CN108436076A - 球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，包括氧化罐、铝粉槽、制氮系统、氧化剂生产系统、输送泵、氧化剂存储罐、氧化剂喷枪、铝粉喷枪及气体分离装置，本发明是针对经分级后符合太阳能光伏电池用铝浆要的铝粉进行增氧，在惰性气体保护下，将氧化剂与微细铝粉分别输送进氧化罐内，氧化剂对微细铝粉进行氧化增氧。不仅解决了可以对特定规格铝粉进行增氧的目的，还提高了球形铝粉的使用效率。

Description

球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统

技术领域：

本发明属于金属铝粉的生产制造技术领域，具体涉及一种球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统。

背景技术：

铝为活泼金属，在空气条件下极易氧化，因此，在生产金属铝粉时，为了避免铝粉被氧化通常采用惰性气体保护气雾化制粉技术，目前，惰性气体保护气雾化制粉技术是球形铝粉生产的主要方法之一，这种生产方法生产的铝粉具有球形度高、氧含量低的优点。通常情况下，采用惰性气体保护气雾化生产出的微细铝粉中粒度为6微米左右的微细铝粉的氧含量约为3000ppm，粒度为2微米左右的微细铝粉的氧含量约为6000ppm。

但是，微细铝粉应用在制备太阳能光伏电池用铝浆时，对微细铝粉中的氧含量的要求较高，太阳能光伏电池用铝浆要求，粒度为5~6微米的微细铝粉中的氧含量为5000~6000ppm。因此，现有的惰性气体保护气雾化生产出的微细铝粉中的氧含量太低，完全无法满足太阳能光伏电池用铝浆的需要。

为满足太阳能光伏电池用铝浆对铝粉的需要，提高惰性气体保护气雾化生产的微细铝粉中的氧含量，技术人员在生产微细铝粉时，通常通过提高铝粉气雾化生产系统中的氧含量和增加铝液温度来提高氧含量。

但是，由于铝为活泼金属，高温高氧环境下 ，迅速被氧化，甚至发生爆炸危险，因此，铝粉气雾化生产系统中的氧含量和铝液温度的提高，会降低生产的安全性能，而且生产出的其他规格的铝粉的氧含量同样会增加，会对其使用性能造成影响，甚至会造成资源浪费。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，它是针对经分级后符合太阳能光伏电池用铝浆要的铝粉进行增氧，在惰性气体保护下，将氧化剂与微细铝粉分别输送进氧化罐内，氧化剂对微细铝粉进行氧化增氧。不仅解决了可以对特定规格铝粉进行增氧的目的，还提高了球形铝粉的使用效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其中：包括氧化罐、铝粉槽、制氮系统、氧化剂生产系统、输送泵、氧化剂存储罐、氧化剂喷枪、铝粉喷枪及气体分离装置，所述的氧化罐包括罐体、铝粉喷枪、氧化剂喷枪、出料口、除尘布袋及抽风腔，所述的罐体的下端设置出料口，所述的罐体上部设置有隔板，所述的隔板将罐体内腔分割为氧化腔及抽风腔，所述的隔板上设置有多个除尘布袋，所述的除尘布袋的上端开口连通抽风腔，所述的罐体上端设置有抽风口，抽风口上设置有抽风机，所述的罐体的氧化腔内设置有铝粉喷枪及氧化剂喷枪，铝粉喷枪设置在氧化腔的一侧，氧化剂喷枪设置在氧化腔的另一侧，所述的氧化剂喷枪设置在氧化腔的下部，铝粉喷枪设置在氧化腔的上部，所述的铝粉喷枪通过铝粉管道连通铝粉槽，铝粉槽连通铝粉分级系统，所述的铝粉管道通过氮气输送管道连通氮气储罐的出气口，所述的氮气储罐的进气口连通制氮系统，所述的氧化剂喷枪通过氧化剂输送管道连通氧化剂存储罐的出气口，所述的氧化剂存储罐内存放有氧化剂，所述的氧化剂存储罐的进气口通过输送泵连通氧化剂生产系统。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的抽风机的进气口连通罐体上端的抽风口，所述的抽风机的出气口连通气体分离装置的进气口，所述的气体分离装置的一个出气口连通氮气储罐，气体分离装置的另一个出气口连通氧化剂存储罐。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的气体分离装置为离子膜混合气体分离装置。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的抽风机的出气口连通混合气体缓存罐的进气口，所述的混合气体缓存罐的出气口连通气体分离装置的进气口。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的氧化剂输送管道通过辅助管道连通氮气储罐，所述的辅助管道上设置有辅助控制阀。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的氧化罐的出料口上设置有出料阀。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的氧化剂输送管道上设置有进气阀及压力表，所述的铝粉管道上设置有进粉阀及压力表。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的氧化剂为臭氧或为水蒸气，氧化剂为水蒸气时，氧化剂生产系统为蒸汽锅炉；氧化剂为臭氧时，氧化剂生产系统为臭氧发生器。

本发明的有益效果为：

1、本发明是针对经分级后符合太阳能光伏电池用铝浆要的铝粉进行增氧，在惰性气体保护下，将氧化剂与微细铝粉分别输送进氧化罐内，氧化剂对微细铝粉进行氧化增氧。不仅解决了可以对特定规格铝粉进行增氧的目的，还提高了球形铝粉的使用效率。

2、本发明氧化罐内的铝粉喷枪设置在氧化腔的上部，氧化剂喷枪设置在氧化腔的下部，则氮气携带铝粉从氧化腔的上部喷射进氧化罐内，氧化剂从氧化腔的下部喷射进氧化罐内，铝粉在氧化罐内自上而下流动，氧化剂为气体其在氧化罐内自下而上流动，流动过程中铝粉与氧化剂接触，氧化剂对铝粉进行增氧，提高微细铝粉中的氧含量，由于铝粉是在氮气保护下进入氧化罐，在氧化罐内与氧化剂接触，则能够有效的防止铝粉氧化过程中氧化过快，同时避免爆炸危险的发生。

3、本发明的氧化剂输送管道通过辅助管道连通氮气储罐，辅助管道上设置有辅助控制阀，则为了保证系统安全稳定运行，避免危险发生，本发明采用的氧化剂也在氮气保护下进入氧化罐对铝粉进行增氧处理。

4、本发明的抽风机的出气口连通混合气体缓存罐，抽风机从氧化罐内抽出的氧化剂与氮气的混合气体在缓存罐内缓存后，进入气体分离装置进行分离，分离出的氧化剂重新输送进氧化剂存储罐再次参与氧化生产，分离出的氮气重新被输送至氮气储罐，实现了氧化剂与氮气的循环利用，从而降低生产成本。

5、本发明的氧化剂输送管道上设置有进气阀及压力表，所述的铝粉管道上设置有进粉阀及压力表，本发明通过调节进气阀及进粉阀调节进入氧化罐的氧化剂与铝粉的比例，实现对铝粉增氧量的调节，避免进入氧化罐的氧化剂过多导致的铝粉含氧量过大，保证增氧后的铝粉质量。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图

氧化罐1；铝粉槽2；制氮系统3；氧化剂生产系统4；输送泵5；氧化剂存储罐6；氧化剂喷枪7；铝粉喷枪8；气体分离装置9；罐体10；出料口11；除尘布袋12；抽风腔13；氧化腔14；抽风机15；铝粉管道16；氮气储罐17；氮气输送管道18；氧化剂输送管道19；混合气体缓存罐20；辅助管道21；辅助控制阀22；出料阀23；进气阀24；进粉阀25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，包括氧化罐1、铝粉槽2、制氮系统3、氧化剂生产系统4、输送泵5、氧化剂存储罐6、氧化剂喷枪7、铝粉喷枪8及气体分离装置9，所述的氧化罐1包括罐体10、铝粉喷枪8、氧化剂喷枪7、出料口11、除尘布袋12及抽风腔13，所述的罐体10的下端设置出料口11，出料口11上设置有出料阀23，所述的罐体10上部设置有隔板，所述的隔板将罐体10内腔分割为氧化腔14及抽风腔13，所述的隔板上设置有多个除尘布袋12，所述的除尘布袋12的上端开口连通抽风腔13，所述的罐体10上端设置有抽风口，抽风口上设置有抽风机15，所述的罐体10的氧化腔14内设置有铝粉喷枪8及氧化剂喷枪7，铝粉喷枪8设置在氧化腔14的一侧，氧化剂喷枪7设置在氧化腔14的另一侧，所述的氧化剂喷枪7设置在氧化腔14的下部，铝粉喷枪8设置在氧化腔14的上部，所述的铝粉喷枪8通过铝粉管道16连通铝粉槽2，铝粉槽2连通铝粉分级系统，所述的铝粉管道16上设置有进粉阀25及压力表，所述的铝粉管道16通过氮气输送管道18连通氮气储罐17的出气口，所述的氮气储罐17的进气口连通制氮系统3，所述的氧化剂喷枪7通过氧化剂输送管道19连通氧化剂存储罐6的出气口，氧化剂输送管道19上设置有进气阀24及压力表，所述的氧化剂存储罐6内存放有氧化剂，所述的氧化剂存储罐6的进气口通过输送泵5连通氧化剂生产系统4。所述的抽风机15的进气口连通罐体10上端的抽风口，所述的抽风机15的出气口连通混合气体缓存罐20的进气口，所述的混合气体缓存罐20的出气口连通气体分离装置9的进气口，所述的气体分离装置9的一个出气口连通氮气储罐17，气体分离装置9的另一个出气口连通氧化剂存储罐6。所述的气体分离装置9为离子膜混合气体分离装置9。所述的氧化剂输送管道19通过辅助管道21连通氮气储罐17，所述的辅助管道21上设置有辅助控制阀22。

所述的氧化剂为臭氧或为水蒸气，氧化剂为水蒸气时，氧化剂生产系统4为蒸汽锅炉；氧化剂为臭氧时，氧化剂生产系统4为臭氧发生器。

使用时，打开进气阀24及进粉阀25，铝粉槽2内的经过分级后符合太阳能光伏电池用铝浆要的铝粉从铝粉管道16在氮气的保护下进入氧化罐1，从铝粉喷枪8喷射进入氧化罐1，在氧化罐1的氧化腔14内自上而下流动，氧化剂存储罐6内的氧化剂通过氧化剂输送管道19进入氧化罐1，从氧化剂喷枪7喷射进入氧化罐1，在氧化罐1的氧化腔14内自下而上流动，自上而下流动的铝粉与自下而上流动氧化剂相遇混合，氧化剂对铝粉进行氧化，从而提高铝粉中的氧含量，氧化剂及氮气在抽风机15的作用下经除尘布袋12过滤除尘后从抽风口进入混合气体缓存罐20缓存，混合气体缓存罐20内的混合气体进入气体分离装置9分离，分离出的氮气从新进入氮气储罐17参与输送铝粉，分离出的氧化剂进入氧化剂存储罐6存储并被循环利用。氧化剂生产系统4为氧化剂存储罐6补充氧化剂，氮气生产系统为氮气储罐17提供氮气。被氧化剂增氧后的铝粉自然沉降进入氧化罐1的底部，从出料口11排出。

由于铝粉喷枪8设置在氧化罐1的氧化腔14的上部，而氧化罐1的上端设置抽风口，则进入氧化罐1内的氮气会在抽风机15的作用下优先向上流动，造成氧化罐1下部氮气含量较少，对铝粉缺乏有效的保护，此时，打开辅助控制阀22，氮气储罐17内的氮气通过辅助管道21及氧化剂输送管道19进入氧化罐1内，由于氧化剂喷嘴设置在氧化罐1的下部，则由氧化剂输送管道19进入氧化罐1内的氮气沿氧化罐1自下而上流动，使氧化腔14内始终存有足够的氮气，对铝粉的增氧提供氮气保护。

本发明可根据压力表分别调节进气阀24及进粉阀25的开启大小，从而调节进入氧化罐1内的铝粉与氧化剂的比例，防止铝粉被过度氧化，在保证铝粉中氧含量的同时，保证铝粉质量。

需要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：包括氧化罐（1）、铝粉槽（2）、制氮系统（3）、氧化剂生产系统（4）、输送泵（5）、氧化剂存储罐（6）、氧化剂喷枪（7）、铝粉喷枪（8）及气体分离装置（9），所述的氧化罐（1）包括罐体（10）、铝粉喷枪（8）、氧化剂喷枪（7）、出料口（11）、除尘布袋（12）及抽风腔（13），所述的罐体（10）的下端设置出料口（11），所述的罐体（10）上部设置有隔板，所述的隔板将罐体（10）内腔分割为氧化腔（14）及抽风腔（13），所述的隔板上设置有多个除尘布袋（12），所述的除尘布袋（12）的上端开口连通抽风腔（13），所述的罐体（10）上端设置有抽风口，抽风口上设置有抽风机（15），所述的罐体（10）的氧化腔（14）内设置有铝粉喷枪（8）及氧化剂喷枪（7），铝粉喷枪（8）设置在氧化腔（14）的一侧，氧化剂喷枪（7）设置在氧化腔（14）的另一侧，所述的氧化剂喷枪（7）设置在氧化腔（14）的下部，铝粉喷枪（8）设置在氧化腔（14）的上部，所述的铝粉喷枪（8）通过铝粉管道（16）连通铝粉槽（2），铝粉槽（2）连通铝粉分级系统，所述的铝粉管道（16）通过氮气输送管道（18）连通氮气储罐（17）的出气口，所述的氮气储罐17）的进气口连通制氮系统（3），所述的氧化剂喷枪7）通过氧化剂输送管道（19）连通氧化剂存储罐（6）的出气口，所述的氧化剂存储罐（6）内存放有氧化剂，所述的氧化剂存储罐（6）的进气口通过输送泵（5）连通氧化剂生产系统（4）。

2.根据权利要求1所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的抽风机（15）的进气口连通罐体（10）上端的抽风口，所述的抽风机（15）的出气口连通气体分离装置（9）的进气口，所述的气体分离装置（9）的一个出气口连通氮气储罐（17），气体分离装置（9）的另一个出气口连通氧化剂存储罐（6）。

3.根据权利要求2所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的气体分离装置（9）为离子膜混合气体分离装置。

4.根据权利要求1所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的抽风机（15）的出气口连通混合气体缓存罐（20）的进气口，所述的混合气体缓存罐（20）的出气口连通气体分离装置（9）的进气口。

5.根据权利要求1所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的氧化剂输送管道（19）通过辅助管道（21）连通氮气储罐（17），所述的辅助管道（21）上设置有辅助控制阀（22）。

6.根据权利要求1所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的氧化罐（1）的出料口（11）上设置有出料阀（23）。

7.根据权利要求1所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的氧化剂输送管道（19）上设置有进气阀（24）及压力表，所述的铝粉管道（16）上设置有进粉阀（25）及压力表。

8.根据权利要求1所述的球形铝粉用防爆型闭式循环增氧后处理系统，其特征在于：所述的氧化剂为臭氧或为水蒸气，氧化剂为水蒸气时，氧化剂生产系统（4）为蒸汽锅炉；氧化剂为臭氧时，氧化剂生产系统（4）为臭氧发生器。