一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其包括罐体，罐体顶部设置有进料口，底部设置有出料口，罐体上部设置有插入其内部的旋转主轴，罐体内设置有两组可供氧化锆磨削废料滑落的滑板单元区，每组滑板单元区包括上滑板和下滑板，上滑板为伞状结构，其顶部位于旋转主轴上，下滑板设置有两个，分别设置在旋转主轴的两端，并且沿旋转主轴呈对称布置。本实用新型借助于主轴的旋转和交错的搅拌轴使物料摊薄，并逐层下落，能实现粉末中少量树脂与空气的均匀接触，该燃烧装置可以减少氧化锆磨削废料的停留时间，提高树脂的燃烧效率和生产效率，保护高价值的金刚石颗粒。
【专利说明】一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于氧化锆磨削废料中氧化锆的分离回收领域，能高效去除氧化锆磨 削废料中所含有的少量树脂，具体涉及到一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置。
【背景技术】
[0002] 氧化锆是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损且具有优良导电性能的无机非金属材料，其 广泛应用于功能陶瓷、结构陶瓷、耐火材料、饰品等领域。氧化锆制品一般采用树脂金刚石 砂轮进行磨削而磨制成符合要求的氧化锆制品，在磨削的过程中产生大量的氧化锆磨削 废料，如在制备氧化锆陶瓷刀的磨削过程中，所产生的磨削废料中氧化锆的成分含量达到 90%以上且含有少量价值极高的金刚石材料、树脂和氧化物等杂质，若未经妥善回收处理， 会造成氧化锆和金刚石材料的极大浪费和环境污染。
[0003] 目前国内外对氧化锆废料的回收主要采用溶解法，将氧化锆废料在酸中溶解，得 到锆的酸液，然后经过沉淀、煅烧来回收得到氧化锆，此种方法酸消耗量大，需要的反应温 度高条件条件苛刻。该方法可用于氧化锆成分在废料中含量较少且其他组分不易与酸反应 的废料回收中，而对于氧化锆成分含量较高而杂质容易反应的物质，该方法原材料浪费严 重，且反应条件苛刻，因此不宜使用。为克服上述问题，有学者提出采用酸及氧化剂将废料 中金属及合金元素溶解后加入适当物质调整，灼烧除去有机物和金刚石，再球磨成粉状，经 成型、烧结成氧化锆陶瓷的方法回收得到氧化锆陶瓷，如CN102531588A公开了一种回收氧 化锆陶瓷磨削加工废料制备氧化锆陶瓷的方法，其所采用的技术方案为：首先在收集的废 料中加入酸或酸及氧化剂反应；然后将反应后的浆液进行过滤、洗涤灼烧，加入稀土氧化物 和/或氧化锆将灼烧后的物料调整组成至包括70%?98wt% Zr02及2%?20wt%稀土氧 化物，直接粉碎至D5(l彡10 μ m成为粉料，或者粉碎至D5(l彡10 μ m后造粒成D5(l为10 μ m? 40μπι的造粒粉料，然后采用1000-1200°C灼烧，最后将所得粉料经过成型、烧结后制备成 锆陶瓷。但是此方法也存在显著不足，即采用1000-1200°C灼烧除去有机物，不仅污染环境、 高耗能而且没有回收其中的有用成分金刚石。
[0004] 在氧化锆磨削废料的分离回收过程中，需要将废料中含有的少量树脂去除，其去 除方法主要采用溶剂溶解法和灼烧法。由于树脂在溶剂中溶解度较小，采用溶解法存在溶 剂用量大，溶剂回收成本高，溶剂损失大，易对环境造成影响等不足。灼烧法则利用氧化锆 耐高温的特性，通过灼烧来去除废料中含有的少量树脂，亦有着灼烧温度高，高耗能的问 题。由于氧化锆陶瓷刀磨削废料为粉末状物料，且其中含有的氧化锆颗粒粒径在1-3 μ m，金 刚石粒径在25-80 μ m，树脂含量为3%左右，可燃物较少，难以实现少量树脂与空气的均匀 接触，且氧化锆比重较重，为5. 85,因此普通的燃烧装置和流化床燃烧装置均不适用于燃 烧氧化锆磨削废料中的树脂。 实用新型内容
[0005] 本实用新型针对氧化锆磨削废料的特点，设计了一种专用的高效、节能燃烧装置 来去除其中含有的少量树脂，既能实现氧化锆废料粉末和空气的均匀接触，使其中的树脂 燃烧均匀充分，又能提高燃烧效率，节约燃烧时间，实现最大程度的节能；同时氧化锆废料 粉末在该燃烧装置中停留时间短，可以很大程度上保护高价值的金刚石颗粒，使其不参与 燃烧而得以回收。
[0006] 其技术解决方案为：
[0007] -种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，包括罐体，所述罐体顶部设置有进 料口和排气口，底部设置有出料口，所述罐体上部设置有插入其内部的旋转主轴，
[0008] 所述罐体内设置有两组可供氧化锆磨削废料滑落的滑板单元区，所述每组滑板单 元区包括上滑板和下滑板，所述上滑板为伞状结构，其顶部位于所述旋转主轴上，所述下滑 板设置有两个，分别设置在所述旋转主轴的两端，并且沿旋转主轴呈对称布置；
[0009] 所述上滑板与罐体的内壁之间、两个下滑板之间均留有供氧化锆磨削废料通过的 间隙；在位于旋转主轴两侧的上滑板与罐体内上壁之间的区域、滑板单元区域均设置有搅 拌棒，所述搅拌棒至少设置有四个，并且所述搅拌棒呈交错布置；
[0010] 所述罐体内侧壁上开设有两个进气口，分别为燃气进气口一和空气进气口一，所 述燃气进气口一、空气进气口一均与滑板单元区相通；
[0011] 所述罐体的底部分别设有燃烧区和保温区，靠近罐体底部的下滑板落入的废料进 入所述燃烧区和保温区，所述出料口设置在所述燃烧区和保温区之间。
[0012] 作为本实用新型的一个优选方案，上述下滑板的一端连接在上述罐体内壁上，上 述下滑板斜向下设置。
[0013] 作为本实用新型的另一个优选方案，上述上滑板与罐体内上壁之间的区域内的搅 拌棒，其一端与罐体内上壁连接，另一端与上滑板之间留有间隙；上述滑板单元区域内的搅 拌棒，其一端与上滑板连接，另一端与下滑板之间留有间隙。
[0014] 上述上滑板与罐体内上壁之间的区域内的搅拌棒与上述滑板单元区域内的搅拌 棒坚向在一条直线上。
[0015] 上述燃气进气口一通过燃气进气管道通入上述滑板单元区，靠近滑板单元区的燃 气进气管道处连接有点火器。
[0016] 上述燃烧区内设有点火器和燃气灶，上述燃烧区内壁上开设有燃气进气口二；上 述保温区侧壁上开设有空气进气口二，保温区内设有点火器和燃气灶。
[0017] 上述旋转主轴可与带动其旋转的电机相连，旋转主轴在电机的驱动作用下旋转， 带动位于其上的上滑板和相应的搅拌棒旋转，由于上滑板为伞状结构，其可使废料均匀摊 开，在伞状滑板的作用和搅拌棒的作用下，落入下滑板的废料可分布均匀，并且相对较薄， 进而实现废料中树脂与空气的充分接触，利于其燃烧。
[0018] 由上述两组滑板单元将罐体内部分为若干个开放区域，依次是罐体内上壁与上滑 板之间的区域、第一组滑板单元区、下滑板与第二组中上滑板之间的区域、第二组滑板单元 区和位于罐体底部的燃烧区和保温区，其中每个区域及相连的区域之间均保持连通，或通 过间隙或通过小孔使得废料通过，通过燃烧来减少废料中的树脂。
[0019] 上述的搅拌棒，其设置在旋转主轴的两侧并且位于各自对应的区域内，每个区域 内的搅拌棒其坚向在一条直线上，坚向在一条直线上的搅拌棒作为一个整体相当于1个搅 拌棒，本实用新型中搅拌棒最少布置4个，S卩：在旋转主轴的两侧分别有2个，并且两侧的搅 拌棒相对于旋转主轴呈非对称排列，即两侧的搅拌棒呈交错设置，交错设置的搅拌棒，在主 轴带动其旋转时，在旋转次数一定的条件下，可达到对废料进行充分搅拌的目的。
[0020] 本实用新型提出了一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其包括罐体和位 于罐体上部且插入其内部的旋转主轴，借助于主轴的旋转和交错的搅拌使物料摊薄，并逐 层下落，能实现废料粉末中少量树脂与空气的均匀接触；借助于燃气明火和鼓风进气点燃 树脂，使树脂自身发生燃烧来去除树脂；借助于最下方燃烧区、保温区的天然气底火和树脂 自身燃烧放出热量向上逐层预热物料，使物料达到燃点，实现能量的高效利用；减少氧化锆 磨削废料的停留时间，提高树脂的燃烧效率和生产效率，保护高价值的金刚石颗粒。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步清楚、完整的说明。
[0022] 图1为本实用新型燃烧装置的结构示意图；
[0023] 图中，1、罐体，2、旋转主轴，3、进料口，4、排气口，5、上滑板，61、62、63、64均为搅拌 棒，7、下滑板，81、空气进气口一，82、空气进气口二，91、燃气进气口一，92、燃气进气口二， 10、燃烧器，11、保温区，12、燃烧区，13、燃气灶，14、出料口，15、外壳连接处。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本实用新型的优点、技术方案更加明确，下面结合具体实施例对本实用新 型做进一步清楚、完整的说明。
[0025] 结合图1所示，本实用新型，一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，包括罐 体1，本实用新型优选罐体的顶部为锥形状的反应釜，除此罐体还可为圆柱状等可用于燃烧 的容器，在罐体1的顶部左右两端分别设置有进料口 3和排气口 4,实际实验操作中，将需要 处理的废料从进料口 3投入，在罐体1中部外侧为外壳连接处15,用于将罐体1与外壳对应 连接，在反应釜的顶部即锥形状的顶部向内插入旋转主轴2,旋转主轴2与相应的驱动结构 即电机相连接，电机驱动旋转主轴进行旋转，此处不做详细说明。
[0026] 与现有技术中燃烧装置的不同之处为：在本实用新型罐体1内部设置有两组滑板 单元区，其具体结构为，上滑板5和下滑板7组成，上滑板为伞状结构，上滑板5连接在旋转 主轴2上，即伞状上滑板的顶部与旋转主轴2连接，顶部连接可以保证伞状上滑板在旋转时 的平衡性，这样，从进料口 3进入的废料首先落入上滑板上，由于上滑板的特殊结构，废料 可均匀散开；下滑板7为了配合上滑板5，即从上滑板5上落下的废料进而落在下滑板7上， 因此，本实用新型优选下滑板7的结构为一端连接在罐体内壁上，并且其呈斜下方设置，上 滑板和下滑板之间近似有开放区域的菱形结构。
[0027] 进一步的，本实用新型在搅拌棒的设置上，也有其独特之处，为了便于废料摊薄且 搅拌均匀，在罐体内上壁与上滑板之间的区域、第一组滑板单元区、下滑板与第二组中上滑 板之间的区域、第二组滑板单元区均设置有搅拌棒，并且，在罐体内上壁与上滑板之间的区 域内，其一端与罐体内上壁连接，另一端与上滑板之间留有间隙；在滑板单元区内的搅拌 棒，其一端与上滑板连接，另一端与下滑板之间留有间隙；留有间隙的目的是为了使废料通 过。
[0028] 本实用新型优选搅拌棒设置有4个，分别为旋转轴的两侧，每侧设置有两个，其分 别为搅拌棒61、搅拌棒62、搅拌棒63、搅拌棒64,每个搅拌棒均为交错设置，即可使得在旋 转轴带动旋转时，旋转次数相同的情况下，达到充分搅拌的目的。
[0029] 在罐体1内侧壁上开设有两个进气口，分别为燃气进气口一 91和空气进气口一 81，燃气进气口一 91、空气进气口一 81均与滑板单元区相通，可使得需要处理的废料燃烧 或者是与空气充分接触；
[0030] 罐体1的底部分别设有燃烧区10和保温区11，靠近罐体1底部的下滑板落入的废 料进入该燃烧区12和保温区，燃烧区10内设有点火器和燃气灶13,上述燃烧区内壁上开设 有燃气进气口二92 ;上述保温区侧壁上开设有空气进气口二82,保温区内设有点火器和燃 气灶，出料口 14设置在燃烧区10和保温区11之间。
[0031] 本实用新型装置的使用方法：
[0032] 打开电机驱动旋转轴旋转，所处理物料从罐体1的进料口 3投入，旋转轴带动上滑 板进行旋转，在上滑板上的搅拌棒随之旋转起到充分搅拌的目的，所处理物料从伞形状的 上滑板滑落，由于上滑板为伞状结构，其可使废料均匀摊开，在伞状滑板的作用和搅拌棒的 作用下，落入下滑板的废料可分布均匀，并且相对较薄，进而实现废料中树脂与空气的充分 接触，在适当的时间内打开空气进气口或燃气进气口，对物料进行燃烧处理，最后，在第一 组滑板单元区进行处理后，继续进入第二组滑板单元区，从第二组滑板单元区下滑板设置 的孔中落入燃烧区或保温区，根据情况进行点火燃烧。
[0033] 上述滑板单元区也可以根据罐体的大小或者处理需要设置为多组，如本领域技术 人员在本实用新型的教导下，通过简单组合或替代得到的技术方案，均应当落入本实用新 型保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，包括罐体，所述罐体顶部设置有进料 口和排气口，底部设置有出料口，所述罐体上部设置有插入其内部的旋转主轴，其特征在 于： 所述罐体内设置有两组可供氧化锆磨削废料滑落的滑板单元区，所述每组滑板单元区 包括上滑板和下滑板，所述上滑板为伞状结构，其顶部位于所述旋转主轴上，所述下滑板设 置有两个，分别设置在所述旋转主轴的两端，并且沿旋转主轴呈对称布置； 所述上滑板与罐体的内壁之间、两个下滑板之间均留有供氧化锆磨削废料通过的间 隙；在位于旋转主轴两侧的上滑板与罐体内上壁之间的区域、滑板单元区域均设置有搅拌 棒，所述搅拌棒至少设置有四个，并且所述搅拌棒呈交错布置； 所述罐体内侧壁上开设有两个进气口，分别为燃气进气口 一和空气进气口一，所述燃 气进气口一、空气进气口一均与滑板单元相通； 所述罐体的底部分别设有燃烧区和保温区，靠近罐体底部的下滑板落入的废料进入所 述燃烧区和保温区，所述出料口设置在所述燃烧区和保温区之间。
2. 根据权利要求1所述的去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其特征在于：所述 下滑板的一端连接在所述罐体内壁，所述下滑板斜向下设置。
3. 根据权利要求1所述的去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其特征在于：所述 上滑板与罐体内上壁之间的搅拌棒，其一端与罐体内上壁连接，另一端与上滑板之间留有 间隙；所述滑板单元区内的搅拌棒，其一端与上滑板连接，另一端与下滑板之间留有间隙。
4. 根据权利要求3所述的去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其特征在于：所述 上滑板与罐体内上壁之间的搅拌棒与所述滑板单元区内的搅拌棒坚向在一条直线上。
5. 根据权利要求1所述的去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其特征在于：所述 燃气进气口一通过燃气进气管道通入所述滑板单元区内，靠近滑板单元区的燃气进气管道 处连接有点火器。
6. 根据权利要求1所述的去除氧化锆磨削废料中树脂的燃烧装置，其特征在于：所述 燃烧区内设有点火器和燃气灶，所述燃烧区内壁上开设有燃气进气口二；所述保温区侧壁 上开设有空气进气口二，保温区内设有点火器和燃气灶。
【文档编号】C01G25/02GK203938488SQ201420434689
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】高杨辰 申请人:高杨辰