CN117073403B - 一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，属于无机非金属加工设备技术领域，下料管道一端与料粉仓连通，另一端伸入球化炉的内部，可燃气体燃烧喷枪安装在球化炉上，可燃气体燃烧喷枪的输出端位于球化炉内部，输入端位于球化炉外部，冷空气支管道安装在球化炉一侧，冷空气支管道一端位于球化炉内部，另一端位于球化炉外部且与送风管连通，送风管的一端与鼓风机连接，输送带与球化炉的底部连接，料粉仓用于储存石英微粉，石英微粉经下料管道进入球化炉，经可燃气体燃烧喷枪进行煅烧，而后在冷空气支管道处冷却，得到球形硅微粉产品。本发明具有节能降耗，环保，工艺流程简单，制备效率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属加工设备技术领域，更具体的说是涉及一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统。
背景技术
随着科学技术的发展，粉体技术特别是颗粒球化技术越来越被大规模产业化生产所急需。球形硅微粉是一种白色粉末，作为无味、无毒、无污染的无机非金属材料，具有纯度比较高，颗粒很细，良好的介电性能与导热率的优点，还具备膨胀系数低、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优点，被广泛应用于大规模集成电路封装、航空航天、涂料、医药及日用化妆品等行业领域，是行业发展生产中不可替代的新材料，高品质球形颗粒的制备及制备设备一直是行业的重点与难点，急需被开发利用。
目前国内外制备球形硅微粉的方法有物理法和化学法。物理法主要有火焰成球法、高温熔融喷射法、自蔓延低温燃烧法、等离子体法和高温煅烧球形化等；化学方法主要有气相法、水热合成法、溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法等。其中火焰成球法是将高纯石英砂在进行粉碎、筛分和提纯处理成石英颗粒后，被送入燃气-氧气产生的高温场中，进行高温熔融、冷却成球，最终形成高纯度球形硅微粉产品。这种方法生产工艺适用于进行大规模工业生产，具有较好发展前景，然而其工艺步骤繁琐，较为复杂。现有技术中缺少一种能将石英微粉材料高温煅烧后再冷却成微球的设备。
因此，如何提供一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，具有节能降耗，环保，工艺流程简单，制备效率高的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，包括：料粉仓、下料管道、球化炉、可燃气体燃烧喷枪、鼓风机、送风管、冷空气支管道和输送带；所述下料管道一端与料粉仓连通，另一端伸入球化炉的内部，所述可燃气体燃烧喷枪安装在球化炉上，所述可燃气体燃烧喷枪的输出端位于球化炉内部，输入端位于球化炉外部，所述冷空气支管道安装在球化炉一侧，所述冷空气支管道一端位于球化炉内部，另一端位于球化炉外部且与送风管连通，所述送风管的一端与鼓风机连接，所述输送带与球化炉的底部连接，所述料粉仓用于储存石英微粉，石英微粉经下料管道进入球化炉，经可燃气体燃烧喷枪进行煅烧，而后在冷空气支管道处冷却，得到球形硅微粉产品。
进一步地，所述可燃气体燃烧喷枪以球化炉水平截面的几何中心为圆心，均匀安装有四组。
进一步地，所述可燃气体燃烧喷枪包括助燃空气支管道和可燃气体管道，所述可燃气体管道与球化炉连通，所述助燃空气支管道套接在可燃气体管道上，且与球化炉连通，所述助燃空气支管道以球化炉水平截面的几何中心为圆心，周向布置。
进一步地，所述助燃空气支管道的一端与助燃热空气总管道连通，所述助燃热空气总管道的另一端与送风管连通。
进一步地，所述球化炉的顶部与热烟气排放管道连通。
进一步地，所述热烟气排放管道的一端与旋风收尘器连通，所述旋风收尘器用于收尘，所述助燃热空气总管道的一部分位于热烟气排放管道的内部。
进一步地，所述旋风收尘器的一侧与收集箱连接，另一端与排气管道连通，所述收集箱用于收集粉尘。
本发明的有益效果在于：
本发明结构简单，使用方便，料粉仓中储存有石英微粉；助燃空气支管道和可燃气体管道提供的助燃空气和可燃气体在球化炉内部被点燃，释放大量热量，对石英微粉进行煅烧，石英微粉在此区域熔化并球化，形成球化料粉，此区域温度最高，球化料粉在向冷空气支管道处运动的过程中，不受任何外力，可自由漂浮，目的是使其速度场均匀分布，而后球化料粉到达冷空气支管道处，进行快速冷却，即得到球形硅微粉产品，球形硅微粉产品经球化炉的底部的输送带输出，完成整个制备过程。从而使得本发明具有节能降耗，环保，工艺流程简单，制备效率高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明球化炉中可燃气体燃烧喷枪处截面的结构示意图。
图3为本发明球化炉中冷空气支管道处截面的结构示意图。
其中，图中：
1-料粉仓；2-下料管道；3-球化炉；4-助燃空气支管道；5-可燃气体管道；6-鼓风机；7-送风管；8-冷空气支管道；9-输送带；10-助燃热空气总管道；11-热烟气排放管道；12-旋风收尘器；13-收集箱；14-排气管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
请参阅附图1-3，本发明提供了一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，包括：料粉仓1、下料管道2、球化炉3、可燃气体燃烧喷枪、鼓风机6、送风管7、冷空气支管道8和输送带9；所述下料管道2一端与料粉仓1连通，另一端伸入球化炉3的内部，所述可燃气体燃烧喷枪安装在球化炉3上，所述可燃气体燃烧喷枪的输出端位于球化炉3内部，输入端位于球化炉3外部，所述冷空气支管道8安装在球化炉3一侧，所述冷空气支管道8一端位于球化炉3内部，另一端位于球化炉3外部且与送风管7连通，所述送风管7的一端与鼓风机6连接，所述输送带9与球化炉3的底部连接，所述料粉仓1用于储存石英微粉，石英微粉经下料管道2进入球化炉3，经可燃气体燃烧喷枪进行煅烧，而后在冷空气支管道8处冷却，得到球形硅微粉产品。送风管7与冷空气支管道8相连通，为便于连通，送风管7可沿球化炉3的外部周向设置；冷空气支管道8在竖直方向上布置三排，在水平方向上上切向布置四个。切向布置目的是促使冷空气旋流进入到球化炉3内部后形成旋流流动场，即保护球化炉3炉壁又可以冷却球形颗粒。可燃气体燃烧喷枪和冷空气支管道8之间可设置过渡区，球化料粉不受任何外力，可自由漂浮，目的是使其速度场均匀分布。
所述可燃气体燃烧喷枪以球化炉3水平截面的几何中心为圆心，均匀安装有四组。
所述可燃气体燃烧喷枪包括助燃空气支管道4和可燃气体管道5，所述可燃气体管道5与球化炉3连通，所述助燃空气支管道4套接在可燃气体管道5上，且与球化炉3连通，所述助燃空气支管道4以球化炉3水平截面的几何中心为圆心，周向布置。
所述助燃空气支管道4的一端与助燃热空气总管道10连通，所述助燃热空气总管道10的另一端与送风管7连通。本发明中冷空气支管道8处的冷风，是通过鼓风机6经送风管7提供，助燃空气支管道4中的助燃空气同样由鼓风机6经助燃热空气总管道10提供。
所述球化炉3的顶部与热烟气排放管道11连通。
所述热烟气排放管道11的一端与旋风收尘器12连通，所述旋风收尘器12用于收尘，所述助燃热空气总管道10的一部分位于热烟气排放管道11的内部。可对空气进行加热，形成助燃空气，助燃空气温度越高，越有利于提高球化炉3内部的燃烧温度。
所述旋风收尘器12的一侧与收集箱13连接，另一端与排气管道14连通，所述收集箱13用于收集粉尘。
本发明结构简单，使用方便，本发明结构简单，使用方便，料粉仓中储存有石英微粉；助燃空气支管道4和可燃气体管道5提供的助燃空气和可燃气体在球化炉3内部被点燃，释放大量热量，对石英微粉进行煅烧，石英微粉在此区域熔化并球化，形成球化料粉，此区域温度最高，球化料粉在向冷空气支管道8处运动的过程中，不受任何外力，可自由漂浮，目的是使其速度场均匀分布，而后球化料粉到达冷空气支管道8处，进行快速冷却，即得到球形硅微粉产品，球形硅微粉产品经球化炉3的底部的输送带9输出，完成整个制备过程。助燃空气支管道4和可燃气体管道5提供的助燃空气和可燃气体燃烧后产生大量热烟气，热烟气可对通过下料管道2进入球化炉3内部的石英微粉进行预热，目的是降低石英微粉熔化时所需要的热量；而后热烟气经热烟气排放管道11输送至旋风收尘器12中，其中热烟气中的灰尘经收集箱13收集，热烟气则经排气管道14排出，可燃气体燃烧喷枪的周向布置，有利于球化炉3内温度分布均匀，本发明中冷空气支管道8处的冷风，是通过鼓风机6经送风管7提供，助燃空气支管道4中的助燃空气同样由鼓风机6经助燃热空气总管道10提供，其中助燃热空气总管道10的一部分位于热烟气排放管道11的内部，可对空气进行加热，形成助燃空气，助燃空气温度越高，越有利于提高球化炉3内部的燃烧温度。从而使得本发明具有节能降耗，环保，工艺流程简单，制备效率高的优点。
本说明书中实施例采用递进的方式描述，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，其特征在于，包括：料粉仓(1)、下料管道(2)、球化炉(3)、可燃气体燃烧喷枪、鼓风机(6)、送风管(7)、冷空气支管道(8)和输送带(9)；所述下料管道(2)一端与料粉仓(1)连通，另一端伸入球化炉(3)的内部，所述可燃气体燃烧喷枪安装在球化炉(3)上，所述可燃气体燃烧喷枪的输出端位于球化炉(3)内部，输入端位于球化炉(3)外部，所述冷空气支管道(8)安装在球化炉(3)一侧，所述冷空气支管道(8)一端位于球化炉(3)内部，另一端位于球化炉(3)外部且与送风管(7)连通，所述送风管(7)的一端与鼓风机(6)连接，所述输送带(9)与球化炉(3)的底部连接，所述料粉仓(1)用于储存石英微粉，石英微粉经下料管道(2)进入球化炉(3)，经可燃气体燃烧喷枪进行煅烧，而后在冷空气支管道(8)处冷却，得到球形硅微粉产品；
所述可燃气体燃烧喷枪包括助燃空气支管道(4)和可燃气体管道(5)，所述可燃气体管道(5)与球化炉(3)连通，所述助燃空气支管道(4)套接在可燃气体管道(5)上，且与球化炉(3)连通，所述助燃空气支管道(4)以球化炉(3)水平截面的几何中心为圆心，周向布置；
所述助燃空气支管道(4)的一端与助燃热空气总管道(10)连通，所述助燃热空气总管道(10)的另一端与送风管(7)连通；
所述助燃空气支管道(4)和所述可燃气体管道(5)提供的助燃空气和可燃气体燃烧后产生大量热烟气，热烟气对通过所述下料管道(2)进入所述球化炉(3)内部的石英微粉进行预热；
所述球化炉(3)的顶部与热烟气排放管道(11)连通；
所述热烟气排放管道(11)的一端与旋风收尘器(12)连通，所述旋风收尘器(12)用于收尘，所述助燃热空气总管道(10)的一部分位于热烟气排放管道(11)的内部；
所述可燃气体燃烧喷枪和所述冷空气支管道(8)之间设置过渡区；
其中，所述球化炉(3)的上部为上窄下宽的形状，所述球化炉(3)的下部为上宽下窄的形状，中间为过渡区；
所述冷空气支管道(8)在竖直方向上布置三排，在水平方向上上切向布置四个。
2.根据权利要求1所述的一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，其特征在于，所述可燃气体燃烧喷枪以球化炉(3)水平截面的几何中心为圆心，均匀安装有四组。
3.根据权利要求1所述的一种自预热自余热回收节能型硅微粉球化炉系统，其特征在于，所述旋风收尘器(12)的一侧与收集箱(13)连接，另一端与排气管道(14)连通，所述收集箱(13)用于收集粉尘。
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