專利名稱：帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，主要用于精細化工、粉體等的加 熱制備、氧化還原反應(yīng)，礦物質(zhì)加工、精煉、提純等過程的煅燒制備。
背景技術(shù)：
精細化工、粉體等的加工煅燒過程，在以往的物料制備當中，都是將各種物料先行 混合以形成均勻的漿料，漿料通過干燥，進而形成固體粉料，固體粉料再通過物料進料系 統(tǒng)，輸送到爐體中進行單一受熱合成。該工藝存在以下問題1、設(shè)備投入大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，能耗高；2、生產(chǎn)在非保 護氣氛中進行，有可能造成物料氧化；3、生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多，物料貯存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)也相應(yīng)增多， 使物料污染的機會增多，且易吸潮結(jié)塊；4、顆粒粒徑較大，分布較寬，品質(zhì)較低。現(xiàn)有技術(shù)中中國專利ZL200920185135. 4公開了一種球磨回轉(zhuǎn)爐，包括設(shè)有進料 系統(tǒng)和出料系統(tǒng)的爐管，所述爐管于進料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)之間設(shè)有球磨加熱區(qū)間和常規(guī)加 熱區(qū)間，使物料在其內(nèi)經(jīng)過多次的球磨、混合、煅燒合成，從而使物料間充分快速反應(yīng)，最終 形成質(zhì)量穩(wěn)定、性能指標較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)中球磨回轉(zhuǎn)爐物料準備和進料系統(tǒng)完全獨立，造成生產(chǎn)過程中漿料不能 連續(xù)作業(yè)，產(chǎn)品純度較低，產(chǎn)品的粉體粒徑達不到納米級別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，解決了現(xiàn)有技術(shù)中球磨 回轉(zhuǎn)爐物料準備和進料系統(tǒng)完全獨立，造成生產(chǎn)過程中漿料不能連續(xù)作業(yè)，產(chǎn)品純度較低， 產(chǎn)品的粉體粒徑達不到納米級別的問題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是
一種帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，包括設(shè)有漿料噴射系統(tǒng)和出料系統(tǒng)的爐管，其特 征在于所述漿料噴射系統(tǒng)包括漿料管道和驅(qū)動漿料進入爐管的驅(qū)動裝置，所述漿料管道伸 入爐管，且漿料管道的一端設(shè)置噴嘴；所述漿料由驅(qū)動裝置驅(qū)動霧化噴射入爐管。優(yōu)選的，所述漿料管道外側(cè)設(shè)置冷卻夾套，所述冷卻夾套內(nèi)通制冷劑循環(huán)冷卻；所 述漿料管道一端活動連接噴嘴；另一端連接漿料混合設(shè)備。優(yōu)選的，所述漿料噴射系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器與驅(qū)動裝置連接控制調(diào)節(jié) 進料壓力和噴射流量。優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置為循環(huán)進料泵，所述循環(huán)進料泵驅(qū)動漿料向爐管內(nèi)進料。優(yōu)選的，所述球磨回轉(zhuǎn)爐爐管內(nèi)設(shè)置若干個具有篩孔的擋板，所述擋板將爐管分 隔成常規(guī)加熱區(qū)和至少一組球磨加熱區(qū)。優(yōu)選的，所述球磨加熱區(qū)內(nèi)設(shè)置球磨介質(zhì)，所述球磨介質(zhì)的最小直徑大于篩孔的 最大孔徑。優(yōu)選的，所述球磨回轉(zhuǎn)爐相鄰球磨加熱區(qū)間設(shè)置常規(guī)加熱區(qū)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)納米級粉 體方面的應(yīng)用。優(yōu)選的，所述應(yīng)用包括生產(chǎn)納米級粉體時，在所述球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)通入惰性保護氣 體。優(yōu)選的，所述應(yīng)用包括生產(chǎn)納米級粉體時，所述球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度控制在100度 以上。本發(fā)明技術(shù)方案中所述噴嘴與漿料管道活動連接，可以更換成不同型號大小的噴 嘴。所述漿料噴射系統(tǒng)通過漿料輸送管道連接漿料混合設(shè)備，所述漿料混合設(shè)備與漿料噴 射系統(tǒng)連為一個完整的漿料供應(yīng)系統(tǒng)，以便于連續(xù)生產(chǎn)。制備生產(chǎn)納米級粉體時，優(yōu)選在所述球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)可通入惰性保護氣體，爐內(nèi)氧 含量在500ppm以下。并優(yōu)選的，所述球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度在100度以上。本發(fā)明技術(shù)方案中，將球磨回轉(zhuǎn)爐的一般進行進料的進料系統(tǒng)進行改進，形 成漿料噴射系統(tǒng)；除了進料系統(tǒng)的改進，球磨回轉(zhuǎn)爐的其他部分可以采用為中國專利 ZL200920185135. 4公開的球磨回轉(zhuǎn)爐。漿料噴射系統(tǒng)的噴嘴與漿料管道連接，可以更換成 不同型號大小的噴嘴。所述漿料噴射系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)進料壓力、噴射流量。該調(diào) 節(jié)器通過與驅(qū)動裝置的連接控制這些參數(shù)的調(diào)節(jié)。優(yōu)選的漿料噴射系統(tǒng)，帶有循環(huán)制冷劑冷卻夾套，以避免球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的高溫合 成環(huán)境影響噴射系統(tǒng)內(nèi)的漿料穩(wěn)定。在進行漿料噴射及生產(chǎn)合成時，所述球磨回轉(zhuǎn)爐可通 入惰性保護氣體，爐內(nèi)氧含量控制在500ppm以下，維持爐內(nèi)合成氣氛。本發(fā)明技術(shù)方案中， 漿料研磨設(shè)備工作時，漿料噴射系統(tǒng)和球磨回轉(zhuǎn)爐為同時同步運行，實行連續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明技術(shù)中的漿料噴射系統(tǒng)所噴射出的為霧狀細顆粒。漿料從漿料研磨設(shè)備到 從噴嘴出來形成霧狀顆粒，工藝過程時間極短，有利于保持漿料的穩(wěn)定，避免發(fā)生漿料的沉 降等現(xiàn)象，從而形成成分均勻的干燥顆粒。霧狀顆粒直接進入爐內(nèi)，在超高溫的爐內(nèi)生產(chǎn)氣 氛中，霧狀顆粒能夠迅速地得到干燥，與一般的干燥設(shè)備相比，干燥溫度更高，干燥效率相 應(yīng)也更高；同時，由于高溫的爐內(nèi)溫度，減少了漿料顆粒凝聚成大霧滴的可能性，使干燥得 到的顆粒為超細粉末；由于干燥后的粉末為超細均勻粉末，使其既有利于合成，合成效率更 高，同時也便于在生產(chǎn)得到納米級的合成產(chǎn)品。由于爐內(nèi)有惰性氣體保護，能夠使?jié){料噴射到爐體內(nèi)形成霧滴，以及干燥的過程 在無氧的環(huán)境中進行，避免了物料可能發(fā)生的氧化反應(yīng)。由于爐內(nèi)有惰性氣體保護，能夠使 粉體在超高純的氣氛下合成，這樣，能夠得到高純的合成粉料，同時質(zhì)量也能夠得到明顯的 提升。本發(fā)明將漿料噴射和粉體合成中間減少了中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，簡化了生產(chǎn)工藝，減少了原料的 中間污染，能夠得到更高純度的漿料和粉料。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案，本發(fā)明的優(yōu)點是
本發(fā)明技術(shù)方案采用漿料噴射系統(tǒng)進行進料，并將其與漿料混合設(shè)備結(jié)合使用，可將 漿料準備和物料高溫合成步驟連為一體，實現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)，節(jié)約了設(shè)備投入和維修、能源消 耗和管理成本，生產(chǎn)效率更高，因而也節(jié)約了產(chǎn)品成本。本發(fā)明技術(shù)方案采用漿料噴射系統(tǒng)進行進料，所述漿料通過進料管道和噴嘴進入 爐內(nèi)后，形成均勻超細的霧狀漿料顆粒，霧狀漿料顆粒內(nèi)的液體成份在極短時間內(nèi)蒸發(fā)，形 成干燥的超細均勻顆粒，顆粒落入所述球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行球磨高溫合成。
綜上所述，本發(fā)明所采用的具有漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，采用與漿料研磨設(shè) 備同步生產(chǎn)，工藝過程簡短，工作效率較高，能夠生產(chǎn)出高純度、納米級別的合成粉料。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
圖1為本發(fā)明帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A處放大圖； 圖3為擋板的結(jié)構(gòu)示意圖4為利用本發(fā)明的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐得到的磷酸亞鐵鋰的X 衍射結(jié)
果；
圖5為利用本發(fā)明的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐得到的磷酸亞鐵鋰掃描電鏡圖譜。其中1為漿料噴射系統(tǒng)；2為出料系統(tǒng)；3為爐管；
11為漿料管道；12為噴嘴；13為驅(qū)動裝置；14為冷卻夾套；31為擋板；32為常規(guī)加熱 區(qū)；33為球磨加熱區(qū)；30為篩孔。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明 本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做 進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。實施例如圖1 圖3所示，該帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，包括設(shè)有漿料噴射系 統(tǒng)1和出料系統(tǒng)2的爐管3，所述漿料噴射系統(tǒng)1包括漿料管道11、調(diào)節(jié)器，所述漿料管道 11 一端設(shè)置噴嘴12，另一端與驅(qū)動漿料進料的驅(qū)動裝置13連接。所述漿料管道11外側(cè)設(shè) 置冷卻夾套14，所述冷卻夾套內(nèi)通制冷劑循環(huán)冷卻。所述驅(qū)動裝置13為循環(huán)進料泵，所述 循環(huán)進料泵驅(qū)動漿料向爐管3內(nèi)進料。調(diào)節(jié)器與循環(huán)進料泵連接控制調(diào)節(jié)進料壓力和噴射流量。噴嘴與漿料管道連接， 噴嘴可以更換成不同型號大小的噴嘴。所述漿料噴射系統(tǒng)通過漿料輸送管道11連接漿料 混合設(shè)備，所述漿料混合設(shè)備與漿料噴射系統(tǒng)連為一個完整的漿料供應(yīng)系統(tǒng)，以便于連續(xù)生產(chǎn)。球磨回轉(zhuǎn)爐爐管3內(nèi)設(shè)置若干個具有篩孔30的擋板31，所述擋板31將爐管分隔 成常規(guī)加熱區(qū)32和至少一組球磨加熱區(qū)33。應(yīng)用例
將物料磷酸鋰，磷酸亞鐵兩種物料按重量比115. 8 357. 5稱好50公斤料，和100公斤 的高純水加入到漿料研磨設(shè)備中進行充分研磨，再通過實施例的循環(huán)進料泵向球磨回轉(zhuǎn)爐 爐管內(nèi)泵入漿料，漿料由漿料管道通過噴嘴噴射進入球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，球磨回轉(zhuǎn)爐的高溫無 氧環(huán)境立即將漿料在極短的時間內(nèi)進行干燥，干燥后的物料落在球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的球磨區(qū)間 內(nèi)，進行粉料合成。所合成的磷酸亞鐵鋰進行電化學性能測試。本應(yīng)用例還通過傳統(tǒng)工藝 路線來進行加工漿料，并將傳統(tǒng)工藝與本實施例的工藝成本和產(chǎn)品的電化學性能結(jié)果進行 比較，結(jié)果如圖4、5，表1和表2。表1兩種方法的產(chǎn)品電化學性能測試
權(quán)利要求
一種帶有漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，包括設(shè)有漿料噴射系統(tǒng)(1)和出料系統(tǒng)(2)的爐管(3)，其特征在于所述漿料噴射系統(tǒng)(1)包括漿料管道(11)和驅(qū)動漿料進入爐管(3)的驅(qū)動裝置(13)，所述漿料管道(11)伸入爐管(3)，且漿料管道(11)的一端設(shè)置噴嘴(12)；所述漿料由驅(qū)動裝置(13)驅(qū)動霧化噴射入爐管(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述漿料管道 (11)外側(cè)設(shè)置冷卻夾套(14)，所述冷卻夾套內(nèi)通制冷劑循環(huán)冷卻；所述漿料管道(11) 一端 連接噴嘴(12)；另一端連接漿料混合設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述漿料噴射 系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器與驅(qū)動裝置(13)連接控制調(diào)節(jié)進料壓力和噴射流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述驅(qū)動裝置 (13)為循環(huán)進料泵，所述循環(huán)進料泵驅(qū)動漿料向爐管(3)內(nèi)進料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述球磨回轉(zhuǎn) 爐爐管(3)內(nèi)設(shè)置若干個具有篩孔(30)的擋板(31)，所述擋板(31)將爐管分隔成常規(guī)加熱 區(qū)(32)和至少一組球磨加熱區(qū)(33)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述球磨加熱 區(qū)(33)內(nèi)設(shè)置球磨介質(zhì)(34)，所述球磨介質(zhì)(34)的最小直徑大于篩孔(30)的最大孔徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述球磨回轉(zhuǎn) 爐相鄰球磨加熱區(qū)(33 )間設(shè)置常規(guī)加熱區(qū)(32 )。
8.一種帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)納米級粉體方面的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用包括生產(chǎn)納米級粉體時，在所述 球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)通入惰性保護氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用包括生產(chǎn)納米級粉體時，所述 球磨回轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度控制在100度以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶漿料噴射系統(tǒng)的球磨回轉(zhuǎn)爐，包括設(shè)有漿料噴射系統(tǒng)(1)和出料系統(tǒng)(2)的爐管(3)，其特征在于所述漿料噴射系統(tǒng)(1)包括漿料管道(11)和驅(qū)動漿料進入爐管(3)的驅(qū)動裝置(13)，所述漿料管道(11)伸入爐管(3)，且漿料管道(11)的一端設(shè)置噴嘴(12)；所述漿料由驅(qū)動裝置(13)驅(qū)動霧化噴射入爐管(3)。該回轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)，大大提高了生產(chǎn)效率，同時能夠得到高純、納米級的合成粉料。
文檔編號F27B7/38GK101986076SQ201010569548
公開日2011年3月16日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者尤志宏, 李紅, 蘇振華, 董明 申請人:恒正科技(蘇州)有限公司