一种粉体材料的动态煅烧设备及处理粉体材料的方法技术

本发明专利技术公开一种粉体材料的动态煅烧设备及处理粉体材料的方法，设备包括：进料机构、煅烧炉、旋风分离器，包括依次连接的预烧段、热解段、成形段、尾气出口、下料阀、进气口和料仓；预烧段、热解段、成形段各自倾斜设置，分别控温；进料机构连接在预烧段上部；尾气出口与旋风分离器进料口连接；旋风分离器出料口与三段之一相连通；进气口在成形段下部。处理粉体材料的方法：通过进料系统将粉体加入煅烧炉进料口；粉体自由下落至预烧段，初步预烧；粉体继续下滑至热解段，受热热解；粉体继续下滑至成形段；最终料进入料仓。本发明专利技术实现粉体材料的逐级动态煅烧处理，物料直收率高，能耗较低，产品品质易控制。

【技术实现步骤摘要】
一种粉体材料的动态煅烧设备及处理粉体材料的方法
本专利技术涉及煅烧炉，特别是一种粉体材料的动态煅烧炉设备及处理方法。
技术介绍
粉体材料的形貌、粒度及其均匀性、能耗、控制精度等是粉体材料生产过程中的关键。目前，常见的动态煅烧设备及方法主要有回转窑、旋流动态煅烧炉。其中，回转窑在实际工业使用中易存在炉壁烧结挂料、动密封结构稳定性不足、物料热利用率不高等问题。旋流动态煅烧炉存在对粉体物料的分级效果差、能耗高、维护复杂等问题。特别是需要粉体材料在不同的温度段进行逐级煅烧条件时，上述设备不能满足，需要增加其他多级设备协助进行不同温度的煅烧处理。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种能实现粉体材料逐级、可控条件下的稳定煅烧，最终成形，获得所需形貌、粒度、流动性良好的粉体材料的动态煅烧设备。本专利技术的另一个目的是为了提供一种粉体材料的逐级动态煅烧方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构、煅烧炉、旋风分离器，所述的煅烧炉包括预烧段、热解段、成形段、尾气出口、下料阀、进气口和料仓；预烧段、热解段、成形段各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构连接在预烧段上部；所述预烧段、热解段、成形段、下料阀、料仓从上到下依次连接；尾气出口设在预烧段或热解段或成形段上，所述尾气出口与旋风分离器进料口连接；旋风分离器底部出料口与预烧段、热解段、成形段其中之一相连通；进气口位于成形段下部。所述煅烧炉由燃气燃烧加热、热风加热、电加热中的一种方式或组合方式，进气口进燃气、空气或热风或氧化性气体或还原性气体。进气口进还原性气体时，加热方式选择热风加热或电加热，热风加热由风机抽取热源的热风为进气口供热风；电加热时，电热元件分布于预烧段、热解段、成形段内。所述预烧段、热解段、成形段为管状或箱体结构，各自与水平面的倾斜角度为5～85°。所述预烧段、热解段、成形段根据所煅烧处理粉体材料的处理时间及产能确定长度。一种利用上述的粉体材料的动态煅烧设备处理粉体材料的方法，该方法包括以下步骤：a、将粉体材料通过进料机构加入煅烧炉内，粉体材料在煅烧炉内先经过预烧段初步煅烧；b、经过预烧段的粉体材料自然滑落至热解段，粉体材料热解；c、经过热解段的粉体材料自然滑落至成形段，粉体材料成形，成形后的粉体材料经过下料阀进入料仓。所述的预烧段温度为100℃～800℃，所述的热解段温度为200℃～1200℃，所述的成形段温度为200℃～1200℃。煅烧处理过程中通过进气口补充氧化性气氛或还原性气氛。本专利技术相对现有技术具有以下有益效果：通过进料系统将粉体加入煅烧炉上段进料口；粉体自由下落至预烧段，在自由下滑过程中快速受热，实现初步预烧的作用；经过初步预烧段，粉体继续下滑至热解段，在热解高温段受热热解煅烧；经过热解煅烧，粉体继续下滑至成形段，保障粉体的充分煅烧并逐步降温；最终在出料口获得动态煅烧后的粉体。过程中可根据需要通入氧化性或还原性气体，用于辅助获得所需结构的粉体材料。本专利技术动态煅烧设备中的各段结构，能实现粉体材料的逐级动态煅烧处理，能有效解决特殊粉体材料如四氧化三钴、磷酸铁锂等火法制备过程中产品形貌不均匀、流动性差等关键问题。本专利技术利用了待处理粉体材料具有一定堆积角的特点，设计了对应结构的动态煅烧设备。该设备控制过程简洁稳定，可实现待处理粉体材料需要不同条件煅烧处理的要求。且其系统气氛可控，完善了不同粉体材料加工工艺的需求。该专利技术物料直收率高，能耗较低，在产品品质控制、操作性、成本控制方面等具有明显的优势和效果。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；本专利技术附图标记含义如下：1、进料机构；2、煅烧炉；3、旋风分离器；4、预烧段；5、热解段；6、成形段；7、尾气出口；8、下料阀；9、进气口；10、料仓。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构1、煅烧炉2、旋风分离器3，所述的煅烧炉2包括预烧段4、热解段5、成形段6、尾气出口7、下料阀8、进气口9和料仓10；预烧段4、热解段5、成形段6各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构1连接在预烧段4上部；所述预烧段4、热解段5、成形段6、下料阀8、料仓10从上到下依次连接；尾气出口7设在预烧段4或热解段5或成形段6上，所述尾气出口7与旋风分离器3进料口连接；旋风分离器3底部出料口与预烧段4、热解段5、成形段6其中之一相连通；进气口9位于成形段6下部。煅烧炉由燃气燃烧加热、热风加热、电加热中的一种方式或组合方式，进气口9进燃气、空气或热风或氧化性气体或还原性气体。进气口9进还原性气体时，加热方式选择热风加热或电加热，热风加热由风机抽取热源的热风为进气口9供热风；电加热时，电热元件分布于预烧段4、热解段5、成形段6内。预烧段4、热解段5、成形段6为管状或箱体结构，各自与水平面的倾斜角度为5～85°。预烧段4、热解段5、成形段6根据所煅烧处理粉体材料的处理时间及产能确定长度。本设备的应用实例1：利用上述设备对氯化镍进行氧化处理时，包括以下步骤：a、通过进料机构将氯化镍粉体加入煅烧炉上段进料口；b、氯化镍粉体自由下落至温度为400℃的预烧段，在自由下滑过程中快速受热，实现初步预烧的作用；c、经过初步预烧段，粉体继续下滑至700℃的热解段，在热解高温段受热热解煅烧；d、经过热解煅烧，粉体继续下滑至600℃成形段，保障粉体的充分煅烧并逐步降温；e、煅烧过程中通入80%的氧气；f、最终在出料口获得动态煅烧后的氧化亚镍（NiO）。经过处理的氧化亚镍粉体材料粒度均匀，流动性好，堆积角为22°，极易混料加工，在制备软磁材料过程中改善了加工性能，使得产品的一致性提升。本设备的应用实例2：利用上述设备对块状物料进行还原处理时，如硝酸镍，包括以下步骤：a、通过进料机构将硝酸镍粉体加入煅烧炉上段进料口；b、粉体自由下落至温度为200℃的预烧段，在自由下滑过程中快速受热，实现初步预烧的作用；c、经过初步预烧段，粉体继续下滑至400℃的热解段，在热解高温段受热热解煅烧；d、经过热解煅烧，粉体继续下滑至350℃成形段，保障粉体的充分煅烧并逐步降温；e、煅烧过程中通入氢气；f、最终在出料口获得动态煅烧后的镍粉。获得的镍粉球形度好，不团聚，产品的堆积角为23°，非常适于混料加工，有助于提高产品的一致性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构（1）、煅烧炉（2）、旋风分离器（3），其特征在于：所述的煅烧炉（2）包括预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）、尾气出口（7）、下料阀（8）、进气口（9）和料仓（10）；预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构（1）连接在预烧段（4）上部；所述预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）、下料阀（8）、料仓（10）从上到下依次连接；尾气出口（7）设在预烧段（4）或热解段（5）或成形段（6）上，所述尾气出口（7）与旋风分离器（3）进料口连接；旋风分离器（3）底部出料口与预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）其中之一相连通；进气口（9）位于成形段（6）下部。

【技术特征摘要】
1.一种粉体材料的动态煅烧设备，包括：进料机构（1）、煅烧炉（2）、旋风分离器（3），其特征在于：所述的煅烧炉（2）包括预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）、尾气出口（7）、下料阀（8）、进气口（9）和料仓（10）；预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）各自倾斜设置，分别控温；所述进料机构（1）连接在预烧段（4）上部；所述预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）、下料阀（8）、料仓（10）从上到下依次连接；尾气出口（7）设在预烧段（4）或热解段（5）或成形段（6）上，所述尾气出口（7）与旋风分离器（3）进料口连接；旋风分离器（3）底部出料口与预烧段（4）、热解段（5）、成形段（6）其中之一相连通；进气口（9）位于成形段（6）下部。2.根据权利要求1所述的一种粉体材料的动态煅烧设备，其特征在于：所述煅烧炉由燃气燃烧加热、热风加热、电加热中的一种方式或组合方式，进气口（9）进燃气、空气或热风或氧化性气体或还原性气体。3.根据权利要求2所述的一种粉体材料的动态煅烧设备，其特征在于：进气口（9）进还原性气体时，加热方式选择热风加热或电加热，热风加热由风机抽取热源的热风为进气口（9）供热风；电加热时，电热元件分布于预烧段（4）、热...

【专利技术属性】
技术研发人员：常全忠，郭幸，郭燕平，王国超，谭晓红，乔艳芬，张红芳，何艳，崔永福，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，兰州金川科技园有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62