CN115198341B - 由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,包括脱水机构和气氛烧结炉组件,脱水机构的出料口通过出料管连接气氛烧结炉组件的进料口,还包括加压进料机构,加压进料机构包括进料管和多个加压进料枪,进料管的一端连接溶液箱,多个挤压进料枪均连接在进料管的另一端,进料管上连入有增压泵,脱水机构包括筒体和设置在筒体外侧的热压机构,筒体内设置有滤水盘,多个加压进料枪绕着筒体的圆周方向间隔设置,加压进料枪倾斜设置,且加压进料枪的枪头穿入筒体内朝向滤水盘。集压热、脱水和烘干于一体,具有脱水迅速不易堵塞、热压强度可控和烘干均匀的优点,避免了设备之间的相互影响,提高了氧化镁晶须的制备品质。
Description
技术领域
本发明涉及氧化镁晶须制备领域,具体为由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置及制备方法。
背景技术
氧化镁晶须是无机晶须材料中极具发展潜力的一种,与碳化硅晶须、氮化硅晶须、钛酸钾晶须等相比较,制备氧化镁晶须的原料价廉易得。特别是氧化镁晶须具有高熔点和在高温下不会被氧化的性能,使其在高温复合材料领域具有广阔的应用前景。作为新型的多功能无机材料,在众多镁盐晶须产品中氧化镁晶须具有良好的耐热性(熔点高达2850℃)、绝缘性、稳定性、热传导性(热传导率是氧化铝的三倍)、耐碱性和极高的强度,具有与普通氧化镁不同的光、热、力学等奇特性能,特别是在高温下不会被氧化的性能很适合作为各种复合材料的强化材料,与聚氯乙烯树脂配合使用时,可提高制品的机械强度和热稳定性;与水泥配合使用时,可提高制品的抗弯曲强度和抗冲击强度,也可用作耐火砖的原料,同时还可用作吸附剂、绝热材料、吸音材料、耐腐蚀材料、阻燃材料以及不饱和聚脂的增稠剂和补强剂,其用途多而广泛。氧化镁晶须在高温复合材料领域具有广阔的应用前景,是近几年发展较快的高技术结构新材料。其中,氧化镁晶须的制备方法大致包括以下三种:第一种、以含镁矿物为原料,加人工业酸(硫酸、盐酸,或硝酸)将其溶解,在得到的含镁粗制溶液中添加碱,除去杂质。然后将反应液放入高压容器中,通入氧气,在98~147Pa的压力下进行压热处理,生成物经脱水干燥后,在1100~1200℃下烧成,得到氧化镁晶须;以镁盐和卤化物为原料,将其进行混合。在650~900℃下加热熔融1~6h,生成熔融盐。再将熔融盐加热到700~900℃,同时通入水蒸气,氧化镁晶须析出并成长。经过洗涤分离,得到较纯的氧化镁晶须;第三种,以硫酸镁或其他含水镁盐和卤化物组成的混合物,在550℃以下进行脱水,加热时间0.5~5h。然后在含水蒸气的气氛下,于600℃以上(最好700~950℃)的温度下烧成,得到氧化镁晶须;在通过硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的工艺中,没有专门针对硝酸镁溶液进行处理的设备,即没有集压热、脱水以及干燥于一体的装置,导致加工的过程中需要分别配置相对应功能的设备,即需要配置高压容器进行压热处理,配置脱水容器进行脱水处理,配置干燥炉进行干燥处理,增加了设备间的匹配难度,其一设备处理不当直接影响下一设备的加工,同时导致加工设备的占用体积较大且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出了由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,集压热、脱水和烘干于一体,具有脱水迅速不易堵塞、热压强度可控和烘干均匀的优点,避免了设备之间的相互影响,提高了氧化镁晶须的制备品质,同时降低了设备的占用体积和投入成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,包括脱水机构和气氛烧结炉组件,所述脱水机构的出料口通过出料管连接所述气氛烧结炉组件的进料口,还包括加压进料机构,所述加压进料机构包括进料管和多个加压进料枪,所述进料管的一端连接溶液箱,多个所述挤压进料枪均连接在所述进料管的另一端,所述进料管上连入有增压泵,所述脱水机构包括筒体和设置在所述筒体外侧的热压机构,所述筒体内设置有滤水盘,多个所述加压进料枪绕着所述筒体的圆周方向间隔设置,所述加压进料枪倾斜设置,且所述加压进料枪的枪头穿入筒体内朝向所述滤水盘,所述热压机构包括热压管和多个上热压枪和多个下热压枪,所述上热压枪和下热压枪均连接在所述热压管上,所述上热压枪和下热压枪分别位于在所述滤水盘上方和下方,所述上热压枪的枪头和下热压枪的枪头均穿入在所述筒体内。
采用上述技术方案的效果为,通过增压泵对硝酸镁溶剂加压后通入筒体内,通过加压进料枪调整硝酸镁溶液的喷射角度,使硝酸镁溶液朝向滤水盘喷射出,加压后的硝酸镁溶液中的水能更快速的通过滤水盘,同时高压的硝酸镁溶液对滤水盘有冲刷效果,有效防止滤水盘的堵塞,从而在进料的过程中脱去硝酸镁溶液中大部分水,然后上热压枪打开向筒体内通入热空气对硝酸镁溶液进行热压处理,使之析出晶体,在热压的过程中,在压强与高温的情况下进一步使硝酸镁溶液中的水脱出从滤水盘穿过,从而此结构设计使热压的过程还能持续进行脱水处理,大大提高了硝酸镁溶液的处理效率,热压完成后,筒体进行减压排气,此时在打开下热压枪,通过上热压枪和下热压枪同时对滤水盘上的晶体进行干燥,使干燥更加均匀且全面,干燥完成的晶体通过出料管进入到气氛烧结炉组件内进行烧结制得氧化镁晶须。
进一步地,所述筒体内设置有可调阀门机构,所述可调阀门机构位于所述滤水盘的上方,所述阀门机构包括出气管、锥形阀块阀门弹簧,所述出气管固定连接在所述筒体上,所述出气管的底部沿着远离滤水盘的方向依次开设有第一出气孔、第二出气孔和第三出气孔,所述第三出气孔的直径和第一出气孔的直径均小于所述第二出气孔的直径,所述锥形阀块和阀门弹簧均设置在所述第二出气孔内,所述锥形阀块的小直径端适配在所述第一出气孔内,所述阀门弹簧位于所述锥形阀块的上方并与锥形阀块连接。
进一步地,所述第二出气孔内设置有调节盘,所述调节盘可沿着所述出气管的轴向移动,所述调节盘的直径大于所述第三出气孔的直径,所述阀门弹簧远离锥形阀块的一端与所述调节盘接触。
进一步地,所述出气管远离所述锥形阀块的一端设置有端盖,所述端盖上螺纹连接螺杆,所述螺杆的一端穿过端盖与所述调节盘连接,所述螺杆的另一端连接有旋转机构,所述端盖上开设有若干与所述第三出气孔相通的排气孔。
进一步地,所述旋转机构包括滑移筒、旋转筒和电机,所述滑移筒滑动套设在所述出气管上,所述滑移筒的顶部转动连接有所述旋转筒,所述旋转筒顶部的中心固定有主动轴,所述电机安装在所述旋转筒上,所述电机的输出轴与所述主动轴传动连接,所述旋转筒内设置有棘轮机构;
所述棘轮机构包括第一棘轮和第二棘轮,所述第一棘轮设置在所述螺杆上,所述第二棘轮通过弹性伸缩机构与所述旋转筒连接,所述第一棘轮与第二棘轮啮合。
进一步地,所述弹性伸缩机构包括伸缩杆和弹簧,所述伸缩杆的两端分别与所述旋转筒和第二棘轮连接,所述弹簧套设在所述伸缩杆上。
进一步地,所述出气管的外壁固定有滑条,所述滑移筒的内壁开设有与所述滑条相适配的滑槽。
进一步地,所述气氛烧结炉组件包括气氛烧结炉壳体和冷却机构,所述气氛烧结炉壳体为双成壳体,所述气氛烧结炉壳体的内壁与外壁之间形成有冷却腔,所述冷却机构包括进水管和出水管,所述进水管连接在所述气氛烧结炉壳体的底部,所述出水管连接在所述气氛烧结炉壳体的顶部。
进一步地,所述热压管上连入有加压泵,所述筒体的外侧设置有负压出料机构,所述负压出料机构包括负压泵和多个负压枪,多个所述负压枪围绕所述筒体的圆周方向等间距设置,所述负压枪连接在所述出料管上,所述负压枪的枪口端穿入筒体内并朝向滤水盘,所述负压枪位于所述滤水盘的上方,所述负压泵设置在所述出料管内。
使用由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置的制备方法,包括以下步骤:
S1、对硝酸镁溶液进行加压脱水处理;通过增压泵将溶液箱内的硝酸镁溶液加压通入筒体内,高压的硝酸镁溶液喷向滤水盘以增加滤水效率;
S2、封堵出气管进行压热处理;螺杆带动调节盘下移,使调节盘压缩阀门弹簧使锥形阀块完全封堵第一出气孔,并使阀门弹簧不能继续被压缩,打开上热压枪向筒体内通入热空气进行加压;
S3、对硝酸镁进行减压干燥;打开下热压枪通过热空气进行干燥,根据干燥所需的压强,移动螺杆改变调节盘的位置,以调节阀门弹簧的预设压缩值,使筒体内的压强大于设定值后,出气管才导通排气,排气至压强小于设定值后,出气管自动关闭,实现定压干燥;
S4、负压排料;关闭热压机构,打开负压泵,通过负压的形式使硝酸镁通过出料管进入到气氛烧结炉壳体内,在1100~1200℃下烧成,得到氧化镁晶须;
S5、冷却出料;关闭气氛烧结炉,通过冷却机构对气氛烧结炉壳体进行冷却水循环冷却,降温处理后,打开气氛烧结炉,取出氧化镁晶须。
本发明的有益效果是:
1、集压热、脱水和烘干于一体,具有脱水迅速不易堵塞、热压强度可控和烘干均匀的优点,避免了设备之间的相互影响,提高了氧化镁晶须的制备品质,同时降低了设备的占用体积和投入成本。
2、通过增压泵对硝酸镁溶剂加压后通入筒体内,通过加压进料枪调整硝酸镁溶液的喷射角度,使硝酸镁溶液朝向滤水盘喷射出,加压后的硝酸镁溶液中的水能更快速的通过滤水盘,同时高压的硝酸镁溶液对滤水盘有冲刷效果,有效防止滤水盘的堵塞。
3、打开上热压枪向筒体内通入热空气对硝酸镁溶液进行热压处理,使之析出晶体,在热压的过程中,在压强与高温的情况下进一步使硝酸镁溶液中的水脱出从滤水盘穿过,从而此结构设计使热压的过程还能持续进行脱水处理,大大提高了硝酸镁溶液的处理效率。
4、热压完成后,筒体进行减压排气,此时在打开下热压枪,通过上热压枪和下热压枪同时对滤水盘上的晶体进行干燥,使干燥更加均匀且全面。
附图说明
图1为本发明由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置中脱水机构的立体图;
图2为本发明由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置中脱水机构的内部结构示意图;
图3为图2中A处放大图;
图4为本发明由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置的整体结构示意图;
图中,1-脱水机构,2-气氛烧结炉组件,3-出料管,4-进料管,5-加压进料枪,6-滤水盘,7-热压管,8-增压泵,9-上热压枪,10-下热压枪,11-出气管,12-锥形阀块,13-筒体,14-第一出气孔,15-第二出气孔,16-第三出气孔,17-阀门弹簧,18-调节盘,19-端盖,20-螺杆,21-排气孔,22-滑移筒,23-旋转筒,24-电机,25-主动轴,26-第一棘轮,27-第二棘轮,28-伸缩杆,29-弹簧,32-气氛烧结炉壳体,34-进水管,35-出水管,36-加压泵,37-负压枪,38-负压泵。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1至图4所示,由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,包括脱水机构1和气氛烧结炉组件2,脱水机构1的出料口通过出料管3连接气氛烧结炉组件2的进料口,还包括加压进料机构,加压进料机构包括进料管4和多个加压进料枪5,进料管4的一端连接溶液箱,多个挤压进料枪5均连接在进料管4的另一端,进料管4上连入有增压泵8,脱水机构1包括筒体13和设置在筒体13外侧的热压机构,筒体13内设置有滤水盘6,多个加压进料枪5绕着筒体13的圆周方向间隔设置,加压进料枪5倾斜设置,且加压进料枪5的枪头穿入筒体13内朝向滤水盘6,热压机构包括热压管7和多个上热压枪9和多个下热压枪10,上热压枪9和下热压枪10均连接在热压管7上,上热压枪9和下热压枪10分别位于在滤水盘6上方和下方,上热压枪9的枪头和下热压枪10的枪头均穿入在筒体13内;通过增压泵8对硝酸镁溶剂加压后通入筒体13内,通过加压进料枪5调整硝酸镁溶液的喷射角度,使硝酸镁溶液朝向滤水盘6喷射出,加压后的硝酸镁溶液中的水能更快速的通过滤水盘6,同时高压的硝酸镁溶液对滤水盘6有冲刷效果,有效防止滤水盘6的堵塞,从而在进料的过程中脱去硝酸镁溶液中大部分水,然后上热压枪9打开向筒体13内通入热空气,以对硝酸镁溶液进行热压处理,使之析出晶体,在热压的过程中,在压强与高温的情况下进一步使硝酸镁溶液中的水脱出从滤水盘穿过,从而此结构设计使热压的过程还能持续进行脱水处理,大大提高了硝酸镁溶液的处理效率,热压完成后,筒体13进行减压排气,此时再打开下热压枪10,通过上热压枪9和下热压枪10同时对滤水盘6上的晶体进行干燥,使干燥更加均匀且全面,干燥完成的晶体通过出料管进入到气氛烧结炉组件2内进行烧结制得氧化镁晶须。热压管7上连入有加压泵36,对空气进行加热的设备可选用空气加热器,将热压管7连接在空气加热器的出气端口上,通过加压泵36将热空气持续通入筒体13内,达到所需的热压强度即可;筒体13的外侧设置有负压出料机构,负压出料机构包括负压泵38和多个负压枪37,多个负压枪37围绕筒体13的圆周方向等间距设置,负压枪37连接在出料管3上,负压枪37的枪口端穿入筒体13内并朝向滤水盘6,负压枪37位于滤水盘6的上方,负压泵38设置在出料管3内,当硝酸镁溶液脱水、热压和干燥工艺完成后,对筒体13进行排气减压,然后打开负压泵38,负压枪37的枪口靠近滤水盘6设置,通过负压泵28产生的负压将滤水盘6上的晶体吸入气氛烧结炉组件2内,而负压枪37设置有多个,并沿滤水盘6的圆周方向均布,从而使负压枪37能完全覆盖滤水盘6进行吸料。具体实施时,筒体13的底部或侧壁设有排水管,用于排出硝酸镁溶液脱出的水。
进一步地,如图2和图3所示,筒体13内设置有可调阀门机构,可调阀门机构位于滤水盘6的上方,阀门机构包括出气管11、锥形阀块12阀门弹簧17,出气管11固定连接在筒体13上,出气管11的底部沿着远离滤水盘6的方向依次开设有第一出气孔14、第二出气孔15和第三出气孔16,第三出气孔16的直径和第一出气孔14的直径均小于第二出气孔15的直径,锥形阀块12和阀门弹簧17均设置在第二出气孔15内,锥形阀块12的小直径端适配在第一出气孔14内,阀门弹簧17位于锥形阀块12的上方并与锥形阀块12连接,第二出气孔15内设置有调节盘18,调节盘18可沿着出气管11的轴向移动,调节盘18的直径大于第三出气孔16的直径,阀门弹簧17远离锥形阀块12的一端与调节盘18接触,当阀门弹簧17处于常态时,锥形阀块12的小直径端适配在第一出气孔14内,从而封堵出气管11,通过调节盘18的移动使阀门弹簧17产生预设力,具体为,调节盘18向下移动,将阀门弹簧17压缩在锥形阀块12与调节盘18之间,在阀门弹簧17的反作用力下,使锥形阀块12以阀门弹簧17的反作用力抵在第一出气孔14与第二出气孔15形成的台阶上,锥形阀块12向上移动使第一出气孔14打开需要克服阀门弹簧17的反作用力,而弹簧的作用力可根据胡克定律得出,因此,通过调节阀门弹簧17的初始压缩长度,即可改变阀门弹簧17对锥形阀块12的反作用力,从而调节筒体13内的干燥气压,当干燥气压产生的力大于阀门弹簧17的反作用力时,才能使锥形阀块12移动,使锥形阀块12向上移动继续挤压阀门弹簧17,使出气管11打开进行排气,排气至筒体13内的气压小于阀门弹簧17的反作用力时,阀门弹簧17重新带动锥形阀块12封堵出气管11,从而使筒体13内气压保持在稳定状态。
进一步地,出气管11远离锥形阀块12的一端设置有端盖19,端盖19上螺纹连接螺杆20,螺杆20的一端穿过端盖19与调节盘18连接,螺杆20的另一端连接有旋转机构,端盖19上开设有若干与第三出气孔16相通的排气孔21,保证出气管11能正常排气,旋转机构包括滑移筒22、旋转筒23和电机24,滑移筒22滑动套设在出气管11上,滑移筒22的顶部转动连接有旋转筒23,旋转筒23顶部的中心固定有主动轴25,电机24安装在旋转筒23上,电机24的输出轴与主动轴25传动连接,旋转筒23内设置有棘轮机构;棘轮机构包括第一棘轮26和第二棘轮27,第一棘轮26设置在螺杆20上,第二棘轮27通过弹性伸缩机构与旋转筒23连接,第一棘轮26与第二棘轮27啮合,电机24带动旋转筒23转动,旋转筒23通过第一棘轮26与第二棘轮27的啮合带动螺杆20转动,螺杆20沿着端盖19的螺旋线方向移动,从而挤压调节盘18以压缩阀门弹簧17,螺杆20的移动距离跟螺杆20上的螺纹间距有关,即螺杆20转动一圈移动一个螺距,从而使调节盘18的移动间隙可在小范围内调节,并且具有较高的调节精度,使调节盘18的移动距离可根据螺杆20的旋转圈数得出,进而得到对阀门弹簧17的压缩量,以结合胡克定律得到弹簧的反作用力;弹性伸缩机构包括伸缩杆28和弹簧29,伸缩杆28的两端分别与旋转筒23和第二棘轮26连接,弹簧29套设在伸缩杆28上,当进行热压处理时,螺杆20带动调节盘18下移,使调节盘18压缩阀门弹簧17使锥形阀块12完全封堵第一出气孔14,并使阀门弹簧17不能继续被压缩,此时电机24继续转动带动螺杆20移动时,螺杆20不能继续移动,从而在第一棘轮26与第二棘轮27之间的扭矩得不到释放,此时,将压缩弹簧29形变,伸缩杆28缩短,从而使第一棘轮26与第二棘轮27分离,使电机24处于空转状态,避免螺杆20和阀门弹簧17的损坏;优选的,出气管11的外壁固定有滑条,滑移筒22的内壁开设有与滑条相适配的滑槽,使滑移筒22在出气管11上限位滑动。
进一步地,气氛烧结炉组件2包括气氛烧结炉壳体32和冷却机构,气氛烧结炉壳体32为双成壳体,气氛烧结炉壳体33的内壁与外壁之间形成有冷却腔,冷却机构包括进水管34和出水管35,进水管34连接在气氛烧结炉壳体33的底部,出水管35连接在气氛烧结炉壳体33的顶部,具体实施时,进水管34连接外部水源,通过负压的形式使硝酸镁通过出料管3进入到气氛烧结炉壳体32内,在1100~1200℃下烧成,得到氧化镁晶须,关闭气氛烧结炉,通过冷却机构对气氛烧结炉壳体32进行冷却水循环冷却,降温处理后,打开气氛烧结炉,取出氧化镁晶须。
使用由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置的制备方法,包括以下步骤:
S1、对硝酸镁溶液进行加压脱水处理;通过增压泵8将溶液箱内的硝酸镁溶液加压通入筒体13内,高压的硝酸镁溶液喷向滤水盘6以增加滤水效率;
S2、封堵出气管11进行压热处理;螺杆20带动调节盘18下移,使调节盘18压缩阀门弹簧17使锥形阀块12完全封堵第一出气孔14,并使阀门弹簧17不能继续被压缩,打开上热压枪9向筒体13内通入热空气进行加压;
S3、对硝酸镁进行减压干燥;打开下热压枪10通过热空气进行干燥,根据干燥所需的压强,移动螺杆20改变调节盘18的位置,以调节阀门弹簧17的预设压缩值,使筒体13内的压强大于设定值后,出气管11才导通排气,排气至压强小于设定值后,出气管11自动关闭,实现定压干燥;
S4、负压排料;关闭热压机构,打开负压泵38,通过负压的形式使硝酸镁通过出料管3进入到气氛烧结炉壳体32内,在1100~1200℃下烧成,得到氧化镁晶须;
S5、冷却出料;关闭气氛烧结炉,通过冷却机构对气氛烧结炉壳体32进行冷却水循环冷却,降温处理后,打开气氛烧结炉,取出氧化镁晶须。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;以及本领域普通技术人员可知,本发明所要达到的有益效果仅仅是在特定情况下与现有技术中目前的实施方案相比达到更好的有益效果,而不是要在行业中直接达到最优秀使用效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,包括脱水机构(1)和气氛烧结炉组件(2),所述脱水机构(1)的出料口通过出料管(3)连接所述气氛烧结炉组件(2)的进料口,其特征在于,还包括加压进料机构,所述加压进料机构包括进料管(4)和多个加压进料枪(5),所述进料管(4)的一端连接溶液箱,多个所述加压进料枪(5)均连接在所述进料管(4)的另一端,所述进料管(4)上连入有增压泵(8),所述脱水机构(1)包括筒体(13)和设置在所述筒体(13)外侧的热压机构,所述筒体(13)内设置有滤水盘(6),多个所述加压进料枪(5)绕着所述筒体(13)的圆周方向间隔设置,所述加压进料枪(5)倾斜设置,且所述加压进料枪(5)的枪头穿入筒体(13)内朝向所述滤水盘(6),所述热压机构包括热压管(7)和多个上热压枪(9)和多个下热压枪(10),所述上热压枪(9)和下热压枪(10)均连接在所述热压管(7)上,所述上热压枪(9)和下热压枪(10)分别位于在所述滤水盘(6)上方和下方,所述上热压枪(9)的枪头和下热压枪(10)的枪头均穿入在所述筒体(13)内。
2.根据权利要求1所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述筒体(13)内设置有可调阀门机构,所述可调阀门机构位于所述滤水盘(6)的上方,所述阀门机构包括出气管(11)、锥形阀块(12)阀门弹簧(17),所述出气管(11)固定连接在所述筒体(13)上,所述出气管(11)的底部沿着远离滤水盘(6)的方向依次开设有第一出气孔(14)、第二出气孔(15)和第三出气孔(16),所述第三出气孔(16)的直径和第一出气孔(14)的直径均小于所述第二出气孔(15)的直径,所述锥形阀块(12)和阀门弹簧(17)均设置在所述第二出气孔(15)内,所述锥形阀块(12)的小直径端适配在所述第一出气孔(14)内,所述阀门弹簧(17)位于所述锥形阀块(12)的上方并与锥形阀块(12)连接。
3.根据权利要求2所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述第二出气孔(15)内设置有调节盘(18),所述调节盘(18)可沿着所述出气管(11)的轴向移动,所述调节盘(18)的直径大于所述第三出气孔(16)的直径,所述阀门弹簧(17)远离锥形阀块(12)的一端与所述调节盘(18)接触。
4.根据权利要求3所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述出气管(11)远离所述锥形阀块(12)的一端设置有端盖(19),所述端盖(19)上螺纹连接螺杆(20),所述螺杆(20)的一端穿过端盖(19)与所述调节盘(18)连接,所述螺杆(20)的另一端连接有旋转机构,所述端盖(19)上开设有若干与所述第三出气孔(16)相通的排气孔(21)。
5.根据权利要求4所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述旋转机构包括滑移筒(22)、旋转筒(23)和电机(24),所述滑移筒(22)滑动套设在所述出气管(11)上,所述滑移筒(22)的顶部转动连接有所述旋转筒(23),所述旋转筒(23)顶部的中心固定有主动轴(25),所述电机(24)安装在所述旋转筒(23)上,所述电机(24)的输出轴与所述主动轴(25)传动连接,所述旋转筒(23)内设置有棘轮机构;
所述棘轮机构包括第一棘轮(26)和第二棘轮(27),所述第一棘轮(26)设置在所述螺杆(20)上,所述第二棘轮(27)通过弹性伸缩机构与所述旋转筒(23)连接,所述第一棘轮(26)与第二棘轮(27)啮合。
6.根据权利要求5所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述弹性伸缩机构包括伸缩杆(28)和弹簧(29),所述伸缩杆(28)的两端分别与所述旋转筒(23)和第二棘轮(27)连接,所述弹簧(29)套设在所述伸缩杆(28)上。
7.根据权利要求5所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述出气管(11)的外壁固定有滑条,所述滑移筒(22)的内壁开设有与所述滑条相适配的滑槽。
8.根据权利要求1所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述气氛烧结炉组件(2)包括气氛烧结炉壳体(32)和冷却机构,所述气氛烧结炉壳体(32)为双层壳体,所述气氛烧结炉壳体(32)的内壁与外壁之间形成有冷却腔,所述冷却机构包括进水管(34)和出水管(35),所述进水管(34)连接在所述气氛烧结炉壳体(32)的底部,所述出水管(35)连接在所述气氛烧结炉壳体(32)的顶部。
9.根据权利要求1所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置,其特征在于,所述热压管(7)上连入有加压泵(36),所述筒体(13)的外侧设置有负压出料机构,所述负压出料机构包括负压泵(38)和多个负压枪(37),多个所述负压枪(37)围绕所述筒体(13)的圆周方向等间距设置,所述负压枪(37)连接在所述出料管(3)上,所述负压枪(37)的枪口端穿入筒体(13)内并朝向滤水盘(6),所述负压枪(37)位于所述滤水盘(6)的上方,所述负压泵(38)设置在所述出料管(3)内。
10.使用根据权利要求1-9任意一项所述的由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对硝酸镁溶液进行加压脱水处理;通过增压泵(8)将溶液箱内的硝酸镁溶液加压通入筒体(13)内,高压的硝酸镁溶液喷向滤水盘(6)以增加滤水效率;
S2、封堵出气管(11)进行压热处理;螺杆(20)带动调节盘(18)下移,使调节盘(18)压缩阀门弹簧(17)使锥形阀块(12)完全封堵第一出气孔(14),并使阀门弹簧(17)不能继续被压缩,打开上热压枪(9)向筒体(13)内通入热空气进行加压;
S3、对硝酸镁进行减压干燥;打开下热压枪(10)通过热空气进行干燥,根据干燥所需的压强,移动螺杆(20)改变调节盘(18)的位置,以调节阀门弹簧(17)的预设压缩值,使筒体(13)内的压强大于设定值后,出气管(11)才导通排气,排气至压强小于设定值后,出气管(11)自动关闭,实现定压干燥;
S4、负压排料;关闭热压机构,打开负压泵(38),通过负压的形式使硝酸镁通过出料管(3)进入到气氛烧结炉壳体(32)内,在1100~1200℃下烧成,得到氧化镁晶须;
S5、冷却出料;关闭气氛烧结炉,通过冷却机构对气氛烧结炉壳体(32)进行冷却水循环冷却,降温处理后,打开气氛烧结炉,取出氧化镁晶须。
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