CN109926287A - 污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，将涂覆有涂层的电极板进入烘干预热段，烘干预热段的温度为150～200℃，烘干预热段的时间为10～15min；将烘干预热后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入高温烧结段，高温烧结段的温度为400～550℃，高温烧结段的时间10～15min；将高温烧结后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入冷却保温炉内冷却至200～300℃；待电极板冷却至200～300℃后将电极板移至外部区域冷却至室温。本发明中的电极板涂层粘连性更强，不易开裂。

Description

污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺

技术领域

本发明属于电极板烧结领域，尤其涉及一种污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺。

背景技术

电极板采用多次涂敷、烧结的共烧工艺，形成电极的欧姆接触。现有技术中的烧结工艺均是直接将电极板进入烧结炉中烧结，然后再从烧结炉中推出和室温接触直接进行冷却，在骤冷骤热的情况下进行烧结，一方面电极板基片与涂层间的粘结不牢固，另一方面涂覆的涂层容易开裂。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于一种污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺。

本发明的创新点在于本发明中涂覆有涂层的电极板先进行预热烘干，烘干后在不与外部接触的情况下直接进入高温烧结段烧结，烧结后再不与外部接触的情况下直接进入冷却保温炉内冷却，冷却到一定温度后再移至外部冷却；在烘干预热段，让电极板表面的有机溶剂和水分迅速挥发，让电极板基片获得充分均匀的预热，膜层收缩成为固状物紧密粘附在电极板基片上，增强电极板基片与涂层、涂层之间的粘结性以及收缩性。再进入高温烧结段，由于烘干预热段已进行过充分的预热，高温烧结段在极短的时间内电极板基片与涂层就可到达指定温度，充分烧结使得电极板表面活性位点达到最多，大大提高电极板的催化活性。电极板涂层的完全氧化，较好地控制了氧化物的纳米尺度，使晶粒高度细化，晶体之间排列规则均匀，进一步增加涂层与基体之间的结合力，增强电极的稳定性。冷却时先在冷却保温炉内冷却然后再放置外部冷却，防止温度骤降引起的涂层表面严重龟裂，使涂层阳极的晶粒细小均匀，涂层平滑致密，孔状和裂纹较少，有利于提高电极涂层的真实几何表面积，同时增强电极的耐腐蚀性。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，包括以下步骤：

（1）将涂覆有涂层的电极板进入烘干预热段，烘干预热段的温度为150～200℃，烘干预热段的时间为10～15min；

（2）将烘干预热后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入高温烧结段，高温烧结段的温度为400～550℃，高温烧结段的时间10～15min；

（3）将高温烧结后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入冷却保温炉内冷却至200～300℃；

（4）待电极板冷却至200～300℃后将电极板移至外部区域冷却至室温；

（5）将冷却至室温的电极板重复步骤（1）、（2）、（3）、（4）两遍以上，最后一遍时步骤（2）中的高温烧结段的时间为60～90min。

烘干预热段让电极板表面的有机溶剂和水分迅速挥发，让电极板基片获得充分均匀的预热，膜层收缩成为固状物紧密粘附在电极板基片上，增强电极板基片与涂层、涂层之间的粘结性以及收缩性。同时，减少高温烧结区热能的损失，提高温控稳定性。再进入高温烧结段，温度在200～400℃之间时，氧化物晶粒长大激活能较大，晶粒数目增长较为缓慢；当温度高于400℃时，激活能较小，晶粒数目增长较快，在400～550℃下充分烧结使得电极表面活性位点达到最多，大大提高电极的催化活性。电极涂层的完全氧化，较好地控制了氧化物的纳米尺度，使晶粒高度细化，晶体之间排列规则均匀，进一步增加涂层与基体之间的结合力，增强电极的稳定性。冷却段时由550℃～过渡温区～室温；防止温度骤降引起的涂层表面严重龟裂，使涂层阳极的晶粒细小均匀，涂层平滑致密，孔状和裂纹较少，有利于提高电极涂层的真实几何表面积，同时增强电极的耐腐蚀性。

进一步地，所述烘干预热段在烘干炉内进行，高温烧结段在烧结炉内进行； 烘干炉、烧结炉、冷却保温炉均为卧式长方体结构，烘干炉内设有贯穿其长度方向的烘干通道，烧结炉内设有贯穿其长度方向的烧结通道，冷却保温炉内设有贯穿其长度方向的冷却保温通道；烘干通道、烧结通道、冷却保温通道两端均设有升降门，烘干炉、烧结炉、冷却保温炉依次连接后使得烘干通道、烧结通道、冷却保温通道依次连通形成炉膛通道，炉膛通道底部设有一贯穿炉膛通道的链条传输机构，链条传输机构上设有电极板输送小车，升降门底部设有2个供链条传输机构穿过的U型槽口。

进一步地，所述链条传输机构包括两根平行布置的链轮轴，链轮轴两端均设置有链条传送链轮，两根链轮轴同侧端的链条传送链轮均通过环形传送链条连接，两根链轮轴分别设置在炉膛通道的两端，其中一端的链轮轴通过电机驱动。

进一步地，所述环形传送链条分为上层链条和下层链条；上层链条、下层链条下方设有均链条托轨，两侧上层链条之间还设有U型托板。

进一步地，所述电极板输送小车包括卧式长方体框架，所述卧式长方体框架顶部两长边上设有若干开口向上的一号U型槽口且一号U型槽口相对于顶部两长边的中心线镜像布置；一号U型槽口内挂设有用于挂设电极板的挂具，挂具两端分别挂设在顶部两长边的一号U型槽口内；卧式长方体框架底部设有两根限位条，限位条平行于卧式长方体框架底部长边并和卧式长方体框架底部两长边存在间距，两根限位条分别位于两侧的环形传送链条内侧并靠近环形传送链条。

进一步地，所述烘干炉的烘干通道顶部和烘干炉顶部间设有两平行于烘干炉长度方向的烘干回风板，烘干炉顶部、烘干炉回风板内壁及烘干通道顶部形成烘干回风区，烘干炉顶部设有烘干风轮、驱动烘干风轮的电机及烘干排风口，所述烘干风轮、烘干排风口均位于烘干回风区内，烘干排风口通入烘干通道内；烘干炉内壁、烘干通道外壁、烘干回风板外壁形成烘干加热区，烘干加热区内设有若干烘干加热管；烘干通道顶部设有若干通孔使得烘干通道和烘干回风区连通，烘干通道两侧壁下方设有若干通孔使得烘干通道和烘干加热区连通，烘干回风板上设有若干通孔使得烘干回风区和烘干加热区连通。

进一步地，所述烧结炉的烧结通道顶部和烧结炉顶部间设有两平行于烧结炉长度方向的烧结回风板，烧结炉顶部、烧结炉回风板内壁及烧结通道顶部形成烧结回风区，烧结炉顶部设有烧结风轮、驱动烧结风轮的电机及烧结排风口，所述烧结风轮、烧结排风口均位于烧结回风区内；烧结炉内壁、烧结通道外壁、烧结回风板外壁形成烧结加热区，烧结加热区内设有若干烧结加热管；烧结通道顶部设有若干通孔使得烧结通道和烧结回风区连通，烧结通道两侧壁下方设有若干通孔使得烧结通道和烧结加热区连通，烧结回风板上设有若干通孔使得烧结回风区和烧结加热区连通。

进一步地，所述冷却保温通道顶部和冷却保温炉顶部间设有两平行于冷却保温炉本体长度方向的冷却回风板，冷却保温炉顶部、冷却回风板及冷却保温通道顶部形成冷却回风区，冷却保温炉顶部设有冷却排风机及两个引风机，所述冷却排风机位于冷却回风区内；冷却保温炉内壁、冷却保温通道外壁、冷却回风板外壁形成两引风区分别位于冷却回风区两侧，两引风机分别位于两引风区内；冷却保温通道顶部设有若干通孔使得冷却保温通道和冷却回风区连通，冷却保温通道两侧壁下方设有若干通孔使得冷却保温通道和引风区连通，冷却回风板上设有若干通孔使得冷却回风区和引风区连通。

本发明的有益效果：与传统技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明中涂覆有涂层的电极板先进行预热烘干，烘干后在不与外部接触的情况下直接进入高温烧结段烧结，烧结后再不与外部接触的情况下直接进入冷却保温炉内冷却，冷却到一定温度后再移至外部冷却；在烘干预热段，让电极板表面的有机溶剂和水分迅速挥发，让电极板基片获得充分均匀的预热，膜层收缩成为固状物紧密粘附在电极板基片上，增强电极板基片与涂层、涂层之间的粘结性以及收缩性。再进入高温烧结段，由于烘干预热段已进行过充分的预热，高温烧结段在极短的时间内电极板基片与涂层就可到达指定温度，充分烧结使得电极板表面活性位点达到最多，大大提高电极板的催化活性。电极板涂层的完全氧化，较好地控制了氧化物的纳米尺度，使晶粒高度细化，晶体之间排列规则均匀，进一步增加涂层与基体之间的结合力，增强电极的稳定性。冷却时先在冷却保温炉内冷却然后再放置外部冷却，防止温度骤降引起的涂层表面严重龟裂，使涂层阳极的晶粒细小均匀，涂层平滑致密，孔状和裂纹较少，有利于提高电极涂层的真实几何表面积，同时增强电极的耐腐蚀性。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为烘干炉的结构示意图。

图3位烧结炉的结构示意图。

图4位冷却保温炉的结构示意图。

图5位电极板输送小车的结构示意图。

图6位电极板输送小车的侧视图。

图7为挂具的示意图。

具体实施方式

实施例1：污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，包括以下步骤：将涂覆有涂层的电极板进入烘干预热段，烘干预热段的温度为150～200℃，烘干预热段的时间为10～15min；将烘干预热后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入高温烧结段，高温烧结段的温度为400～550℃，高温烧结段的时间10～15min；将高温烧结后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入冷却保温炉内冷却至200～300℃；待电极板冷却至200～300℃后将电极板移至外部区域冷却至室温；将冷却至室温的电极板重复上述步骤两遍以上，最后一遍时高温烧结段的时间为60～90min。

烘干预热段在烘干炉1内进行，高温烧结段在烧结炉2内进行； 烘干炉1、烧结炉2、冷却保温炉3均为卧式长方体结构，烘干炉1内设有贯穿其长度方向的烘干通道4，烧结炉2内设有贯穿其长度方向的烧结通道5，冷却保温炉3内设有贯穿其长度方向的冷却保温通道6；烘干通道4、烧结通道5、冷却保温通道6两端均设有升降门7，烘干炉1、烧结炉2、冷却保温炉3依次连接后使得烘干通道4、烧结通道5、冷却保温通道6依次连通形成炉膛通道，炉膛通道底部设有一贯穿炉膛通道的链条传输机构8，链条传输机构8上设有电极板输送小车9，升降门7底部设有2个供链条传输机构8穿过的U型槽口。链条传输机构8包括两根平行布置的链轮轴，链轮轴两端均设置有链条传送链轮，两根链轮轴同侧端的链条传送链轮均通过环形传送链条连接，两根链轮轴分别设置在炉膛通道的两端，其中一端的链轮轴通过电机驱动。环形传送链条分为上层链条和下层链条；上层链条、下层链条下方设有均链条托轨，两侧上层链条之间还设有U型托板。电极板输送小车9包括卧式长方体框架，所述卧式长方体框架顶部两长边上设有若干开口向上的一号U型槽口11且一号U型槽口11相对于顶部两长边的中心线镜像布置；一号U型槽口11内挂设有用于挂设电极板的挂具12，挂具12两端分别挂设在顶部两长边的一号U型槽口11内；卧式长方体框架底部设有两根限位13条，限位条13平行于卧式长方体框架底部长边并和卧式长方体框架底部两长边存在间距，两根限位条13分别位于两侧的环形传送链条内侧并靠近环形传送链条。

烘干炉1的烘干通道4顶部和烘干炉1顶部间设有两平行于烘干炉长度方向的烘干回风板14，烘干炉1顶部、烘干炉回风板14内壁及烘干通道4顶部形成烘干回风区15，烘干炉1顶部设有烘干风轮16、驱动烘干风轮的电机17及烘干排风口18，烘干风轮16、烘干排风口18均位于烘干回风区15内，烘干排风口18通入烘干通道4内；烘干炉1内壁、烘干通道4外壁、烘干回风板14外壁形成烘干加热区19，烘干加热区19内设有若干烘干加热管20；烘干通道4顶部设有若干通孔使得烘干通道4和烘干回风区15连通，烘干通道4两侧壁下方设有若干通孔使得烘干通道4和烘干加热区19连通，烘干回风板14上设有若干通孔使得烘干回风区15和烘干加热区19连通。烧结炉2的烧结通5道顶部和烧结炉2顶部间设有两平行于烧结炉长度方向的烧结回风板21，烧结炉2顶部、烧结炉回风板21内壁及烧结通道5顶部形成烧结回风区22，烧结炉2顶部设有烧结风轮23、驱动烧结风轮的电机24及烧结排风口25，烧结风轮23、烧结排风口25均位于烧结回风区22内；烧结炉2内壁、烧结通道5外壁、烧结回风板21外壁形成烧结加热区26，烧结加热区26内设有若干烧结加热管27；烧结通道5顶部设有若干通孔使得烧结通道5和烧结回风区22连通，烧结通道5两侧壁下方设有若干通孔使得烧结通道5和烧结加热区26连通，烧结回风板21上设有若干通孔使得烧结回风区22和烧结加热区26连通。冷却保温通道6顶部和冷却保温炉3顶部间设有两平行于冷却保温炉本体长度方向的冷却回风板28，冷却保温炉3顶部、冷却回风板28及冷却保温通道6顶部形成冷却回风区29，冷却保温炉3顶部设有冷却排风机30及两个引风机31，冷却排风机30位于冷却回风区29内；冷却保温炉3内壁、冷却保温通道6外壁、冷却回风板28外壁形成两引风区32分别位于冷却回风区29两侧，两引风机31分别位于两引风区32内；冷却保温通道6顶部设有若干通孔使得冷却保温通道6和冷却回风区29连通，冷却保温通道6两侧壁下方设有若干通孔使得冷却保温通道6和引风区32连通，冷却回风板28上设有若干通孔使得冷却回风区29和引风区32连通。

Claims (8)

1.污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将涂覆有涂层的电极板进入烘干预热段，烘干预热段的温度为150～200℃，烘干预热段的时间为10～15min；

将烘干预热后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入高温烧结段，高温烧结段的温度为400～550℃，高温烧结段的时间10～15min；

将高温烧结后的电极板在不与外部接触的情况下直接进入冷却保温炉内冷却至200～300℃；

待电极板冷却至200～300℃后将电极板移至外部区域冷却至室温；

将冷却至室温的电极板重复步骤（1）、（2）、（3）、（4）两遍以上，最后一遍时步骤（2）中的高温烧结段的时间为60～90min。

2.根据权利要求1所述的污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，所述烘干预热段在烘干炉内进行，高温烧结段在烧结炉内进行； 烘干炉、烧结炉、冷却保温炉均为卧式长方体结构，烘干炉内设有贯穿其长度方向的烘干通道，烧结炉内设有贯穿其长度方向的烧结通道，冷却保温炉内设有贯穿其长度方向的冷却保温通道；烘干通道、烧结通道、冷却保温通道两端均设有升降门，烘干炉、烧结炉、冷却保温炉依次连接后使得烘干通道、烧结通道、冷却保温通道依次连通形成炉膛通道，炉膛通道底部设有一贯穿炉膛通道的链条传输机构，链条传输机构上设有电极板输送小车，升降门底部设有2个供链条传输机构穿过的U型槽口。

3.根据权利要求2所述的污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，所述链条传输机构包括两根平行布置的链轮轴，链轮轴两端均设置有链条传送链轮，两根链轮轴同侧端的链条传送链轮均通过环形传送链条连接，两根链轮轴分别设置在炉膛通道的两端，其中一端的链轮轴通过电机驱动。

4.根据权利要求3所述的污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，所述环形传送链条分为上层链条和下层链条；上层链条、下层链条下方设有均链条托轨，两侧上层链条之间还设有U型托板。

5.根据权利要求3所述的污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，所述电极板输送小车包括卧式长方体框架，所述卧式长方体框架顶部两长边上设有若干开口向上的一号U型槽口且一号U型槽口相对于顶部两长边的中心线镜像布置；一号U型槽口内挂设有用于挂设电极板的挂具，挂具两端分别挂设在顶部两长边的一号U型槽口内；卧式长方体框架底部设有两根限位条，限位条平行于卧式长方体框架底部长边并和卧式长方体框架底部两长边存在间距，两根限位条分别位于两侧的环形传送链条内侧并靠近环形传送链条。

6.根据权利要求2所述的污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，所述烘干炉的烘干通道顶部和烘干炉顶部间设有两平行于烘干炉长度方向的烘干回风板，烘干炉顶部、烘干炉回风板内壁及烘干通道顶部形成烘干回风区，烘干炉顶部设有烘干风轮、驱动烘干风轮的电机及烘干排风口，所述烘干风轮、烘干排风口均位于烘干回风区内，烘干排风口通入烘干通道内；烘干炉内壁、烘干通道外壁、烘干回风板外壁形成烘干加热区，烘干加热区内设有若干烘干加热管；烘干通道顶部设有若干通孔使得烘干通道和烘干回风区连通，烘干通道两侧壁下方设有若干通孔使得烘干通道和烘干加热区连通，烘干回风板上设有若干通孔使得烘干回风区和烘干加热区连通。

7.根据权利要求2所述的污水处理用防开裂电极板涂层烧结工艺，其特征在于，所述烧结炉的烧结通道顶部和烧结炉顶部间设有两平行于烧结炉长度方向的烧结回风板，烧结炉顶部、烧结炉回风板内壁及烧结通道顶部形成烧结回风区，烧结炉顶部设有烧结风轮、驱动烧结风轮的电机及烧结排风口，所述烧结风轮、烧结排风口均位于烧结回风区内；烧结炉内壁、烧结通道外壁、烧结回风板外壁形成烧结加热区，烧结加热区内设有若干烧结加热管；烧结通道顶部设有若干通孔使得烧结通道和烧结回风区连通，烧结通道两侧壁下方设有若干通孔使得烧结通道和烧结加热区连通，烧结回风板上设有若干通孔使得烧结回风区和烧结加热区连通。

8.根据权利要求2所述的自动化环形步进式电极板涂层烧结炉，其特征在于，所述冷却保温通道顶部和冷却保温炉顶部间设有两平行于冷却保温炉本体长度方向的冷却回风板，冷却保温炉顶部、冷却回风板及冷却保温通道顶部形成冷却回风区，冷却保温炉顶部设有冷却排风机及两个引风机，所述冷却排风机位于冷却回风区内；冷却保温炉内壁、冷却保温通道外壁、冷却回风板外壁形成两引风区分别位于冷却回风区两侧，两引风机分别位于两引风区内；冷却保温通道顶部设有若干通孔使得冷却保温通道和冷却回风区连通，冷却保温通道两侧壁下方设有若干通孔使得冷却保温通道和引风区连通，冷却回风板上设有若干通孔使得冷却回风区和引风区连通。