起到反复搓揉和混合作用，使制备料中的转晶剂和磷石膏密切接触，充分反应。

(3)将经碾压均化后的制备料置于常温下反应，为了确保反应充分进行，可将反应时间定为24-48小时。

(4)将经常温反应后的制备料放入常压反应器，先加热至90～100℃，再加热至100～130℃，共保温3～7h，得到反应料。在一些实施例中，将经常温反应后的所述制备料放入常压反应器，先用蒸汽加热至90～100℃，保温1～3小时，使物料中掺杂进水分，再用热空气加热至100～130℃，保温2～4小时，得到反应料。优选地，将经常温反应后的所述制备料进行成型，得到成型料，再将所述成型料放入所述常压反应器。

(5)将所述反应料进行烘干、粉碎，得到所述半水石膏粉。

第二、本发明还提供了一种高强半水石膏粉常压半干法的制备装置，所述制备装置包括反应装置和后处理装置；所述反应装置包括：用于对原料进行搅拌的搅拌机；用于接收从所述搅拌搅拌机输送来的物料并对物料进行碾压均化的对辊机；用于接收从所述对辊机输送来的物料并使物料进行常温反应的物料池；用于接收从所述物料池输送来的物料并使物料进行常压反应的常压反应器；所述后处理装置包括用于接收从所述常压反应器输送来的物料并对物料进行粉碎的破碎机和用以对粉碎后的物料进一步细磨的球磨机；所述反应器装置还包括用于对所述常压反应器和所述破碎机内的物料进行加热的加热装置。优选地，所述反应装置还包括用以接收从所述物料池输送来的物料并使物料成型、再将成型后的物料输送至所述常压反应器的成型机。

优选地，所述加热装置包括锅炉和热风炉；和/或

所述常压反应器包括壳体11、进气系统、排气系统和物料承载系统，所述进气系统包括设置在所述壳体11的内部的侧壁上的布气箱21和用以将热空气和/或热蒸汽输送至所述布气箱21的进气管22；所述排气系统包括贯穿所述壳体11的排气管31，所述排气管31设置在所述壳体11的顶部，用以将所述壳体11内的热量传递到外部；所述物料承载系统包含固定在所述壳体11内底部的两条平行轨道和沿所述轨道滑动的物料架41。(具体结构见图2)。

以下是本发明提供的几个具体实施例。

实施例1

如图1所示磷石膏：100kg；

中和剂：氧化钙2kg，碳酸钠0.8kg；

转晶剂：苹果酸35g，聚氯化铝15g，硫酸铝35g，三氯化铁15g。

将转晶剂混于200mL水中，配制成转晶剂水溶液，备用。

S12、共混：将磷石膏放入搅拌机中，加入中和剂，开机搅拌，在搅拌的过程中将配制好的转晶剂水溶液加到搅拌机中，混合均匀，配制成制备料。

S13、挤压均化：采用对辊机碾压制备料，反复碾压多次(如3-5次)，起到反复搓揉和混合作用，使制备料中的转晶剂和磷石膏密切接触，充分反应。

S14、常温反应：将经碾压均化后的制备料在常温下堆放反应24小时。

S15、常压加热反应：将经常温反应后的制备料输送至成型机中成型，得到成型料，再将所述成型料输送至常压反应器中，先利用锅炉对常压反应器进行加热，使常压反应器中的温度达到90℃，在90℃下保温1小时，再利用热风炉对常压反应器进行加热，使常压反应器中的温度达到120℃，并在120℃下保温3小时，得到反应料。

S16、烘干：利用热风炉中的热空气对所述反应料进行烘干，为了提高烘干效率，可先将反应料用破碎机进行破碎，增加反应料与热空气的热交换面积。

S17、研磨：将烘干后的反应料放入球磨机中研磨成粉末，即得到高强半水石膏。

实施例2

实施例2中所用的制备组分及用量见表1。

制备方法同实施例1基本上相同，不同之处在于：

(1)在S14中，将经碾压均化后的制备料在常温下堆放反应48小时。

(2)在S15中，利用锅炉对常压反应器进行加热，使常压反应器中的温度达到100℃，在100℃下保温2小时，再利用热风炉对常压反应器进行加热，使常压反应器中的温度达到130℃，并在130℃下保温2小时，得到反应料。

实施例3

实施例3中所用的制备组分及用量见表1。

制备方法同实施例1基本上相同，不同之处在于：

(1)在S14中，将经碾压均化后的制备料在常温下堆放反应36小时。

(2)在S15中，利用锅炉对常压反应器进行加热，使常压反应器中的温度达到95℃，在95℃下保温3小时，再利用热风炉对常压反应器进行加热，使常压反应器中的温度达到100℃，并在100℃下保温4小时，得到反应料。

实施例4

实施例4中所用的制备组分及用量见表1。

制备方法同实施例1。

实施例5

实施例5中所用的制备组分及用量见表1。

制备方法同实施例1。

对比例1

对比例1参照申请公开号为CN105419150A的发明专利申请中公开α半水石膏的制备方法，具体包括如下步骤：

所用原料包括：磷石膏30kg，转晶剂(包含40％硫酸钛、50％柠檬酸钠和10％纳米碳)0.5kg。

将磷石膏粉碎成300目的颗粒，然后放入浓度为15％的氢氧化钙溶液中浸泡50min，然后脱水烘干，然后放入管式反应器中，并添加转晶剂，在120℃、0.5-0.8Pa的蒸压环境中进行转晶反应，反应3h后，然后在持续通入二氧化碳的环境中干燥，最后研磨成800目的粉粒，即得到α半水石膏。

对比例2

对比例1参照申请公开号为CN103508689A的发明专利申请中公开α半水石膏的制备方法，具体包括如下步骤：

称取5kg磷石膏加入5g浓度为40wt％的柠檬酸溶液，经搅拌、洗涤、脱水处理，得到磷石膏浆体，其可溶性磷含量不大于0.6wt％、可溶性氟含量不大于0.4wt％、有机物含量不大于0.3wt％；称取29wt％的废盐酸16.4kg，加入5g氯化铝，均匀慢速搅拌，至溶液中铁、镁摩尔浓度不大于0.005mol/L，得到纯化的盐酸溶液；取6kg的电石泥(其含水率为40wt％，氢氧化钙含量为85wt％)，加入3.6g 30wt％碳酸钠溶液(0.1wt％)，经洗涤、脱水得到电石泥浆体，其可溶磷含量不大于0.6wt％，有机物含量不大于0.3wt％；将上述电石泥浆体加入上述纯化的盐酸溶液中，均匀搅拌，过滤，滤液经蒸发提浓，制备得到浓度为35wt％的活度剂溶液；将上述磷石膏浆体加入到上述活度剂溶液中，加入1g EDTA，采用常压水热法技术在pH为2.0，80℃反应4h制备得到α型半水石膏。

对比例3

对比例3的制备组分中，所用的转晶剂仅包含硫酸铝和三氯化铝，不包含苹果酸和聚氯化铝，具体用量见表1。

制备方法和实施例1相同。

对比例4

对比例4的制备组分中，所用的转晶剂仅包含聚氯化铝，不包含苹果酸，硫酸铝和三氯化铁，具体用量见表1。

制备方法和实施例1相同。

对比例5

对比例5的制备组分中，所用的转晶剂中的组分同实施例1相同，但各个组分用量同实施例1不同，具体用量为：

苹果酸60g，

聚氯化铝30g，

硫酸铝5g，

三氯化铁5g。

制备方法和实施例1相同。

对上述各个实施例和对比例制得的产品进行检测，检测项目包括如下内容：

(一)标准稠度用水量的测定

按照GB/T17669.4-1999标准中的方法进行测定。

(二)凝结时间的测定

按照GB/T17669.4-1999标准中的方法进行测定。

(三)强度的测定

按照JC/T2038-2010标准中的方法进行测定。

(四)结晶水含量的测定

采用GB/T17669.2标准中的方法进行测定。

具体结果见表2。

对比例1和对比例2所采用的制备方法和本发明不同。相比较而言，本发明所用的制备方法在常压下就可进行，对反应设备没有较高要求，制备步骤也较为简单，不但易于工业化推广生产，而且成本更为低廉。但，采用本发明方法制备得到的高强半水石膏却具有优异的强度，最高可达到JC/T2038-2010中的α35等级。

对比例3、对比例4和对比例5的制备方法同实施例1基本相同，不同之处在于转晶剂配方。通过结果可以看出，本发明所用的转晶剂通过各组分的协同作用，使常压合成高强石膏成为可能。

表1

表2

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.高强半水石膏粉常压半干法制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将中和剂加入到磷石膏中，搅拌均匀，再加入转晶剂水溶液，搅拌均匀，作为制备料；

(2)将所述制备料碾压均化；

(3)将经碾压均化后的制备料置于常温下反应；

(4)将经常温反应后的制备料放入常压反应器，先加热至90～100℃，再加热至100～130℃，共保温3～7h，得到反应料；

(5)将所述反应料进行烘干、粉碎和研磨，得到所述半水石膏粉；

其中，所述转晶剂包含苹果酸、聚氯化铝、硫酸铝和三氯化铁，质量比为(1～4)：(1～2)：(2～4)：(1～2)。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，以质量百分含量计，

所述苹果酸的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.04％，

所述聚氯化铝的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.02％，

所述硫酸铝的用量为所述磷石膏质量的0.02～0.04％，

所述三氯化铁的用量为所述磷石膏质量的0.01～0.02％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述中和剂包含氧化钙和碳酸钠；且以质量百分含量计，

所述氧化钙的用量为所述磷石膏质量的1～3％，

所述碳酸钠的用量为所述磷石膏质量的0.5～1％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述碾压均化采用如下方法进行：采用对辊机碾压所述制备料。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，将经碾压均化后的所述制备料置于常温下反应24～48小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，将经常温反应后的所述制备料放入常压反应器，先用蒸汽加热至90～100℃，保温1～3小时，再用热空气加热至100～130℃，保温2～4小时，得到反应料。

7.根据权利要求1至5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括成型步骤：将经常温反应后的所述制备料进行成型，得到成型料，再将所述成型料放入所述常压反应器。

8.高强半水石膏粉常压半干法的制备装置，其特征在于，所述制备装置包括反应装置和后处理装置；所述反应装置包括：

用于对原料进行搅拌的搅拌机；

用于接收从所述搅拌搅拌机输送来的物料并对物料进行碾压均化的对辊机；

用于接收从所述对辊机输送来的物料并使物料进行常温反应的物料池；

用于接收从所述物料池输送来的物料并使物料进行常压反应的常压反应器；

所述后处理装置包括用于接收从所述常压反应器输送来的物料并对物料进行粉碎的破碎机和用以对粉碎后的物料进一步细磨的球磨机；

所述反应器装置还包括用于对所述常压反应器和所述破碎机内的物料进行加热的加热装置。

9.根据权利要求8所述的制备装置，其特征在于，所述反应装置还包括用以接收从所述物料池输送来的物料并使物料成型、再将成型后的物料输送至所述常压反应器的成型机。

10.根据权利要求8所述的制备装置，其特征在于，所述加热装置包括锅炉和热风炉；和/或

所述常压反应器包括壳体、进气系统、排气系统和物料承载系统，所述进气系统包括设置在所述壳体的内部的侧壁上的布气箱和用以将热空气和/或热蒸汽输送至所述布气箱的进气管；所述排气系统包括贯穿所述壳体的排气管，所述排气管设置在所述壳体的顶部，用以将所述壳体内的热量传递到外部；所述物料承载系统包含固定在所述壳体内底部的两条平行轨道和沿所述轨道滑动的物料架。