CN218689394U - 一种间接法生产氧化锌用反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种间接法生产氧化锌用反应炉，包括反应炉主体，反应炉主体内设置有熔锌加热坩埚，反应炉主体上靠近熔锌加热坩埚处设置有密封门，反应炉主体外壁上设置有控制器，反应炉主体顶端设置有气体排管，反应炉主体一侧设置有进气组件，进气组件包括贯通安装于反应炉主体侧壁上的加热套管，加热套管的进气口处安装有引风机，加热套管内壁的上下两端等间距交错设置有若干隔板，隔板之间安装有多组电加热丝，加热套管内壁的上下两端还安装有加热模块，通过设计的混合机构与均气组件配合使用，使得氧气与锌蒸汽快速混合反应，提高生产氧化锌的效率。

Description

一种间接法生产氧化锌用反应炉

技术领域

本实用新型涉及氧化锌生产技术领域，具体为一种间接法生产氧化锌用反应炉。

背景技术

氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。物理性质，外观和性状：白色粉末或六角晶系结晶体。无嗅无味，无砂性。受热变为黄色，冷却后重又变为白色加热至1800℃时升华。遮盖力是二氧化钛和硫化锌的一半。着色力是碱式碳酸铅的2倍，但是，现有氧化锌生产用的反应炉进空气端口都是自然通气，而当内部的反应猛烈的时候，自然通气时获取的氧气满足不了反应消耗氧气量；因此，不满足现有的需求。

经检索，中国专利申请号：202020207961.0公开了一种间接法生产氧化锌用节能炉，涉及氧化锌技术领域，所述氧化锌节能炉主体的一端设置有进空端口，所述进空端口的一侧设置有安装圈机构，所述安装圈机构通过第三螺栓机构与进空端口螺纹连接，且第三螺栓机构设置有四个，所述氧化锌节能炉主体一端的下方设置有出渣端口，且出渣端口设置有两个，所述氧化锌节能炉主体的上端面设置有进料端口，所述氧化锌节能炉主体的下端面设置有安装柱脚，且安装柱脚设置有四个。

上述申请案中虽然通过风扇叶的转动带动更多的空气流通进入，时刻保持内部氧气的充足，但是引入反应炉内的空气在反应炉各处氧气含量的分布不均匀，从而导致部分锌蒸汽的氧化过程不充分，影响生产氧化锌的效率，且上述申请案通过电加热器的设置，可使得进入的空气进行预加热，但是通过风扇叶引入的空气流速较快，与电加热器接触时间较为短暂，难以保证空气获取较好的加温效果。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型设计了一种间接法生产氧化锌用反应炉，通过设计的通过隔板延长引入的空气在加热套管中的滞留时间，将引入的空气充分加热，通过设计的混合机构与均气组件配合使用，使得氧气与锌蒸汽快速混合反应，提高生产氧化锌的效率。

2.技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种间接法生产氧化锌用反应炉，包括反应炉主体，所述反应炉主体内设置有熔锌加热坩埚，所述反应炉主体上靠近熔锌加热坩埚处设置有密封门，所述反应炉主体外壁上设置有控制器，所述反应炉主体顶端设置有气体排管，所述反应炉主体一侧设置有进气组件，所述进气组件包括贯通安装于反应炉主体侧壁上的加热套管，所述加热套管的进气口处安装有引风机，所述加热套管内壁的上下两端等间距交错设置有若干隔板，所述隔板之间安装有多组电加热丝，所述加热套管内壁的上下两端还安装有加热模块，所述加热套管的进气口外侧连接有过滤套管，所述过滤套管内设置有空气过滤膜组，所述加热套管的出气口连接有均气组件，所述均气组件置于反应炉主体内部底端，所述反应炉主体顶端设置有用于将空气与锌蒸汽快速混合反应的混合机构。

使用本技术方案的间接法生产氧化锌用反应炉时，将锌锭原料投放入熔锌加热坩埚中，锌在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽，然后通过引风机向反应炉主体内引入空气，引入反应炉主体内的空气经过空气过滤膜组过滤将空气中的灰尘杂质过滤去除，提高生产的氧化锌产品纯度，引入的空气进入加热套管内，通过电加热丝和加热模块对空气进行加热，且通过隔板延长引入的空气在加热套管中的滞留时间，将引入的空气充分加热，避免锌蒸汽与较低温度的氧气产生一些不充足的反应，然后加热的空气通过均气组件均匀分布在反应炉主体内，提高氧气与锌蒸汽充分接触，并通过混合机构将反应炉主体内部气流扰动，保证氧气与锌蒸汽快速混合反应生产氧化锌，提高生产效率。

优选地，所述过滤套管与加热套管之间可拆卸连接，所述过滤套管内部固定有限位环板，所述限位环板为中空结构，所述空气过滤膜组置于限位环板与加热套管侧壁之间。通过限位环板的设置，在过滤套管安装在加热套管外侧时，空气过滤膜组一侧贴合在加热套管外壁上，另一端贴合在限位环板外侧，将空气过滤膜组位置固定，通过过滤套管与加热套管之间可拆卸连接，从而便于将过滤套管取下，对空气过滤膜组进行更换，保证空气过滤效果。

进一步的，所述均气组件包括分气管和排气管，所述分气管一侧等间距连通有若干排气管，所述排气管与分气管垂直设置，所述排气管上设有若干排气口，所述分气管与加热套管的出气口通过连接管连接。通过分气管、排气管和连接管的设置，加热的空气通过连接管进入分气管中，通过分气管将加热的空气输送到各个排气管中，然后加热的空气通过排气口排出，使得加热的空气能够均匀散布到反应炉主体内与锌蒸汽反应。

更进一步的，所述混合机构包括电机、驱动箱、搅拌杆、第一搅拌扇叶、搅拌套杆以及第二搅拌扇叶，所述电机安装于驱动箱顶部，所述驱动箱安装于反应炉主体顶部，所述电机的输出端通过联轴器固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆底端延伸至反应炉主体内并安装有第一搅拌扇叶，所述搅拌杆的外侧转动套接有搅拌套杆，所述搅拌套杆的底端外侧安装有第二搅拌扇叶，所述第二搅拌扇叶位于第一搅拌扇叶上方。

更进一步的，所述驱动箱内设置有转轴、轴承座、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及第三锥齿轮，所述转轴通过轴承座安装于驱动箱内，所述转轴一端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮上固定套接有第二锥齿轮，所述搅拌套杆底端延伸至驱动箱内并固定套接有第三锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮和第三锥齿轮相啮合。通过混合机构的设置，在氧气与锌蒸汽反应时，通过电机驱动搅拌杆转动，搅拌杆带动第一搅拌扇叶顺时针转动，此时，搅拌杆也会带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动啮合的第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动啮合的第三锥齿轮转动，从而带动搅拌套杆转动，使得搅拌套杆带动第二搅拌扇叶反向转动，通过转动方向相反的第一搅拌扇叶和第二搅拌扇叶提高对反应炉主体内气体的扰动效果，使得氧气与锌蒸汽快速混合反应，提高生产氧化锌的效率。

更进一步的，所述反应炉主体由外壳层、隔热层以及内壳层组成，所述隔热层设置于外壳层和内壳层之间。通过外壳层、隔热层以及内壳层的设置，隔热层能够降低反应炉主体内热量的流失，节约能源。

3.有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型实施例中的间接法生产氧化锌用反应炉，通过设置的进气组件，通过引风机向反应炉主体内引入空气，引入反应炉主体内的空气经过空气过滤膜组过滤将空气中的灰尘杂质过滤去除，提高生产的氧化锌产品纯度，引入的空气进入加热套管内，通过电加热丝和加热模块对空气进行加热，且通过隔板延长引入的空气在加热套管中的滞留时间，将引入的空气充分加热，避免锌蒸汽与较低温度的氧气产生一些不充足的反应。

(2)本实用新型实施例中的间接法生产氧化锌用反应炉，通过设置的均气组件，加热的空气通过连接管进入分气管中，通过分气管将加热的空气输送到各个排气管中，然后加热的空气通过排气口排出，使得加热的空气能够均匀散布到反应炉主体内与锌蒸汽反应，并通过与混合机构配合使用，混合机构通过转动方向相反的第一搅拌扇叶和第二搅拌扇叶提高对反应炉主体内气体的扰动效果，使得氧气与锌蒸汽快速混合反应，提高生产氧化锌的效率。

附图说明

图1为本实用新型一种间接法生产氧化锌用反应炉的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种间接法生产氧化锌用反应炉的内部结构示意图；

图3为本实用新型一种间接法生产氧化锌用反应炉的进气组件结构示意图；

图4为本实用新型一种间接法生产氧化锌用反应炉的均气组件结构示意图；

图5为本实用新型一种间接法生产氧化锌用反应炉的混合机构结构示意图。

图中：1、反应炉主体；2、密封门；3、控制器；4、进气组件；41、加热套管；411、隔板；412、加热模块；413、电加热丝；414、引风机；42、过滤套管；421、空气过滤膜组；422、限位环板；5、气体排管；6、混合机构；61、电机；62、驱动箱；621、转轴；622、轴承座；623、第一锥齿轮；624、第二锥齿轮；625、第三锥齿轮；63、搅拌杆；64、第一搅拌扇叶；65、搅拌套杆；66、第二搅拌扇叶；7、熔锌加热坩埚；8、均气组件；81、分气管；82、排气管；821、排气口；83、连接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例：

请参阅图1-5，本实用新型实施例提供一种间接法生产氧化锌用反应炉，该用于间接法生产氧化锌的反应炉包括反应炉主体1，反应炉主体1内设置有熔锌加热坩埚7，熔锌加热坩埚7以锌锭为原料,锌在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽，反应炉主体1上靠近熔锌加热坩埚7处设置有密封门2，密封门2打开可用于给熔锌加热坩埚7熔锌加热坩埚7添加锌锭原料，反应炉主体1外壁上设置有控制器3，反应炉主体1顶端设置有气体排管5，气体排管5用于将生成的氧化锌送入冷凝机构中，反应炉主体1一侧设置有进气组件4，进气组件4包括贯通安装于反应炉主体1侧壁上的加热套管41，加热套管41的进气口处安装有引风机414，加热套管41内壁的上下两端等间距交错设置有若干隔板411，隔板411之间安装有多组电加热丝413，加热套管41内壁的上下两端还安装有加热模块412，加热模块412、电加热丝413以及引风机414与控制器3电性连接，加热套管41的进气口外侧连接有过滤套管42，过滤套管42内设置有空气过滤膜组421，加热套管41的出气口连接有均气组件8，均气组件8置于反应炉主体1内部底端，反应炉主体1顶端设置有用于将空气与锌蒸汽快速混合反应的混合机构6。在该反应炉通过间接法生产氧化锌时，将锌锭原料投放入熔锌加热坩埚7中，锌在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽，然后通过引风机414向反应炉主体1内引入空气，引入反应炉主体1内的空气经过空气过滤膜组421过滤将空气中的灰尘杂质过滤去除，提高生产的氧化锌产品纯度，引入的空气进入加热套管41内，通过电加热丝413和加热模块412对空气进行加热，且通过隔板411延长引入的空气在加热套管41中的滞留时间，将引入的空气充分加热，避免锌蒸汽与较低温度的氧气产生一些不充足的反应，然后加热的空气通过均气组件8均匀分布在反应炉主体1内，提高氧气与锌蒸汽充分接触，并通过混合机构6将反应炉主体1内部气流扰动，保证氧气与锌蒸汽快速混合反应生产氧化锌，提高生产效率。

需要说明的是，如图1和图4所示，均气组件8包括分气管81和排气管82，分气管81一侧等间距连通有若干排气管82，排气管82与分气管81垂直设置，排气管82上设有若干排气口821，分气管81与加热套管41的出气口通过连接管83连接。加热的空气通过连接管83进入分气管81中，通过分气管81将加热的空气输送到各个排气管82中，然后加热的空气通过排气口821排出，使得加热的空气能够均匀散布到反应炉主体1内与锌蒸汽反应。

需要说明的是，如图5所示，混合机构6包括电机61、驱动箱62、搅拌杆63、第一搅拌扇叶64、搅拌套杆65以及第二搅拌扇叶66，电机61安装于驱动箱62顶部，电机61与控制器3电性连接，驱动箱62安装于反应炉主体1顶部，电机61的输出端通过联轴器固定连接有搅拌杆63，搅拌杆63底端延伸至反应炉主体1内并安装有第一搅拌扇叶64，搅拌杆63的外侧转动套接有搅拌套杆65，搅拌套杆65的底端外侧安装有第二搅拌扇叶66，第二搅拌扇叶66位于第一搅拌扇叶64上方；

其中，驱动箱62内设置有转轴621、轴承座622、第一锥齿轮623、第二锥齿轮624以及第三锥齿轮625，转轴621通过轴承座622安装于驱动箱62内，转轴621一端固定连接有第一锥齿轮623，第一锥齿轮623上固定套接有第二锥齿轮624，搅拌套杆65底端延伸至驱动箱62内并固定套接有第三锥齿轮625，第一锥齿轮623与第二锥齿轮624和第三锥齿轮625相啮合。

如图5所示，在氧气与锌蒸汽反应时，通过电机61驱动搅拌杆63转动，搅拌杆63带动第一搅拌扇叶64顺时针转动，此时，搅拌杆63也会带动第二锥齿轮624转动，第二锥齿轮624带动啮合的第一锥齿轮623转动，第一锥齿轮623带动啮合的第三锥齿轮625转动，从而带动搅拌套杆65转动，使得搅拌套杆65带动第二搅拌扇叶66反向转动，通过转动方向相反的第一搅拌扇叶64和第二搅拌扇叶66提高对反应炉主体1内气体的扰动效果，使得氧气与锌蒸汽快速混合反应，提高生产氧化锌的效率。

在本实施例中，如图3所示，过滤套管42内部固定有限位环板422，限位环板422为中空结构，可供空气通过，空气过滤膜组421置于限位环板422与加热套管41侧壁之间，在过滤套管42安装在加热套管41外侧时，空气过滤膜组421一侧贴合在加热套管41外壁上，另一端贴合在限位环板422外侧，将空气过滤膜组421位置固定，过滤套管42内壁上设有内螺纹，加热套管41进气口外壁上设有外螺纹，过滤套管42与加热套管41之间通过内螺纹和外螺纹形成可拆卸连接，从而便于将过滤套管42取下，对空气过滤膜组421进行更换，保证空气过滤效果，当然，在其他实施例中，过滤套管42与加热套管41还可以采用不局限于卡扣连接等其他可拆卸连接方式。

在本实施例中，反应炉主体1由外壳层、隔热层以及内壳层组成，隔热层设置于外壳层和内壳层之间，通过设置的隔热层能够降低反应炉主体1内热量的流失，节约能源。

工作原理：该用于间接法生产氧化锌的反应炉在使用时，操作人员将密封门2打开，将锌锭原料投放入熔锌加热坩埚7中，锌在石墨坩埚内于1000℃的高温下转换为锌蒸汽，然后通过引风机414向反应炉主体1内引入空气，引入反应炉主体1内的空气经过空气过滤膜组421过滤将空气中的灰尘杂质过滤去除，提高生产的氧化锌产品纯度，引入的空气进入加热套管41内，通过电加热丝413和加热模块412对空气进行加热，且通过隔板411延长引入的空气在加热套管41中的滞留时间，将引入的空气充分加热，避免锌蒸汽与较低温度的氧气产生一些不充足的反应，热的空气通过连接管83进入分气管81中，通过分气管81将加热的空气输送到各个排气管82中，然后加热的空气通过排气口821排出，使得加热的空气能够均匀散布到反应炉主体1内，提高氧气与锌蒸汽充分接触，并通过电机61驱动搅拌杆63转动，搅拌杆63带动第一搅拌扇叶64顺时针转动，此时，搅拌杆63也会带动第二锥齿轮624转动，第二锥齿轮624带动啮合的第一锥齿轮623转动，第一锥齿轮623带动啮合的第三锥齿轮625转动，从而带动搅拌套杆65转动，使得搅拌套杆65带动第二搅拌扇叶66反向转动，通过转动方向相反的第一搅拌扇叶64和第二搅拌扇叶66提高对反应炉主体1内气体的扰动效果，使得氧气与锌蒸汽快速混合反应，提高生产氧化锌的效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种间接法生产氧化锌用反应炉，包括反应炉主体(1)，所述反应炉主体(1)内设置有熔锌加热坩埚(7)，所述反应炉主体(1)上靠近熔锌加热坩埚(7)处设置有密封门(2)，所述反应炉主体(1)外壁上设置有控制器(3)，所述反应炉主体(1)顶端设置有气体排管(5)，其特征在于：所述反应炉主体(1)一侧设置有进气组件(4)，所述进气组件(4)包括贯通安装于反应炉主体(1)侧壁上的加热套管(41)，所述加热套管(41)的进气口处安装有引风机(414)，所述加热套管(41)内壁的上下两端等间距交错设置有若干隔板(411)，所述隔板(411)之间安装有多组电加热丝(413)，所述加热套管(41)内壁的上下两端还安装有加热模块(412)，所述加热套管(41)的进气口外侧连接有过滤套管(42)，所述过滤套管(42)内设置有空气过滤膜组(421)，所述加热套管(41)的出气口连接有均气组件(8)，所述均气组件(8)置于反应炉主体(1)内部底端，所述反应炉主体(1)顶端设置有用于将空气与锌蒸汽快速混合反应的混合机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种间接法生产氧化锌用反应炉，其特征在于：所述过滤套管(42)与加热套管(41)之间可拆卸连接，所述过滤套管(42)内部固定有限位环板(422)，所述限位环板(422)为中空结构，所述空气过滤膜组(421)置于限位环板(422)与加热套管(41)侧壁之间。

3.根据权利要求1所述的一种间接法生产氧化锌用反应炉，其特征在于：所述均气组件(8)包括分气管(81)和排气管(82)，所述分气管(81)一侧等间距连通有若干排气管(82)，所述排气管(82)与分气管(81)垂直设置，所述排气管(82)上设有若干排气口(821)，所述分气管(81)与加热套管(41)的出气口通过连接管(83)连接。

4.根据权利要求1所述的一种间接法生产氧化锌用反应炉，其特征在于：所述混合机构(6)包括电机(61)、驱动箱(62)、搅拌杆(63)、第一搅拌扇叶(64)、搅拌套杆(65)以及第二搅拌扇叶(66)，所述电机(61)安装于驱动箱(62)顶部，所述驱动箱(62)安装于反应炉主体(1)顶部，所述电机(61)的输出端通过联轴器固定连接有搅拌杆(63)，所述搅拌杆(63)底端延伸至反应炉主体(1)内并安装有第一搅拌扇叶(64)，所述搅拌杆(63)的外侧转动套接有搅拌套杆(65)，所述搅拌套杆(65)的底端外侧安装有第二搅拌扇叶(66)，所述第二搅拌扇叶(66)位于第一搅拌扇叶(64)上方。

5.根据权利要求4所述的一种间接法生产氧化锌用反应炉，其特征在于：所述驱动箱(62)内设置有转轴(621)、轴承座(622)、第一锥齿轮(623)、第二锥齿轮(624)以及第三锥齿轮(625)，所述转轴(621)通过轴承座(622)安装于驱动箱(62)内，所述转轴(621)一端固定连接有第一锥齿轮(623)，所述第一锥齿轮(623)上固定套接有第二锥齿轮(624)，所述搅拌套杆(65)底端延伸至驱动箱(62)内并固定套接有第三锥齿轮(625)，所述第一锥齿轮(623)与第二锥齿轮(624)和第三锥齿轮(625)相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种间接法生产氧化锌用反应炉，其特征在于：所述反应炉主体(1)由外壳层、隔热层以及内壳层组成，所述隔热层设置于外壳层和内壳层之间。

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