本發(fā)明涉及煅燒爐，特別是一種粉體材料的動(dòng)態(tài)煅燒爐設(shè)備及處理方法。
背景技術(shù)：
粉體材料的形貌、粒度及其均勻性、能耗、控制精度等是粉體材料生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵。目前，常見的動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備及方法主要有回轉(zhuǎn)窯、旋流動(dòng)態(tài)煅燒爐。其中，回轉(zhuǎn)窯在實(shí)際工業(yè)使用中易存在爐壁燒結(jié)掛料、動(dòng)密封結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足、物料熱利用率不高等問題。旋流動(dòng)態(tài)煅燒爐存在對(duì)粉體物料的分級(jí)效果差、能耗高、維護(hù)復(fù)雜等問題。特別是需要粉體材料在不同的溫度段進(jìn)行逐級(jí)煅燒條件時(shí)，上述設(shè)備不能滿足，需要增加其他多級(jí)設(shè)備協(xié)助進(jìn)行不同溫度的煅燒處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種能實(shí)現(xiàn)粉體材料逐級(jí)、可控條件下的穩(wěn)定煅燒，最終成形，獲得所需形貌、粒度、流動(dòng)性良好的粉體材料的動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供一種粉體材料的逐級(jí)動(dòng)態(tài)煅燒方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種粉體材料的動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備，包括：進(jìn)料機(jī)構(gòu)、煅燒爐、旋風(fēng)分離器，所述的煅燒爐包括預(yù)燒段、熱解段、成形段、尾氣出口、下料閥、進(jìn)氣口和料倉(cāng)；預(yù)燒段、熱解段、成形段各自傾斜設(shè)置，分別控溫；所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)連接在預(yù)燒段上部；所述預(yù)燒段、熱解段、成形段、下料閥、料倉(cāng)從上到下依次連接；尾氣出口設(shè)在預(yù)燒段或熱解段或成形段上，所述尾氣出口與旋風(fēng)分離器進(jìn)料口連接；旋風(fēng)分離器底部出料口與預(yù)燒段、熱解段、成形段其中之一相連通；進(jìn)氣口位于成形段下部。
所述煅燒爐由燃?xì)馊紵訜?、熱風(fēng)加熱、電加熱中的一種方式或組合方式，進(jìn)氣口進(jìn)燃?xì)?、空氣或熱風(fēng)或氧化性氣體或還原性氣體。
進(jìn)氣口進(jìn)還原性氣體時(shí)，加熱方式選擇熱風(fēng)加熱或電加熱，熱風(fēng)加熱由風(fēng)機(jī)抽取熱源的熱風(fēng)為進(jìn)氣口供熱風(fēng)；電加熱時(shí)，電熱元件分布于預(yù)燒段、熱解段、成形段內(nèi)。
所述預(yù)燒段、熱解段、成形段為管狀或箱體結(jié)構(gòu)，各自與水平面的傾斜角度為5～85°。
所述預(yù)燒段、熱解段、成形段根據(jù)所煅燒處理粉體材料的處理時(shí)間及產(chǎn)能確定長(zhǎng)度。
一種利用上述的粉體材料的動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備處理粉體材料的方法，該方法包括以下步驟：
a、將粉體材料通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)加入煅燒爐內(nèi)，粉體材料在煅燒爐內(nèi)先經(jīng)過預(yù)燒段初步煅燒；
b、經(jīng)過預(yù)燒段的粉體材料自然滑落至熱解段，粉體材料熱解；
c、經(jīng)過熱解段的粉體材料自然滑落至成形段，粉體材料成形，成形后的粉體材料經(jīng)過下料閥進(jìn)入料倉(cāng)。
所述的預(yù)燒段溫度為100℃～800℃，所述的熱解段溫度為200℃～1200℃，所述的成形段溫度為200℃～1200℃。
煅燒處理過程中通過進(jìn)氣口補(bǔ)充氧化性氣氛或還原性氣氛。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：
通過進(jìn)料系統(tǒng)將粉體加入煅燒爐上段進(jìn)料口；粉體自由下落至預(yù)燒段，在自由下滑過程中快速受熱，實(shí)現(xiàn)初步預(yù)燒的作用；經(jīng)過初步預(yù)燒段，粉體繼續(xù)下滑至熱解段，在熱解高溫段受熱熱解煅燒；經(jīng)過熱解煅燒，粉體繼續(xù)下滑至成形段，保障粉體的充分煅燒并逐步降溫；最終在出料口獲得動(dòng)態(tài)煅燒后的粉體。過程中可根據(jù)需要通入氧化性或還原性氣體，用于輔助獲得所需結(jié)構(gòu)的粉體材料。本發(fā)明動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備中的各段結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)粉體材料的逐級(jí)動(dòng)態(tài)煅燒處理，能有效解決特殊粉體材料如四氧化三鈷、磷酸鐵鋰等火法制備過程中產(chǎn)品形貌不均勻、流動(dòng)性差等關(guān)鍵問題。
本發(fā)明利用了待處理粉體材料具有一定堆積角的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備。該設(shè)備控制過程簡(jiǎn)潔穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)待處理粉體材料需要不同條件煅燒處理的要求。且其系統(tǒng)氣氛可控，完善了不同粉體材料加工工藝的需求。該發(fā)明物料直收率高，能耗較低，在產(chǎn)品品質(zhì)控制、操作性、成本控制方面等具有明顯的優(yōu)勢(shì)和效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
本發(fā)明附圖標(biāo)記含義如下：1、進(jìn)料機(jī)構(gòu)；2、煅燒爐；3、旋風(fēng)分離器；4、預(yù)燒段；5、熱解段；6、成形段；7、尾氣出口；8、下料閥；9、進(jìn)氣口；10、料倉(cāng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
一種粉體材料的動(dòng)態(tài)煅燒設(shè)備，包括：進(jìn)料機(jī)構(gòu)1、煅燒爐2、旋風(fēng)分離器3，所述的煅燒爐2包括預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6、尾氣出口7、下料閥8、進(jìn)氣口9和料倉(cāng)10；預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6各自傾斜設(shè)置，分別控溫；所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)1連接在預(yù)燒段4上部；所述預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6、下料閥8、料倉(cāng)10從上到下依次連接；尾氣出口7設(shè)在預(yù)燒段4或熱解段5或成形段6上，所述尾氣出口7與旋風(fēng)分離器3進(jìn)料口連接；旋風(fēng)分離器3底部出料口與預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6其中之一相連通；進(jìn)氣口9位于成形段6下部。
煅燒爐由燃?xì)馊紵訜?、熱風(fēng)加熱、電加熱中的一種方式或組合方式，進(jìn)氣口9進(jìn)燃?xì)?、空氣或熱風(fēng)或氧化性氣體或還原性氣體。
進(jìn)氣口9進(jìn)還原性氣體時(shí)，加熱方式選擇熱風(fēng)加熱或電加熱，熱風(fēng)加熱由風(fēng)機(jī)抽取熱源的熱風(fēng)為進(jìn)氣口9供熱風(fēng)；電加熱時(shí)，電熱元件分布于預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6內(nèi)。
預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6為管狀或箱體結(jié)構(gòu)，各自與水平面的傾斜角度為5～85°。
預(yù)燒段4、熱解段5、成形段6根據(jù)所煅燒處理粉體材料的處理時(shí)間及產(chǎn)能確定長(zhǎng)度。
本設(shè)備的應(yīng)用實(shí)例1：
利用上述設(shè)備對(duì)氯化鎳進(jìn)行氧化處理時(shí)，包括以下步驟：
a、通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)將氯化鎳粉體加入煅燒爐上段進(jìn)料口；
b、氯化鎳粉體自由下落至溫度為400℃的預(yù)燒段，在自由下滑過程中快速受熱，實(shí)現(xiàn)初步預(yù)燒的作用；
c、經(jīng)過初步預(yù)燒段，粉體繼續(xù)下滑至700℃的熱解段，在熱解高溫段受熱熱解煅燒；
d、經(jīng)過熱解煅燒，粉體繼續(xù)下滑至600℃成形段，保障粉體的充分煅燒并逐步降溫；
e、煅燒過程中通入80%的氧氣；
f、最終在出料口獲得動(dòng)態(tài)煅燒后的氧化亞鎳（nio）。
經(jīng)過處理的氧化亞鎳粉體材料粒度均勻，流動(dòng)性好，堆積角為22°，極易混料加工，在制備軟磁材料過程中改善了加工性能，使得產(chǎn)品的一致性提升。
本設(shè)備的應(yīng)用實(shí)例2：
利用上述設(shè)備對(duì)塊狀物料進(jìn)行還原處理時(shí)，如硝酸鎳，包括以下步驟：
a、通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)將硝酸鎳粉體加入煅燒爐上段進(jìn)料口；
b、粉體自由下落至溫度為200℃的預(yù)燒段，在自由下滑過程中快速受熱，實(shí)現(xiàn)初步預(yù)燒的作用；
c、經(jīng)過初步預(yù)燒段，粉體繼續(xù)下滑至400℃的熱解段，在熱解高溫段受熱熱解煅燒；
d、經(jīng)過熱解煅燒，粉體繼續(xù)下滑至350℃成形段，保障粉體的充分煅燒并逐步降溫；
e、煅燒過程中通入氫氣；
f、最終在出料口獲得動(dòng)態(tài)煅燒后的鎳粉。
獲得的鎳粉球形度好，不團(tuán)聚，產(chǎn)品的堆積角為23°，非常適于混料加工，有助于提高產(chǎn)品的一致性。