CN202322393U - 一种无机粉料高温成球装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种无机粉料高温成球装置，包括一个球化炉，所述球化炉的顶部设有燃烧器，所述球化炉底部球形颗粒的出口通过管路依次连接旋风分离器、袋式收尘器和引风机，所述球化炉炉壁周向设有与炉壁水平切线方向一致的空气进气管，空气沿炉壁水平切线方向进入球化炉内并在炉内壁形成空气环流，在球形颗粒进入旋风分离器之前的管路上设有空气进口；本实用新型可通过调节的燃气流量及氧气流量来调节燃烧产生的热量，空气环流能隔绝火焰及粉料与炉壁的接触，防止粉料熔融后在炉壁上粘结，在旋风分离器前开设空气进口补入冷空气，能够有效的降低粉体及管道内空气的温度，有利于产品的收集。本实用新型可广泛适用于无机超细粉体的煅烧。
Description
技术领域
本实用新型属于一种粉料煅烧装置，主要用于非金属矿物粉料的煅烧特别是球形硅微粉颗粒的制备。
背景技术
电子信息产业的快速发展，带动了集成电路市场规模不断扩大，硅微粉作为集成电路封装用的环氧塑封料的填充材料也随之显示出广阔的发展前景，但对硅微粉的质量要求也越来越高，除了要求超细、高纯度、低放射性元素含量外，还特别对其颗粒形状提出了球形化要求。球形硅微粉作为环氧模塑料的填料，与角形硅微粉相比较能够显著提高填充率和流动性，球形硅微粉取代角形硅微粉已经成为现实。球形硅微粉有很多种制造方法，如二氧化硅高温熔融法、溶胶凝胶法、金属硅燃爆法等。
二氧化硅高温熔融法是用以角形硅微粉为原料，利用燃烧器将天然气或者液化石油气与纯氧在球化炉内混合燃烧，产生2500℃以上的高温将角形石英颗粒熔化，熔融状态的石英颗粒在表面张力的作用下球化，然后再经过快速冷却，即得到球形硅微粉产品，球化炉内的温度越高越有利于硅微粉颗粒的熔融球化。在整个工艺过程中燃烧器及球化炉是关键设备，实际生产中整个煅烧装置经常会存在各种问题，如投料方式不能使硅微粉颗粒全部进入火焰范围、硅微粉颗粒熔融后粘结在炉壁上，另外燃气和助燃气体的流向及喷射模式，物料的分散程度等很多因素都会影响产品质量。
实用新型内容
本实用新型提供一种无机粉料高温成球装置，旨在解决粉体颗粒熔融后粘壁的问题。
一种无机粉料高温成球装置，包括一个球化炉，所述球化炉的顶部设有燃烧器，所述球化炉底部球形颗粒的出口通过管路依次连接旋风分离器、袋式收尘器和引风机，其特征在于：所述球化炉炉壁周向设有与炉壁水平切线方向一致的空气进气管，空气沿炉壁水平切线方向进入球化炉内并在炉内壁形成空气环流。
所述空气进气管采用焊接方式固定在球化炉炉壁上。
所述球化炉顶部的燃烧器位于球化炉的轴心，燃烧器沿球化炉的中心向炉内喷射原料和燃气。
所述球化炉底部球形颗粒出口与旋风分离器之间的管路上设有空气进口。
硅微粉原料由燃烧器的中心部位喷射出来，从球化炉的中心垂直落下，通过火焰熔化并重新冷却成球形颗粒。从火焰的温度场分布看，火焰中心部分温度最高，原料从燃烧器进入火焰中心部位后能更有效的熔融，提高产品的球形化率，空气沿炉壁水平切线方向的空气进口进入球化炉内，在火焰和球化炉壁之间形成一层空气环流，隔绝火焰及粉料与炉壁的接触，防止硅微粉熔融后在炉壁上粘结。
本实用新型可通过调节的燃气流量及氧气流量来调节燃烧产生的热量，空气环流能有效地保护粉体颗粒不粘壁，在旋风分离器前开设空气进口补入冷空气，能够有效的降低粉体及管道内空气的温度，有利于产品的收集。本实用新型可广泛适用于无机超细粉体的煅烧。
附图说明
图1为本实用新型实施例的煅烧工艺流程图；
图2为球化炉的结构示意图；
图3为图2中的A-A剖视图；
图中：1—燃烧器，2—球化炉，3—空气进口，4—旋风分离器，5袋式除尘器，6—引风机，201—燃烧火焰，202—空气进气管，203—耐火砖，204—粉体物料，205—空气环流保护层。
具体实施方式
结合图1、图2、图3所示，燃烧器1置于竖筒结构球化炉2的顶部居中，燃烧器1沿球化炉2的中心向炉内喷射原料和燃气，球化炉的外壁设有与其水平切线方向一致矩形空气进气管202，采用焊接方式固定在球化炉炉壁上，分上下两层，每层均布四个，空气沿炉壁水平切线方向进入炉体内并在炉内壁形成空气环流，在球形颗粒进入旋风分离器之前的管路上设有空气进口3，以旋风分离器收集球形颗粒，在旋风分离器4之后连接袋式收尘器5，袋式收尘器5与大功率引风机6连接。
从燃烧器中喷射出的天然气与氧气在球化炉内混合燃烧，产生高温燃烧火焰201，硅微粉体物料204与氧气混合从火焰中心垂直落下，在高温火焰中熔化，离开火焰后在表面张力的作用下凝结成球形颗粒，从球化炉壁进入的空气形成空气环流保护层205阻止球形颗粒粘壁。在引风机产生负压作用下球形球形颗粒沿输送管道进入旋风分离器，合格产品从旋风分离器中分离出来，超细粉进入袋式除尘器。
采用全封闭钢套筒结构的球化炉，内衬高温耐火砖203，能够有效的减少热量的流失，节约成本。
虽然球化炉内的温度越高越有利于硅微粉的熔化成球，但考虑到收尘布袋的耐高温性能以及减少管道内壁高温氧化，粉料在进入旋风分离器及袋式收尘器时温度不能过高。在旋风分离器前开设空气进口补入冷空气，能够有效的降低粉体及管道内空气的温度，有利于产品的收集。
上述实施例仅是本实用新型的较佳实施方式，详细说明了本实用新型的技术构思和实施要点，并非是对本实用新型的保护范围进行限制，凡根据本实用新型精神实质所作的任何简单修改及等效结构变换或修饰，均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无机粉料高温成球装置，包括一个球化炉，所述球化炉的顶部设有燃烧器，所述球化炉底部球形颗粒出口通过管路依次连接旋风分离器、袋式收尘器和引风机，其特征在于：所述球化炉炉壁周向设有与炉壁水平切线方向一致的空气进气管，空气沿炉壁水平切线方向进入球化炉内并在炉内壁形成空气环流。
2.根据权利要求1所述的一种无机粉料高温成球装置，其特征在于：所述空气进气管采用焊接方式固定在球化炉炉壁上。
3.根据权利要求1所述的一种无机粉料高温成球装置，其特征在于：所述球化炉顶部的燃烧器位于球化炉的轴心，燃烧器沿球化炉的中心向炉内喷射原料和燃气。
4.根据权利要求1所述的一种无机粉料高温成球装置，其特征在于：所述球化炉底部球形颗粒出口与旋风分离器之间的管路上设有空气进口。
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