一種臥式反應(yīng)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種臥式反應(yīng)裝置，結(jié)合傳統(tǒng)球磨機(jī)的功能，在水熱反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行球磨混合，提高水熱生產(chǎn)鈦酸鋇的效率；生產(chǎn)設(shè)備為一種臥式反應(yīng)裝置，包括加熱器、臥式反應(yīng)釜、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置和基座，采用三層結(jié)構(gòu)的可沿垂直于釜體主軸軸線(xiàn)方向?qū)к壸鲩_(kāi)合加熱腔動(dòng)作的加熱體、采用類(lèi)球磨機(jī)形式的雙層釜體結(jié)構(gòu)的使反應(yīng)物被充分?jǐn)嚢韬头磻?yīng)的臥式反應(yīng)釜、用于對(duì)兩個(gè)加熱體起支撐和導(dǎo)向作用的導(dǎo)軌。三層結(jié)構(gòu)的加熱體能夠有效降低臥式加熱器熱量耗散，提高加熱速度；雙層釜體結(jié)構(gòu)的臥式反應(yīng)釜提高受熱均勻度和反應(yīng)物研磨效率。該生產(chǎn)設(shè)備具有效率高、產(chǎn)量大的特點(diǎn)，在微納粉體材料制備方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種臥式反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種臥式反應(yīng)裝置，屬于微納粉體材料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦酸鋇粉體具有優(yōu)異的電學(xué)性能，如高介電常數(shù)以及鐵電、壓電和正溫度系數(shù)效應(yīng)等，是電子陶瓷元器件的重要基礎(chǔ)母體原料，被稱(chēng)為電子陶瓷的支柱，主要用于介質(zhì)陶瓷、敏感陶瓷的制造，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)溫控發(fā)熱元件、多層陶瓷電容器、PTC熱敏電阻器件、電光器件、汽車(chē)動(dòng)力電池等領(lǐng)域，特別是在電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池上，發(fā)展前景極其廣闊，各國(guó)投入大量人力財(cái)力進(jìn)行研發(fā)。
[0003]鈦酸鋇粉體的制備技術(shù)中已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要有高溫固相煅燒法、共沉淀法和水熱法。高溫固相法合成溫度高，粉體粒徑大，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重和因混合不均勻而導(dǎo)致產(chǎn)物化學(xué)組成不均勻，經(jīng)過(guò)球磨后粒徑為0.5-1.5μπι的粉體；同樣共沉淀法也需要高溫焙燒，會(huì)使顆粒進(jìn)一步長(zhǎng)大。隨著電子技術(shù)微型化和集成化發(fā)展的要求，這種粉體無(wú)法用于制造性能可靠的單層介質(zhì)層厚度小于5μπι的MLCC。水熱法是目前普遍采用的一種用于制備高純鈦酸鋇納米粉體的方法。因其該方法能夠在較低的溫度下，直接從溶液中獲得晶粒發(fā)育完整的粉末，粉體的純度高、化學(xué)成分均勻、粒徑小、尺寸分布好等一系列優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。
[0004]傳統(tǒng)水熱技術(shù)需要大量的液體介質(zhì)，升高反應(yīng)釜壓力，促進(jìn)結(jié)晶；另外，也有利于立式反應(yīng)釜的攪拌。傳統(tǒng)水熱技術(shù)的缺點(diǎn)是反應(yīng)釜壓力大、產(chǎn)量低。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本實(shí)用新型結(jié)合球磨機(jī)的研磨原理、研制了一種新的臥式水熱反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)在水熱反應(yīng)過(guò)程中輔以球磨，加快水熱反應(yīng)，可以在液體介質(zhì)少、反應(yīng)體系粘度大的情況下實(shí)現(xiàn)納米鈦酸鋇粉體的高產(chǎn)量合成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種臥式反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)在水熱反應(yīng)過(guò)程中輔以球磨，加快水熱反應(yīng)，可以在液體介質(zhì)少、反應(yīng)體系粘度大的情況下實(shí)現(xiàn)納米鈦酸鋇粉體的高產(chǎn)量合成。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:加熱器、臥式反應(yīng)釜、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置和基座;所述的基座上設(shè)有導(dǎo)軌和導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元；
[0008]臥式反應(yīng)釜設(shè)置在中空的圓柱狀加熱器形成的加熱腔內(nèi)；臥式反應(yīng)釜的釜體端面中心位置向外延伸設(shè)置釜體主軸，臥式反應(yīng)釜通過(guò)釜體主軸與傳動(dòng)裝置和動(dòng)力裝置依次相連，用于帶動(dòng)臥式反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)，使臥式反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)物充分受熱并充分反應(yīng)；
[0009]所述加熱器包括加熱體、加熱管和測(cè)溫裝置，加熱體沿其中軸線(xiàn)的分割面分割為半圓柱形狀的第一加熱體和第二加熱體，第一加熱體和第二加熱體的底部分別滑動(dòng)連接設(shè)置在導(dǎo)軌上，第一加熱體和第二加熱體可沿分割面法線(xiàn)方向在導(dǎo)軌上來(lái)回滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)加熱器開(kāi)合加熱腔。
[0010]所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述臥式反應(yīng)釜包括釜體、進(jìn)料口、出料口，進(jìn)料口和出料口分別分布于釜體的上下對(duì)側(cè);所述釜體為雙層釜體結(jié)構(gòu)，包括釜體外壁和釜體內(nèi)壁，所述釜體外壁由金屬等具有高熱導(dǎo)系數(shù)和高強(qiáng)度材料制成;釜體內(nèi)壁的材質(zhì)為耐腐蝕材料。雙層釜體結(jié)構(gòu)類(lèi)球磨機(jī)形式。
[0011 ]所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述加熱器為三層結(jié)構(gòu)，依次包括加熱體外壁、保溫隔熱體、加熱體內(nèi)壁，保溫隔熱體夾設(shè)在加熱體外壁和加熱體內(nèi)壁之間，所述保溫隔熱體的材質(zhì)為隔熱材料，加熱體外壁和加熱體內(nèi)壁的材質(zhì)為高強(qiáng)度金屬。
[0012]所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述加熱管沿加熱器的加熱體內(nèi)壁靠近臥式反應(yīng)釜側(cè)鋪設(shè)，加熱管的鋪設(shè)方向垂直于釜體主軸，測(cè)溫裝置的測(cè)溫部分分別插入第一加熱體和第二加熱體內(nèi)。
[0013]所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元固定在導(dǎo)軌的行程方向兩側(cè)，使滑動(dòng)連接在導(dǎo)軌上的第一加熱體和第二加熱體沿導(dǎo)軌方向以規(guī)定行程做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成開(kāi)合加熱腔的動(dòng)作。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:還包括支撐裝置，所述釜體主軸架設(shè)在支撐裝置，所述支撐裝置底端固定在基座上。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型提供的一種臥式反應(yīng)裝置，結(jié)合傳統(tǒng)球磨機(jī)的功能，在水熱反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行球磨混合，大大提高水熱生產(chǎn)的效率;生產(chǎn)設(shè)備為一種臥式反應(yīng)裝置，尤其涉及采用三層結(jié)構(gòu)的可沿垂直于釜體主軸軸線(xiàn)方向?qū)к壸鲩_(kāi)合加熱腔動(dòng)作的加熱體、采用類(lèi)球磨機(jī)形式的雙層釜體結(jié)構(gòu)的使反應(yīng)物被充分?jǐn)嚢韬头磻?yīng)的臥式反應(yīng)釜、用于對(duì)兩個(gè)加熱體起支撐和導(dǎo)向作用的導(dǎo)軌。三層結(jié)構(gòu)的加熱體能夠有效降低臥式加熱器熱量耗散，提高加熱速度;雙層釜體結(jié)構(gòu)的臥式反應(yīng)釜提高受熱均勻度和反應(yīng)物研磨效率。該方法和生產(chǎn)設(shè)備具有效率高、產(chǎn)量大的特點(diǎn)，在微納粉體材料制備方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】

[0016]圖1和圖2是本實(shí)用新型臥式反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是加熱體的三層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型中臥式反應(yīng)釜的外形示意圖；
[0019]圖5是臥式反應(yīng)釜的雙層釜體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是本實(shí)用新型制備的鈦酸鋇粉體的XRD圖；
[0021 ]圖7是本實(shí)用新型制備的鈦酸鋇粉體的掃描電鏡照片圖。
[0022]圖中:加熱器1、臥式反應(yīng)釜2、傳動(dòng)裝置3、支撐裝置4、動(dòng)力裝置5、基座6、
[0023]加熱管11、測(cè)溫裝置12、第一加熱體13、第二加熱體14、保溫隔熱體15、加熱體外壁16、加熱體內(nèi)壁17、加熱腔18、料口 21、出料口 22、釜體23、釜體外壁24和釜體內(nèi)壁25、釜體主軸26、釜體端面27。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0025]如圖1和圖2所示，一種臥式反應(yīng)裝置，包括中空的圓柱狀加熱器1、臥式反應(yīng)釜2、傳動(dòng)裝置3、支撐裝置4、動(dòng)力裝置5和基座6;臥式反應(yīng)釜2被包繞在中空的圓柱狀加熱器I形成的加熱腔18內(nèi)；臥式反應(yīng)釜2的釜體端面27中心位置向外延伸設(shè)置釜體主軸26，臥式反應(yīng)釜2通過(guò)釜體主軸26與傳動(dòng)裝置3和動(dòng)力裝置5依次相連，用于帶動(dòng)臥式反應(yīng)釜2旋轉(zhuǎn)，使臥式反應(yīng)釜2內(nèi)的反應(yīng)物充分受熱并充分反應(yīng)。
[0026]如圖1-圖3所示，加熱器I包括第一加熱體13、第二加熱體14、加熱管11和測(cè)溫裝置12；
[0027]加熱器I為三層結(jié)構(gòu)，依次包括加熱體外壁16、保溫隔熱體15、加熱體內(nèi)壁17;保溫隔熱體15被加熱體外壁16和加熱體內(nèi)壁17夾持成三明治狀，保溫隔熱體15由隔熱材料制成，加熱體外壁16和加熱體內(nèi)壁17由高強(qiáng)度金屬材質(zhì)制成。中空的圓柱狀加熱體沿其中軸線(xiàn)的分割面分割為半圓柱形狀的第一加熱體13和第二加熱體14，第一加熱體13和第二加熱體14可沿分割面法線(xiàn)方向在導(dǎo)軌61上來(lái)回滑動(dòng)，便于加熱器I的開(kāi)合。
[0028]加熱管11沿加熱器I的加熱體內(nèi)壁17靠近臥式反應(yīng)釜2側(cè)鋪設(shè)，加熱管11的鋪設(shè)方向垂直于釜體主軸26，可以根據(jù)具體應(yīng)用情況控制加熱管11的工作數(shù)量和加熱溫度。測(cè)溫裝置12的測(cè)溫部分分別插入第一加熱體13和第二加熱體14內(nèi)。
[0029]基座6上設(shè)有導(dǎo)軌61和導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元62。
[0030]導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元62固定在導(dǎo)軌61的行程方向兩側(cè)，通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元62工作時(shí)，分別使第一加熱體13和第二加熱體14沿導(dǎo)軌61方向以規(guī)定行程做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此，完成開(kāi)合加熱腔18的動(dòng)作。
[0031]導(dǎo)軌61垂直于釜體主軸26軸線(xiàn)方向鋪設(shè)，導(dǎo)軌61對(duì)第一加熱體13和第二加熱體14起支撐和導(dǎo)向作用。
[0032]如圖4、圖5所示，臥式反應(yīng)釜2包括進(jìn)料口 21、出料口 22、釜體23。進(jìn)料口 21和出料口 22分別分布于釜體23圓柱面的上下對(duì)側(cè)。釜體23為由釜體外壁24和釜體內(nèi)壁25組成的雙層釜體結(jié)構(gòu)，釜體外壁24由金屬等具有高熱導(dǎo)系數(shù)和高強(qiáng)度的材料制成。釜體內(nèi)壁25由耐腐蝕材料制成。
[0033]釜體23在釜體端面27上設(shè)置有對(duì)臥式反應(yīng)釜2進(jìn)行支撐的釜體主軸26，臥式反應(yīng)釜2圍繞釜體主軸26的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩通過(guò)傳動(dòng)裝置3由動(dòng)力裝置5提供。
[0034]實(shí)施例一:
[0035]采用八水氫氧化鋇和二氧化鈦為原料，按照鋇鈦比為1:1進(jìn)行配料，加入反應(yīng)釜中，設(shè)定轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度為300°C，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離，經(jīng)干燥后進(jìn)行打散裝袋。
[0036]實(shí)施例二:
[0037]采用八水氫氧化鋇和鈦酸四丁酯為原料，按照鋇鈦比為1.02:1進(jìn)行配料，加入反應(yīng)釜中，設(shè)定轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度為200 °C，反應(yīng)時(shí)間16小時(shí)，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離，經(jīng)干燥后進(jìn)行打散裝袋。
[0038]實(shí)施例三:
[0039]采用一水氫氧化鋇和二氧化鈦為原料，按照鋇鈦比為1.04:1進(jìn)行配料，加入反應(yīng)釜中，設(shè)定轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間48小時(shí)，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離，經(jīng)干燥后進(jìn)行打散裝袋。
[0040]圖6、圖7分別是本實(shí)用新型制備的鈦酸鋇粉體的XRD圖和掃描電鏡照片圖。
[0041]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:加熱器、臥式反應(yīng)釜、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置和基座；所述的基座上設(shè)有導(dǎo)軌和導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元； 臥式反應(yīng)釜設(shè)置在中空的圓柱狀加熱器形成的加熱腔內(nèi)；臥式反應(yīng)釜的釜體端面中心位置向外延伸設(shè)置釜體主軸，臥式反應(yīng)釜通過(guò)釜體主軸與傳動(dòng)裝置和動(dòng)力裝置依次相連，用于帶動(dòng)臥式反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)，使臥式反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)物充分受熱并充分反應(yīng)； 所述加熱器包括加熱體、加熱管和測(cè)溫裝置，加熱體沿其中軸線(xiàn)的分割面分割為半圓柱形狀的第一加熱體和第二加熱體，第一加熱體和第二加熱體的底部分別滑動(dòng)連接設(shè)置在導(dǎo)軌上，第一加熱體和第二加熱體可沿分割面法線(xiàn)方向在導(dǎo)軌上來(lái)回滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)加熱器開(kāi)合加熱腔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述臥式反應(yīng)釜包括釜體、進(jìn)料口、出料口，進(jìn)料口和出料口分別分布于釜體的上下對(duì)側(cè);所述釜體為雙層釜體結(jié)構(gòu)，包括釜體外壁和釜體內(nèi)壁，釜體內(nèi)壁的材質(zhì)為耐腐蝕材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述加熱器為三層結(jié)構(gòu)，依次包括加熱體外壁、保溫隔熱體、加熱體內(nèi)壁，保溫隔熱體夾設(shè)在加熱體外壁和加熱體內(nèi)壁之間，所述保溫隔熱體的材質(zhì)為隔熱材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:所述加熱管沿加熱器的加熱體內(nèi)壁靠近臥式反應(yīng)釜側(cè)鋪設(shè)，加熱管的鋪設(shè)方向垂直于釜體主軸，測(cè)溫裝置的測(cè)溫部分分別插入第一加熱體和第二加熱體內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)單元固定在導(dǎo)軌的行程方向兩側(cè)，使滑動(dòng)連接在導(dǎo)軌上的第一加熱體和第二加熱體沿導(dǎo)軌方向以規(guī)定行程做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成開(kāi)合加熱腔的動(dòng)作。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式反應(yīng)裝置，其特征在于:還包括支撐裝置，所述釜體主軸架設(shè)在支撐裝置，所述支撐裝置底端固定在基座上。
【文檔編號(hào)】B01J19/18GK205700569SQ201620619965
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】朱孔軍, 王成明
【申請(qǐng)人】南京宇熱材料科技有限公司