CN109970096A - 一种高密度氧化锌加工工艺 - Google Patents
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Abstract
一种高密度氧化锌的加工工艺。本发明涉及氧化锌加工工艺领域。提出了一种步骤清晰、有序且可在加工完毕后使氧化锌的密度保持在2g/cm3左右，从而满足陶瓷行业的使用要求的高密度氧化锌的加工工艺。本发明中，由于氧化锌直接与火焰接触，因此，由隔热材料制成炉体将具有较好稳定性，而由于氧化锌处在1200~1300℃下进行煅烧，因此，可有效剔除其中的水分、杂质等，从而使得最终氧化锌的密封达到2 g/cm3左右。本发明从整体上具有加工效率高、安全稳定且可在1200~1300℃环境下对氧化锌进行煅烧，从而使得氧化锌的密度满足陶瓷行业的使用要求的优点。
Description
技术领域
本发明涉及氧化锌加工工艺领域。
背景技术
目前，由于陶瓷行业用的氧化锌需在加热环境下与其他材料混合，而传统通过直接法制得的氧化锌通常密度通常在0.3~0.5g/cm3，远小于密度在1.8~2.2g/cm3的其他材料；因此，在混合时，氧化锌将浮于表层无法与其他材料充分混合。因此，如何对氧化锌的进行再处理，，从而使其密度保持在2g/cm3左右，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对以上问题，提出了一种步骤清晰、有序且可在加工完毕后使氧化锌的密度保持在2g/cm3左右，从而满足陶瓷行业的使用要求的高密度氧化锌的加工工艺。
本发明的技术方案为：按以下步骤进行加工：
1）、制备煅烧炉：选取隔热材料制作煅烧炉的炉体，选取耐火砖制作煅烧炉的基座，并使得炉体斜向下设置；
2）、投料：通过进料管将直接法制得的氧化锌直接送入煅烧炉的炉体中；
3）、煅烧：旋转炉体，并与炉体的出料侧通入火焰，使得氧化锌直接与火焰接触进行煅烧，煅烧温度为1200~1300℃；
4）、出料：煅烧完毕的氧化锌自炉体的出料口自然流出，并通过出料管送入斜向下设置的冷却管中；
5）、冷却：旋转冷却管，并采用喷淋的方式对冷却管进行冷却，使得经过煅烧的氧化锌边运动边冷却，形成块状；
6）、提升：通过提升机将块状的氧化锌送入研磨装置中；
7）、研磨：通过研磨装置对块状的氧化锌进行研磨，使其呈细密的粉末状；
8）、打包：将研磨腔中的粉末状的氧化锌吸出，并置于包装袋中进行打包；完毕。
步骤3）煅烧过程中产生的尾气通过以下步骤进行处理：
S1）、将煅烧炉的进料端置于废气炮台中，使得尾气直接流入废气炮台中；
S2）、在废气炮台中对含有少量氧化锌的尾气进行自然冷却，使得氧化锌在自重影响下自然下落进行回收；
S3）、将回收所得的氧化锌重新投入煅烧炉的炉体中；完毕。
本发明中，由于氧化锌直接与火焰接触，因此，由隔热材料制成炉体将具有较好稳定性，而由于氧化锌处在1200~1300℃下进行煅烧，因此，可有效剔除其中的水分、杂质等，从而使得最终氧化锌的密封达到2 g/cm3左右。本发明从整体上具有加工效率高、安全稳定且可在1200~1300℃环境下对氧化锌进行煅烧，从而使得氧化锌的密度满足陶瓷行业的使用要求的优点。
附图说明
图1是本案的结构示意图，
图2是本案的进料机构的结构示意图；
图中11是料仓，12是进料管，13是废气炮台，131是一次沉积斗，132是阀门一，133是出料门，14是废气排出机构，141是连通管，142是二次沉积管，143是出气管，144是阀门二，145是鼓风机；
151是加压风机，152是冷却风管一，153是冷却风管二；
21是基座，22是炉体，23是炉体驱动机构，231是电机一，232是小斜齿轮，232是大斜齿轮，24是进火盖板，240是进火口，25是盖板固定座，26是导向机构，261是导向环，262是导向座；
31是出料管，32是冷却固定座，33是冷却管，34是冷却驱动机构，35是提升机，36是喷淋机构，361是进水管，362是出水管。
具体实施方式
本发明按以下步骤进行加工：
1）、制备煅烧炉：选取隔热材料制作煅烧炉的炉体，选取耐火砖制作煅烧炉的基座，并使得炉体斜向下设置；
2）、投料：通过进料管将直接法制得的氧化锌直接送入煅烧炉的炉体中；
传统的煅烧炉的加热源通常设在煅烧炉的下方或是缠绕在煅烧炉上，对炉体的材质要求较高，炉体需在能够导热的同时，能够耐热；这样，即使采用最好的不锈钢，耐温达到1050℃，其煅烧后的氧化锌密度依然仅为0.9~1.2g/cm3，仍无法与密度在1.8~2.2g/cm3的其他材料充分混合。对此，本案对煅烧方式作出了以下调整：
3）、煅烧：旋转炉体，并与炉体的出料侧通入火焰，使得氧化锌直接与火焰接触进行煅烧，煅烧温度为1200~1300℃；实质上是将热源设于炉体内，从而在设计炉体材质时，无需考虑其导热性能，仅需考虑耐热性能即可，因此本案中采用天然气作为火源、隔热材料制作炉体、并采用耐火砖制作基座，从而在保证了炉体、基座的稳定性以及使用寿命的同时，可有效剔除其中的水分、杂质等，从而使得最终氧化锌的密封达到2 g/cm3左右；
4）、出料：煅烧完毕的氧化锌自炉体的出料口自然流出，并通过出料管送入斜向下设置的冷却管中；
5）、冷却：旋转冷却管，并采用喷淋的方式对冷却管进行冷却，使得经过煅烧的氧化锌边运动边冷却，形成块状；
6）、提升：通过提升机将块状的氧化锌送入研磨装置中；
7）、研磨：通过研磨装置对块状的氧化锌进行研磨，使其呈细密的粉末状；
8）、打包：将研磨腔中的粉末状的氧化锌吸出，并置于包装袋中进行打包；完毕。采用吸取的方式可避免在研磨腔中出现物料残留的问题。
本发明中，由于氧化锌直接与火焰接触，因此，由隔热材料制成炉体将具有较好稳定性，而由于氧化锌处在1200~1300℃下进行煅烧，因此，可有效剔除其中的水分、杂质等，从而使得最终氧化锌的密封达到2 g/cm3左右。本发明从整体上具有加工效率高、安全稳定且可在1200~1300℃环境下对氧化锌进行煅烧，从而使得氧化锌的密度满足陶瓷行业的使用要求的优点。
步骤3）煅烧过程中产生的尾气通过以下步骤进行处理：
S1）、将煅烧炉的进料端置于废气炮台中，使得尾气直接流入废气炮台中；
S2）、在废气炮台中对含有少量氧化锌的尾气进行自然冷却，使得氧化锌在自重影响下自然下落进行回收；
S3）、将回收所得的氧化锌重新投入煅烧炉的炉体中；完毕。
这样，自炉体进入废气炮台中的气流将在废气炮台中初步冷却，使得气流中绝大部分氧化锌在自重影响下自然下落，并进行集中收集，操作人员可每隔一段时间对收集的氧化锌进行一次回收、投料。从而一方面，降低对生产车间周边环境的影响，避免了对环境的污染；另一方面，对尾气中包含的少量的氧化锌进行了冷却和回收，避免了原料的浪费。
通过下述的煅烧炉对氧化锌进行加工，煅烧炉包括进料机构、煅烧机构和出料机构，所述进料机构包括料仓11、进料管12和废气炮台13，所述废气炮台13竖直设置、且顶部连通有废气排出机构14，所述料仓11固定连接在废气炮台13的一侧，所述进料管12的一端连接在料仓11的底部、且另一端伸入至废气炮台13的下部；
所述煅烧机构包括基座21、炉体22、炉体驱动机构23、进火盖板24和盖板固定座25，所述基座21设于废气炮台13远离料仓11的一侧，所述炉体22可旋转的穿设于基座21中、且炉体22的一端伸入废气炮台13中，所述进料管12远离料仓11的一端伸入所述炉体22中，所述炉体22呈倾斜状、且伸入废气炮台13的一端高于另一端，所述炉体驱动机构23连接在炉体22上、且用于驱动炉体22绕自身轴心旋转，所述盖板固定座25设于基座21远离废气炮台13的一侧、且所述炉体22远离废气炮台13的一端伸入盖板固定座25中，所述进火盖板24与炉体22远离废气炮台13的一端相对接、且与盖板固定座25固定相连，所述进火盖板24的中部开设有与火源连接的进火口240，所述进火盖板的底部开设有出料口；
所述炉体22由隔热材料制成；实质上是将热源设于炉体内，从而在设计炉体材质时，无需考虑其导热性能，仅需考虑耐热性能即可，因此本案中采用天然气作为火源、隔热材料制作炉体、并采用耐火砖制作基座，从而在保证了炉体、基座的稳定性以及使用寿命的同时，可使得炉体内保持在1200~1300℃的高温对氧化锌进行锻造，从而最终使得氧化锌煅烧后的密度可达2 g/cm3；
所述出料机构包括出料管31、冷却固定座32、冷却管33、冷却驱动机构34和提升机35，所述出料管31的一端固定连接在进火盖板24的下方、且与所述出料口对接，所述冷却固定座32设于盖板固定座25的侧下方，所述冷却管33可旋转的连接在冷却固定座32上，所述出料管31远离出料口的一端伸入所述冷却管33中，所述冷却管33倾斜设置、且靠近炉体22的一端高于另一端，所述冷却驱动机构34连接在冷却管33上、且用于驱动冷却管绕自身轴心旋转，所述提升机35设于冷却固定座32远离炉体22的一侧、且提升机35底部进口处设有位于冷却管远离炉体的一端的下方的导料板。这样；料仓中的氧化锌可自进料管直接进入炉体中，而炉体中的尾气则可自废气炮台中流出；氧化锌在进入炉体后将在天然气的燃烧下持续煅烧，直至从出料口流出，在此过程中，由于氧化锌直接与火焰接触，因此，由隔热材料制成炉体将具有较好稳定性，而由于氧化锌处在1200~1300℃下进行煅烧，因此，可有效剔除其中的水分、杂质等，从而使得最终氧化锌的密封达到2 g/cm3左右；最后，自出料管流出的氧化锌将直接进入冷却管中，并最终从提升机送出。本发明从整体上具有结构精巧、加工效率高、安全稳定且可在1200~1300℃环境下对氧化锌进行煅烧，从而使得氧化锌的密度满足陶瓷行业的使用要求的优点。
本领域技术人员在实际使用时还发现，由于炉体中气流保持向上的运动趋势，因此，炉体中的产生的尾气将自然进入废气炮台中，并在流出炉体的过程中带出部分还未经过煅烧的氧化锌，若任由其排入大气中，将对车间周边的空气环境带来极大的污染，并带来大量的原料浪费，对此，本案对废气炮台以及废气排除机构作出了以下改进：
所述废气炮台13的内壁的下部固定连接有一次沉积斗131，所述一次沉积斗131呈倒圆台状、且位于炉体22的下方，所述一次沉积斗131的底部开设有一次沉积出料口，所述一次沉积出料口中设有阀门一132，所述废气炮台13的底部开设有出料门133（从而使得操作人员可通过小车方便、高效的收集并移出第一次沉积的氧化锌）；这样，自炉体进入废气炮台中的气流将在废气炮台中初步冷却，使得气流中绝大部分氧化锌在自重影响下自然下落，并集中收集在一次沉积斗上，操作人员可每隔一段时间打开一次阀门一，对收集的氧化锌进行方便的回收；
所述废气排出机构14包括连通管141、二次沉积管142和出气管143，所述连通管141水平设置，所述连通管141的一端固定连接在废气炮台13的外壁的顶部、且与废气炮台13连通，所述二次沉积管142竖直设置、且二次沉积管142的顶端与连通管141远离废气炮台13的一端对接，所述二次沉积管142的底部开设有二次沉积出料口，所述二次沉积出料口中设有阀门二144，所述出气管143水平设置、且其一端与二次沉积管142的下部相连通，所述出气管143远离二次沉积管142的一端连接有鼓风机145（鼓风机仅需通过较低的转速，使得连通管、二次沉积管和出气管中的气体具有一定的流速，而非保持不动即可）。这样，自废气炮台流出的气体将在经过连通管后进入二次沉积管中，并在二次沉积管中进一步冷却，使得其中携带的极少量的氧化锌最终下落至二次沉积出料口中进行收集，从而杜绝了最终自出气管流出的气体中含有氧化锌的问题。同样，操作人员可每隔一段时间打开一次阀门二，对收集的氧化锌进行方便的回收。
这样，通过一次沉积、二次沉积的过程，对排放的尾气进行了冷却，对其中氧化锌进行了回收，一方面，降低对生产车间周边环境的影响，避免了对环境的污染；另一方面，对尾气中包含的少量的氧化锌进行了冷却和回收，避免了原料的浪费。
所述废气排除机构还包括风冷机构，所述风冷机构包括加压风机151、冷却风管一152和冷却风管二153，所述加压风机151固定连接在鼓风机145的上方，所述冷却风管一152呈螺旋转缠绕在二次沉积管142之外，所述冷却风管二153呈螺旋状缠绕在废气炮台13之外，所述加压风机151、冷却风管一152和冷却风管二153依次连通。这样，车间外的空气将先与二次沉积管换热，再与废气炮台换热，一方面可对两处位置分别进行冷却，从而使得氧化锌可更好、更快的沉积下来；另一方面，可使得冷却风管二中的气温高于冷却风管一中的气温，从而通过冷却风管一的“预热”避免了过度冷却而造成的废气炮台开裂等问题，延长了风冷机构以及废气炮台的实际使用寿命。
所述基座和废气炮台之间还设有炉体导向机构26，所述炉体导向机构包括导向环261和导向座262，所述导向座262设于废气炮台13和基座21之间、且导向座262的顶面上开设有弧形的导向槽，所述导向环261固定连接在炉体22的外壁上、且与炉体22同轴心，所述导向环261的下部伸入导向槽中、且与导向槽相适配。从而使得炉体的旋转运动更为稳定，保证了炉体的动作稳定性以及可靠性。
所述炉体驱动机构23包括电机一231、小斜齿轮232和大斜齿轮233，所述电机一231设于废气炮台13和基座21之间，所述小斜齿轮232与电机一231的输出轴固定相连，所述大斜齿轮233固定连接在炉体22的外壁上、且与炉体22同轴心，所述小斜齿轮232和大斜齿轮233相啮合。从而在使用时通过电机一带动炉体稳定、缓慢的旋转。
所述冷却驱动机构34包括电机二、传动链和一对链轮（为保证示图清晰，本案仅在图中绘制了一个链轮，而冷却驱动机构的其他部件则是本领域技术人员根据文字能够理解并复制的，因此图中并未赘述），所述电机二设于冷却管的一侧，其中一个链轮固定连接在电机二的输出轴上、且另一个链轮固定连接在冷却管的外壁上，所述传动链呈环形绕设两所述链轮。从而在使用时通过电机二带动冷却管稳定、匀速的旋转。
所述出料机构还包括喷淋机构36，所述喷淋机构包括进水管361和若干出水管362，所述进水管设于冷却固定座的上方，若干所述出水管均连接在进水管上、且均位于冷却管的上方，所述出水管的底部开设有出水口。从而采用喷水的方式提升冷却管对其中氧化锌的冷却效率。
Claims (2)
1.一种高密度氧化锌的加工工艺，其特征在于，按以下步骤进行加工：
1）、制备煅烧炉：选取隔热材料制作煅烧炉的炉体，选取耐火砖制作煅烧炉的基座，并使得炉体斜向下设置；
2）、投料：通过进料管将直接法制得的氧化锌直接送入煅烧炉的炉体中；
3）、煅烧：旋转炉体，并与炉体的出料侧通入火焰，使得氧化锌直接与火焰接触进行煅烧，煅烧温度为1200~1300℃；
4）、出料：煅烧完毕的氧化锌自炉体的出料口自然流出，并通过出料管送入斜向下设置的冷却管中；
5）、冷却：旋转冷却管，并采用喷淋的方式对冷却管进行冷却，使得经过煅烧的氧化锌边运动边冷却，形成块状；
6）、提升：通过提升机将块状的氧化锌送入研磨装置中；
7）、研磨：通过研磨装置对块状的氧化锌进行研磨，使其呈细密的粉末状；
8）、打包：将研磨腔中的粉末状的氧化锌吸出，并置于包装袋中进行打包；完毕。
2.根据权利要求1所述的一种高密度氧化锌的加工工艺，其特征在于，步骤3）煅烧过程中产生的尾气通过以下步骤进行处理：
S1）、将煅烧炉的进料端置于废气炮台中，使得尾气直接流入废气炮台中；
S2）、在废气炮台中对含有少量氧化锌的尾气进行自然冷却，使得氧化锌在自重影响下自然下落进行回收；
S3）、将回收所得的氧化锌重新投入煅烧炉的炉体中；完毕。
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 225200 Tonghe Road, science and Technology Park, Fanchuan Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Yangzhou Xinda Renewable Resources Technology Co.,Ltd. Address before: 225200 No. 88, Huijiang Road, Fanchuan Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province Applicant before: YANGZHOU XINDA ZINC INDUSTRY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: A high-density zinc oxide processing process Effective date of registration: 20230711 Granted publication date: 20211105 Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Yangzhou Branch Pledgor: Yangzhou Xinda Renewable Resources Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980047750 |
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Effective date of registration: 20240311 Address after: No. 38, Juxi Group, Donghui Village, Fanchuan Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province, 225200 Patentee after: Ju Qibiao Country or region after: China Address before: 225200 Tonghe Road, science and Technology Park, Fanchuan Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee before: Yangzhou Xinda Renewable Resources Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240430 Address after: 225200 science and Technology Park, Fanchuan Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Yangzhou Xinda Renewable Resources Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 38, Juxi Group, Donghui Village, Fanchuan Town, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province, 225200 Patentee before: Ju Qibiao Country or region before: China |
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