一种纳米粉体材料制备系统的制作方法

一种纳米粉体材料制备系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及纳米粉体材料生产设备【技术领域】，特指一种纳米粉体材料制备系统，包括低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备，所述低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备依次连接；卧式离心机包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速装置，转鼓设置于所述机壳的内腔，螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，变速装置与所述螺旋输送器连接，转鼓由以下质量百分比的原料：2%-3%钛、1%-2%钴和95%-97%双相钢离心浇铸而成；本纳米粉体材料制备系统既能降低生产过程中对设备的要求，又能得到高性能、高纯度的纳米粉体材料。
【专利说明】一种纳米粉体材料制备系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及纳米粉体材料生产设备【技术领域】，特指一种纳米粉体材料制备系统。【背景技术】
[0002]纳米材料是指构成材料的晶粒尺寸在I~IOOnm范围内的新型材料。纳米材料的尺寸范围介于宏观与微观之间，使其在催化、光电、磁性、力学等方面表现出许多特别的物理和化学性能，具有许多重要的应用价值，能广泛应用于电子和通讯、生物、能源、制造工业、汽车工业、航空和航天、化工、新型材料、环保等领域。
[0003]纳米粉体是纳米材料的核心，目前制备纳米粉体的方法主要有物理法和化学法，采用物理法制备纳米粉体，粒径分布宽，粒径大小不可控，粒子形状变化大，纯度低，不适合大规模生产高性能纳米粉体材料。化学法主要有气相沉积法、沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法、微乳液法等。其中，气相沉积法对设备的要求高，成本大；溶胶凝胶法和微乳液法污染严重，得到的产物纯度低，粒径不可控；沉淀法虽然生产过程简单，对设备要求低，但得到的产品纯度不高，粒径难以得到有效控制；水热法能够得到纯度高、粒径分布窄、粒径可控的产物，但是反应过程需要在高温高压的环境下进行，对设备要求更较高，生产过程存在一定的危险性。
[0004]目前纳米技术属于前沿性技术，相关技术与工艺处于研发阶段，现有技术的纳米粉体材料生产系统不仅对设备的要求较高，而且制备的纳米粉体材料的性能和纯度均不理
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【发明内容】

[0005]本发明 的目的在于针对现有技术的不足提供一种纳米粉体材料制备系统，既能降低生产过程中对设备的要求,又能得到高性能、高纯度的纳米粉体材料,而且整个生产过程安全环保。
[0006]为实现上述目的，本发明的一种纳米粉体材料制备系统，包括低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备，所述低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备依次连接；
所述卧式离心机包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速装置，所述机壳设置于所述机座的上方，所述转鼓设置于所述机壳的内腔，所述螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，所述变速装置与所述螺旋输送器连接，所述转鼓由以下质量百分比的原料:2%_3%钛、1%-2%钴和95%-97%双相钢离心浇铸而成。
[0007]作为优选，所述高温水热反应釜，包括内筒体，所述内筒体的外层设置有夹套筒体，所述内筒体的上部连接有釜盖，所述内筒体与釜盖组成反应釜的釜体，所述釜体的内部设置有搅拌装置，其特征在于:所述内筒体和夹套筒体之间设置有若干条第一导流板，所述第一导流板呈螺旋形盘绕在内筒体和夹套筒体之间，所述第一导流板在内筒体和夹套筒体之间形成螺旋形通道；所述内筒体的体壁沿轴向设置有若干条第二导流板；所述搅拌装置的搅拌轴沿轴向设置有若干条第三导流板；所述釜体的内部还设置有加热盘管，所述加热盘管呈螺旋形盘绕于釜体的内部
作为优选，所述加热盘管包括内层加热盘管和外层加热盘管，所述内层加热盘管位于釜体的上方并靠近于搅拌轴，所述外层加热盘管位于釜体内部并靠近于内筒体的内壁。
[0008]作为优选，所述离心喷雾干燥器，所述离心喷雾干燥器，包括基座、机壳、电机、变速器、主轴、分料盘及雾化盘，所述机壳设置于基座的下方并与基座固定连接，变速器固定安装于基座的顶部，电机设置于变速器的上方且电机输出轴与变速器连接，主轴设置于机壳内且与变速器连接，分料盘套设于主轴的外侧面，其特征在于:所述雾化盘包括盘体，该盘体的直径为150mm,盘体的厚度为15mm,盘体的周壁均匀开设有若干个个喷雾孔,盘体的中部开设有一环形进料槽，该环形进料槽的外径为60mm，环形进料槽的深度为IOmm ;所述喷雾孔与环形进料槽相通，环形进料槽的中部开设有一锥孔，雾化盘通过该锥孔套接于主轴的外侧面，且环形进料槽与分料盘的出口相通。
[0009]作为优选，所述煅烧回转窑炉，包括炉体支架，所述炉体支架设置有回转滚筒，所述回转滚筒的前端设置有进料装置，所述回转滚筒的后端设置有出料装置，所述炉体支架设置有驱动装置，所述驱动装置与回转滚筒连接并带动回转滚筒在炉体支架上旋转，所述回转滚筒由前端往后端向下倾斜设置于所述炉体支架，所述回转滚筒的内壁沿轴向排布有若干拨料筋板；所述回转滚筒的中部设置为高温煅烧段，所述高温煅烧段采用双相不锈钢离心浇铸成胚料并经过锻造而成；双相不锈钢离心浇铸过程中还增加了 0.29Π).8%(质量百分比)的钨和0.1%~0.6% (质量百分比)的钴；所述高温煅烧段设置有加热装置。
[0010]作为优选，所述第一导流板的数量为4条。
[0011]作为优选，所述转鼓由以下质量百分比的原料:2.5%钛、1.5%钴和96%双相钢离心烧铸而成。
[0012]作为优选，所述喷雾孔为八`个。
[0013]作为优选，所述拨料筋板的数量为八个，八个拨料筋板均匀排布于回转滚筒的高温煅烧段的内壁。
[0014]作为优选，所述离心喷雾干燥器和煅烧回转窑炉之间连接有第一气流粉碎机，所述煅烧回转窑炉和包装设备之间连接有第二气流粉碎机。
[0015]本发明的有益效果:一种纳米粉体材料制备系统，包括低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备，所述低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备依次连接；本纳米粉体材料制备系统既能降低生产过程中对设备的要求，又能得到高性能、高纯度的纳米粉体材料，而且整个生产过程安全环保。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本发明的设备框图。
[0017]图2为本发明的工艺流程图。
[0018]图3为本发明的卧式离心机的结构示意图。
[0019]图4为本发明的高温水热反应釜的半剖示意图。
[0020]图5为本发明夹套筒体内部的结构示意图。[0021]图6为本发明的离心喷雾干燥器的半剖示意图。
[0022]图7为本发明的雾化盘的结构示意图。
[0023]图8为沿图7中A-A线的剖切视图。
[0024]图9为本发明的煅烧回转窑炉的结构示意图。
[0025]图10为沿图9中B-B线的剖切视图。
[0026]图11为本发明的增加气流粉碎机后的工艺流程图。
[0027]附图标记包括:
11一机座12—机壳13—转鼓131—圆筒转鼓
132—圆锥转鼓14 一螺旋输送器141 一滚筒 142—螺旋叶片15—变速装置 16—原料分配口 17—固体出料口 18 —固相收集料仓19一液相收集料仓 20—排液口 21—液位调节片 22—轴承座 31—内筒体32—夹套筒体 321—第一导流板33—釜盖 34—搅拌装置 341—上层第三导流板
342一中层第二导流343—下层第二导流板35 —内层加热盘管36—外层加热盘管 371—上层搅拌桨叶 372—中层搅拌桨叶 373—下层搅拌桨叶
41 一座体42—壳体 43—电机44 一变速器45—主轴
46—分料盘
47—雾化盘 48—进料管 49 一从动轴 50—联轴器 51—从动轴承
52—C:油箱 53—下轴套 54—上轴套 55—上轴承56—中间轴承
57—浮动轴承58—大直径段 59—挠性小直径段 60—盘体 61—螺母 62—喷雾孔 63—进料槽 64—锥孔 71—炉体支架 72—回转滚筒 721—拨料筋板 722—高温煅烧段 73—进料装置 74—出料装置75—驱动
装置
8一第二导流板。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图对本发明进行详细的描述。
[0029]实施例1
[0030]如图1至图2所示，本发明的一种纳米粉体材料制备系统，包括低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备，所述低温反应釜、臣卜式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备依次连接。在生产纳米粉体材料前需进行原料的配制，将配制好的原料放置于低温反应釜进行沉淀反应，反应后形成浆料。将浆料放置于卧式离心机，卧式离心机对浆料进行固相和液相的分离，卧式离心机的固相收集料仓18和液相收集料仓19便于分类回收离心分离出的固相和液相。固相浓缩浆料需进行洗涤，洗涤完毕后的浓缩浆料进入二次配料；未洗涤完毕的浓缩浆料进入搅拌桶，进一步洗涤后返回卧式离心机再进行固、液相分离。浓缩浆料二次配料后，进入高温水热反应釜进行反应，得到纳米浆料。纳米浆料进入离心喷雾干燥器进行固液分离，纳米浆料中的纳米粉体和水被分离，纳米粉体再经过煅烧回转窑炉进行煅烧，得到晶型规范、形状一致的纳米粉体，可进行包装处理。
[0031]如图3所示，所述卧式离心机，包括机座11、机壳12、转鼓13、螺旋输送器14和变速装置15，所述机壳12设置于所述机座11的上方，所述转鼓13设置于所述机壳12的内腔，所述螺旋输送器14水平设置于所述转鼓13的内部，所述变速装置15与所述螺旋输送器14连接，所述转鼓13由以下质量百分比的原料:5%-6%铬、2%-3%钛、1%-2%钴和89%_92%双相钢离心浇铸而成。
[0032]本发明的转鼓13由以下质量百分比的原料:5%-6%铬、2%_3%钛、1%_2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成，铬具有较好的延展性和抗裂能力，可提高材料在高速旋转中的抗拉强度，钛具有较高的机械强度和耐热性，钴具有较高的耐磨性和耐热性，因此在转鼓13的材质中添加了 5%-6%铬、2%-3%的钛和1%-2%的钴，大大提高了转鼓13的强度，使其耐受转速达6000r/min以上，另外，在离心浇铸成转鼓坯料后，再对其外圈进行锻造、机械加工，进一步增强了转鼓13的强度。因此，本发明通过改变转鼓13的材质可使转鼓13的转速提高至6000r/min以上,使纳米材料的分离度可达97%,纳米材料固相的总回收率可达到99.5%以上，实现了对纳米材料的高效分离。
[0033]本实施例中，所述螺旋输送器14包括滚筒141和若干螺旋叶片142，所述若干螺旋叶片142均布于所述滚筒141的表面，相邻的螺旋叶片142的螺距均相等。螺旋叶片142便于推送沉渣，将若干螺旋叶片142等螺距地设置于滚筒141的表面，有利于螺旋叶片142均匀推送沉渣，避免沉渣局部堆积或局部被剧烈搅起，更利于稳定连续推送沉渣，分离效果好。
[0034]本实施例中，所述螺旋输送器14还包括开设于所述滚筒141的表面的原料分配口16，所述转鼓13的端部开设有固体出料口 17，所述原料分配口 16与所述固体出料口 17的距离为650mm-800mm。原料由进料端(如图3的左端)进入螺旋输送器14的内部，再由原料分配口 16流出进入高速旋转的转鼓13，并被高速旋转，比重稍重的纳米粉体，靠着离心产生的重力，向转鼓13的侧壁方向移动，当沉淀层到一定厚度时则被螺旋输送器14的螺旋叶片142向固体出料口 17移动以实现固液分离。因此，将原料分配口 16与固体出料口 17的距离由原来的600mm增加至650mm-800mm,即把螺旋输送器14的原料分配口 16向固体出料口 17的远程(反方向)移动了 50mm-200mm，可增长物料在转鼓13中的停留时间，提高了纳米粉料的分离度，且由于原料分配口 16与固体出料口 17的距离增长，固相料从原料分配口16卸出后其活动空间变大，可避免固相料堆积于原料分配口 16，更利于分离。
[0035]本实施例中，所述转鼓13包括圆筒转鼓131和圆锥转鼓132，所述圆锥转鼓132和所述圆筒转鼓131 —体成型，所述固体出料口 17开设于所述圆锥转鼓132的端部。圆筒转鼓131有利于液相澄清，圆锥转鼓132有利于固相脱水，因此本发明的转鼓13采用圆筒转鼓131和圆锥转鼓132的结合，兼具了利于液相澄清和固相脱水的优点，进一步提高了分离效果。
[0036]本实施例中，所述机壳12设有固相收集料仓18和液相收集料仓19，所述固相收集料仓18设置于所述固体出料口 17的下方，所述液相收集料仓19设置于所述圆筒转鼓131的尾端。固相收集料仓18和液相收集料仓19便于分类回收离心分离出的固相和液相，且固相收集料仓18和液相收集料仓19分别位于圆锥转鼓132和圆筒转鼓131的端部，物料在转鼓13中停留的时间较长，固液分离效果显著。[0037]本实施例中，所述圆筒转鼓131的尾端开设有排液口 20，所述排液口 20设置于所述液相收集料仓19的上方，所述排液口 20内设有液位调节片21。通过调节液位调节片21的高低，可调节排液口 20的大小，从而控制液相的流速，达到改变转鼓13内液相形成的液池的深度，调节转鼓13在旋转时液相带来的阻力，使卧式离心机能具有较好的工艺适应性。
[0038]本实施例中，所述圆锥转鼓132的内表面设置有若干筋条。由于圆锥转鼓132主要用于固相料的离心脱水，在其内表面设置若干筋条使圆锥转鼓132的表面形成密实的保护层，可减少固相料对转鼓13的磨损，且防止固相料在转鼓13上打滑，利于螺旋输送。
[0039]本实施例中，所述机壳12的两侧均设置有轴承座22。纳米悬浮液的离心分离中，转鼓13的转速高达6000r/min以上，用两个轴承座22来支撑轴承，利于保持运行的平衡性。
[0040]如图4至图5所示，所述高温水热反应釜,包括内筒体31，所述内筒体31的外层设置有夹套筒体32，所述内筒体31的上部连接有釜盖33，所述内筒体31与釜盖33组成反应釜的釜体，所述釜体的内部设置有搅拌装置34，所述内筒体31和夹套筒体32之间设置有若干条第一导流板321，所述第一导流板321呈螺旋形盘绕在内筒体31和夹套筒体32之间，所述第一导流板321在内筒体31和夹套筒体32之间形成螺旋形通道；所述内筒体31的体壁沿轴向设置有若干条第二导流板8;所述搅拌装置34的搅拌轴沿轴向设置有若干条第三导流板；所述釜体的内部还设置有加热盘管，所述加热盘管呈螺旋形盘绕于釜体的内部；所述加热盘管包括内层加热盘管35和外层加热盘管36，所述内层加热盘管35位于釜体的上方并靠近于搅拌轴，所述外层加热盘管36位于釜体的内部并靠近于内筒体31的内壁。
[0041]在螺旋形通道中通入导热油，通过第一导流板321的导流作用，本实施例的所述第一导流板21的数为4条，螺旋形盘绕在内筒体31和夹套筒体32之间，第一导流板321之间彼此形成螺旋形通道，电泵将导热油抽至螺旋形通道的入口处，螺旋形通道的入口同时连通4条螺旋形通道，导热油同时沿着4条螺旋形通道注进内筒体31和夹套筒体32之间，然后同时从螺旋形通道的出口出来，尽量降低导热油的温降，使釜体内液体的温度均匀。
[0042]内筒体31的体壁沿轴向设置有若干条第二导流板8，作为优选，第二导流板8的数量为12条，12条第二导流板8之间呈30度均匀分布于内筒体31的体壁。搅拌轴沿轴向还设置的第三导流板，搅拌桨叶搅拌带动釜体内液体转动时，釜体内液体撞击第二导流板8，釜体内液体呈涡旋转向，改变了釜体内液体的流动状态。
[0043]釜体的内部设置的加热盘管，内层加热盘管35和外层加热盘管36使釜体内液体温度均匀而且加热快。加热盘管与夹套筒体32的加热方式相呼应、相配合，大大的改善了反应爸液的流动状态和反应状态，把原来要近3个小时的反应时间缩短到I小时20分钟，使纳米粉体的晶型状态和均匀程度都有了很好的改善。
[0044]本实施例的搅拌轴上的搅拌桨叶分上、中、下三层设置，所述第三导流板同样分上、中、下三层设置于搅拌轴，上层第三导流板341设置于上层搅拌桨叶371的上方，中层第三导流板342设置于上层搅拌桨叶371和中层搅拌桨叶372之间，下层第三导流板343设置于中层搅拌桨叶372和下层搅拌桨叶373之间。釜体内的三层搅拌桨叶，使反应釜液搅拌充分，提高反应釜液的反应速率。
[0045]作为优选，本实施例的所述第一导流板321的数量为4条，各层第三导流板的数量均为4条，对反应釜的传质传热情况的改善起到了非常大的作用，改变了反应釜内液体的流动状态，提高了纳米粉体的质量，也使反应时间缩短了 50%以上。
[0046]如图6至图8所示，所述离心喷雾干燥器，包括座体41、壳体42、电机43、变速器44、主轴45、分料盘46及雾化盘47，所述壳体42设置于座体41的下方并与座体41固定连接，变速器44固定安装于座体41的顶部，电机43设置于变速器44的上方且电机43输出轴与变速器44连接，主轴45设置于壳体42内且与变速器44连接，分料盘46套设于主轴45的外侧面，所述雾化盘47包括盘体60，该盘体60的直径为150mm，盘体60的厚度为15mm，盘体60的周壁均匀开设有若干个喷雾孔62，盘体60的中部开设有一进料槽63，该进料槽63的外径为60mm，进料槽63的深度为IOmm ;所述喷雾孔62与进料槽63相通，进料槽63的中心开设有一锥孔64，雾化盘47通过该锥孔64套接于主轴45的外侧面，且进料槽63与分料盘46的出口相通。
[0047]本发明工作时，电机43驱动并通过变速器44控制主轴45的转速，主轴45转动并带动套接于主轴45外侧面的雾化盘47高速旋转，同时，纳米悬浮液经分料盘46进入雾化盘47内，高速旋转的雾化盘47在变速器44的作用下能保持转速在15000转/min_18000转/min，从而使得进入进料槽63内的纳米悬浮液被强大的离心力通过喷雾孔62甩出，由于盘体60的周壁均勻开设有若干个喷雾孔62,盘体60的直径A为150mm,厚度H为15mm,进料槽63的直径a为60mm，深度h为10mm，盘体60及进料槽63采用上述特定尺寸的设计可以使得雾化盘47在高速旋转时产生强大的离心力，纳米悬浮液从若干个均匀的喷雾孔62甩出，从而形成了超细微的雾滴，纳米悬浮液的超细雾滴中的纳米粉体和水快速分离，提高后续工序的生产强度、降低生产能耗，从而提高生产效率的目的。
[0048]超细微的雾滴中的水在干燥塔中温度达180°C的环境下立即闪蒸并与纳米微粒分离，从而达到了纳米粒子从纳米悬浮液中分离出来的目的。
[0049]优选的，所述盘体60为耐磨陶瓷盘体，其具有极强的耐磨性能，可以避免由于长期的工作使得喷雾孔62磨损而导致雾化盘47甩出的雾滴粒径不均匀或者粒径过大的现象。
[0050]优选的，所述喷雾孔62为八个，八个喷雾孔62均匀设置，使得纳米悬浮液进入到进料槽63时，在盘体60高速旋转产生的强力离心力下，均匀地从八个喷雾孔62甩出，从而形成超细微的雾滴，确保本发明的雾化效果更佳。
[0051]本实施例中，所述主轴45的底端螺接有用于锁紧雾化盘47的螺母61。高速旋转的主轴45带动雾化盘47高速旋转，为确保雾化盘47在工作时能稳定地高速旋转，防止雾化盘47与主轴45的连接产生松动而导致雾化效果不佳，或者雾化盘47脱落飞出，而导致安全生产事故，因此，主轴45的底端通过螺接一个锁紧雾化盘47的螺母61，进一步使得雾化盘47与主轴45稳定连接，保证本发明在工作过程中能产生良好的雾化效果，且能防止安全事故的发生。
[0052]本实施例中，所述离心喷雾干燥器还包括进料管48，该进料管48的顶端穿过所述座体41并固定装设于座体41上，该进料管48的底端与分料盘46相接通。进料管48的设置能确保纳米悬浮液物料方便安全地输送到分料盘46，再经分料盘46的出口输送至雾化盘47的进料槽63，从而对纳米悬浮液物料进行高速离心雾化，进料管48的设计合理，实用性非常强。[0053]本实施例中，所述离心喷雾干燥器还包括从动轴49，联轴器50及从动轴承51，所述从动轴49的上端通过联轴器50与电机43输出轴连接，从动轴49的下端通过从动轴承51与变速器44连接。联轴器50的作用是用于连接电机43输出轴与从动轴49，从而使得电机43输出轴与从动轴49能共同旋转以传递扭矩，另外，在高速旋转的动力传动中，联轴器50还具有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用；而从动轴承51则用于固定从动轴49，并确保从动轴49能实现转动，从而控制从动轴49的轴向和径向的移动。
[0054]本实施例中，所述壳体42内设置有贮油箱52及下轴套53，所述座体41中部固定设置有上轴套54 ;所述上轴套54的顶端与变速器44固定连接，所述贮油箱52设置于上轴套54的下方并与上轴套54固定连接，所述下轴套53设置于贮油箱52的下方并与贮油箱
52固定连接，所述分料盘46设置于下轴套53的外侧并与下轴套53固定连接；所述主轴45由上部的大直径段58及下部的挠性小直径段59组成；该主轴45的大直径段58的两端分别通过上轴承55及中间轴承56装设于上轴套54的轴孔内，该主轴45的挠性小直径段59的下端通过浮动轴承57装设于下轴套53的轴孔内。上轴套54及下轴套53的设置用于对主轴45起到轴向定位的作用，其中，贮油箱52则对主轴45提供润滑油；另外，由于主轴45的长期高速旋转运动，必然会产生较大的摩擦力，上轴套54及下轴套53在摩擦力的作用下即使造成磨损，亦便于更换；另外，主轴45由于转速极快，为防止转速极快产生强大的振动力对套设于主轴45的雾化盘47造成不规则的抖动，本发明的主轴45则由上部的大直径段
58及下部的挠性小直径段59组成，挠性小直径段59通过浮动轴承57装设于下轴套53的轴孔内，工作时，能有效消除主轴45的大直径段58高速旋转时产生的振动力，从而使得雾化盘47的转速更加平稳，雾化效果更佳。
[0055]如图9至图10所示，所述煅烧回转窑炉，包括炉体支架71，所述炉体支架71设置有回转滚筒72，所述回转滚筒72的前端设置有进料装置73，所述回转滚筒72的后端设置有出料装置74，所述炉体支架71设置有驱动装置75，所述驱动装置75与回转滚筒72连接并带动回转滚筒72在炉体支架71上旋转，所述回转滚筒72由前端往后端向下倾斜设置于所述炉体支架71，所述回转滚筒72的内壁沿轴向排布有若干拨料筋板721 ；
所述回转滚筒72的中部设置为高温煅烧段722，所述高温煅烧段722设置有加热装置，加热装置对回转滚筒72的高温煅烧段722进行加热，本实施例的加热装置对高温煅烧段722加热至700摄氏度。
[0056]作为优选，本实施例的拨料筋板721的数量为8个，而且八个拨料筋板721均匀排布于回转滚筒72的高温煅烧段722的内壁。经气流粉碎后的纳米粉体还含有一定量的结晶水，纳米粉体由进料装置73进入回转滚筒72的内部，倾斜设置的回转滚筒72使纳米粉体在翻转的过程中，渐渐的往出料装置74方向前进。当纳米粉体进入高温煅烧段722时候，拨料筋板721随回转滚筒72 —起旋转，拨料筋板721旋转过程中将纳米粉体翻滚打散，改善纳米粉体在回转滚筒72旋转过程的分布状况。纳米粉体在回转滚筒72内不停的翻转，直至前进至出料装置74送出。
[0057]作为优选，本实施例的回转滚筒72的倾斜角度为5度，纳米粉体依次经过预热段、高温煅烧段722和冷却段，使纳米粉体在回转滚筒72内停留足够长的时间，停留大概I个小时左右，使纳米粉体得到充分的煅烧，脱离纳米粉体的结晶水，使纳米粉体的透明度达到859%-90%。[0058]本实施例的拨料筋板721的数量为8个，八个拨料筋板721均匀排布于回转滚筒72的高温煅烧段722的内壁，所述高温煅烧段722的长度等于拨料筋板721的长度，作为优选，所述高温煅烧段722的长度为6米。纳米粉体经过高温煅烧段722时，使纳米粉体可以在回转滚筒72内充分散落，而且受热均匀，满足纳米粉体晶型再造的条件，晶型再造后的纳米粉体的晶型规范，形状一致。
[0059]经发明人大量的试验、配比所得，为使回转滚筒72的高温煅烧段722能承受1000摄氏度及以上的温度，所述高温煅烧段722采用双相不锈钢离心浇铸成胚料并经过锻造而成；双相不锈钢离心浇铸过程中还增加了 0.29Π).8% (质量百分比)的钨和0.1%~0.6% (质量百分比)的钴；作为最优配比，本实施例选择钨的质量百分比为0.5%，钴的质量百分比为
0.3%。大大提高了回转滚筒72的强度和耐高温性能，其耐温性可达1200摄氏度，满足生产纳米粉体的煅烧所需要的温度要求。
[0060]本实施例的加热装置可选择电阻加热装置，通过电能加热，温度控制更为准确，使用更加方便。
[0061]本实施例的所述回转滚筒72的外侧还设置有保温层，减少回转滚筒72的热量散失，维持回转滚筒72内部各段温度的恒定。
[0062]本发明的纳米粉体材料制备系统，既能降低生产过程中对设备的要求，又能得到高性能、高纯度的纳米粉体材料，而且整个生产过程安全环保。
[0063]实施例2
[0064]如图11所示，本实施例与实施例1的不同之处在于所述离心喷雾干燥器和煅烧回转窑炉之间连接有第一气流粉碎机，所述煅烧回转窑炉和包装设备之间连接有第二气流粉碎机；离心喷雾干燥器将纳米粉体和水分离，得到雾化状的纳米粉体，纳米粉体在沉降的时候，可能会存在粘结的情况，此时纳`米粉体经过第一气流粉碎机进行粉碎后，将纳米粉体打散，再经过煅烧回转窑炉煅烧，蒸发纳米粉体的水份，在煅烧过程中，纳米粉体也可能会存在粘结的情况，再经过第二气流粉碎机进行粉碎后，纳米粉体被充分打散，再进行打包处理。
[0065]本实施例的其余部分与实施例1相同，这里不再赘述。
[0066]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种纳米粉体材料制备系统，其特征在于:包括低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备，所述低温反应釜、卧式离心机、高温水热反应釜、离心喷雾干燥器、煅烧回转窑炉和包装设备依次连接； 所述卧式离心机包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速装置，所述机壳设置于所述机座的上方，所述转鼓设置于所述机壳的内腔，所述螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，所述变速装置与所述螺旋输送器连接，所述转鼓由以下质量百分比的原料:2%_3%钛、1%-2%钴和95%-97%双相钢离心浇铸而成。
2.根据权利要求1所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述高温水热反应釜，包括内筒体，所述内筒体的外层设置有夹套筒体，所述内筒体的上部连接有釜盖，所述内筒体与釜盖组成反应釜的釜体，所述釜体的内部设置有搅拌装置，其特征在于:所述内筒体和夹套筒体之间设置有若干条第一导流板，所述第一导流板呈螺旋形盘绕在内筒体和夹套筒体之间，所述第一导流板在内筒体和夹套筒体之间形成螺旋形通道； 所述内筒体的体壁沿轴向设置有若干条第二导流板； 所述搅拌装置的搅拌轴 沿轴向设置有若干条第三导流板； 所述釜体的内部还设置有加热盘管，所述加热盘管呈螺旋形盘绕于釜体的内部。
3.根据权利要求2所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述加热盘管包括内层加热盘管和外层加热盘管，所述内层加热盘管位于釜体的上方并靠近于搅拌轴，所述外层加热盘管位于釜体内部并靠近于内筒体的内壁。
4.根据权利要求1所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述离心喷雾干燥器，包括基座、机壳、电机、变速器、主轴、分料盘及雾化盘，所述机壳设置于基座的下方并与基座固定连接，变速器固定安装于基座的顶部，电机设置于变速器的上方且电机输出轴与变速器连接，主轴设置于机壳内且与变速器连接，分料盘套设于主轴的外侧面，其特征在于:所述雾化盘包括盘体，该盘体的直径为150mm,盘体的厚度为15mm,盘体的周壁均匀开设有若干个个喷雾孔，盘体的中部开设有一环形进料槽，该环形进料槽的外径为60mm，环形进料槽的深度为IOmm ;所述喷雾孔与环形进料槽相通，环形进料槽的中部开设有一锥孔，雾化盘通过该锥孔套接于主轴的外侧面，且环形进料槽与分料盘的出口相通。
5.根据权利要求1所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述煅烧回转窑炉，包括炉体支架，所述炉体支架设置有回转滚筒，所述回转滚筒的前端设置有进料装置，所述回转滚筒的后端设置有出料装置，所述炉体支架设置有驱动装置，所述驱动装置与回转滚筒连接并带动回转滚筒在炉体支架上旋转，所述回转滚筒由前端往后端向下倾斜设置于所述炉体支架，所述回转滚筒的内壁沿轴向排布有若干拨料筋板； 所述回转滚筒的中部设置为高温煅烧段，所述高温煅烧段采用双相不锈钢离心浇铸成胚料并经过锻造而成； 双相不锈钢离心浇铸过程中还增加了 0.29Π).8% (质量百分比)的钨和0.1%~0.6% (质量百分比)的钴； 所述高温煅烧段设置有加热装置。
6.根据权利要求2所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述第一导流板的数量为4条。
7.根据权利要求1所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述转鼓由以下质量百分比的原料:2.5%钛、1.5%钴和96%双相钢离心浇铸而成。
8.根据权利要求4所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述喷雾孔为八个。
9.根据权利要求5所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述拨料筋板的数量为八个，八个拨料筋板均匀排布于回转滚筒的高温煅烧段的内壁。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的纳米粉体材料制备系统，其特征在于:所述离心喷雾干燥器和煅烧回转窑炉之间连接有第一气流粉碎机，所述煅烧回转窑炉和包装设备之间连接有第二气流粉碎机。
【文档编号】B01D1/18GK103464082SQ201310443654
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】孙仲毅, 吴荻 申请人:宜昌市三峡天润纳米材料工程技术研究中心有限公司