专利名称：生产纳米氧化铋粉体的气化炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产纳米氧化铋粉体的设备，具体说是一种用铋锭生产纳米氧化 铋粉体的气化炉。
背景技术：
纳米氧化铋粉体的生产在国内已有很多厂家，但国内企业以往一般是采用化学法 生产，用化学法生产纳米氧化铋粉体有能耗大，污染严重，设备复杂，投资高等缺陷，为克服 上述缺陷，我们选择了等离子汽相法来生产纳米氧化铋粉体。电弧炉尤其是等离子电弧在 工业上的应用越来越广泛，我们曾用等离子电弧制取过“银、锌、锑、锆”等金属材料的纳米 级粉体材料，均已获得成功。但是，在用同样设备制取纳米氧化铋粉体时，由于铋的特殊化 学性质和物理特性，造成大量的氧化铋渣及铋的渗透使等离子电弧炉的炉衬遭到破坏，直 接的后果是离子电弧炉寿命短，产品的直收率低，生产成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺点，提出了一种生产纳米氧化 铋粉体的气化炉，该炉结构简单，使用寿命长，产生氧化铋渣少，产品的直收率高。本发明的技术方案可以通过如下措施实施一种生产纳米氧化铋粉体的气化炉， 包括圆形钢板支架、汽化室、电极、水冷坩锅及其冷却水管。水冷坩锅是用锰钢材料做成的 空心夹层结构置于圆形钢板支架上；水冷坩锅口处覆盖有一个碳环；水冷坩锅的下端与圆 形钢板支架之间用耐火材料填衬捣打成熔体池，水冷坩锅的空心夹层接冷却水管，冷却水 管穿过圆形钢板支架上的耐火材料从炉底引出；所述的汽化室中央上部有电极和顶盖，汽 化室侧面有不锈钢进液槽和窥镜；顶盖整体也填衬捣打有耐火材料层，顶盖边有氧化铋气 体出口。所述的碳环是一个石墨材料压制片体，片体中央的环孔呈锥形；所述的电极通过电 极调节接杆用夹套连接。本发明的金属铋液被通入汽化的水冷坩埚中，在铋液和电极之间引燃电弧后，使 铋液能够均勻的被汽化，从氧化铋气体出口送入重力沉降室。由于铋液汽化时采用了水冷 坩锅，控制冷却水量，使铋液温度不高于600°C，特别是在坩锅口处覆盖有一个碳环，保证了 铋液的密封。所以，铋液不会被烧蚀氧化。同时碳环还具有对少量未挥发的铋渣起到还原 作用。本发明采用圆形钢板支架，具有密封性好，可以克服铋液渗透的缺陷。本发明结构简 单，工艺流程便于控制，产量高，无污染，投资小，节省能源，适合生产粒径小于5 μ m的氧化 铋的纳米级粉体。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细阐述。图1为本发明的结构示意图；图2为碳环的结构示意图3为图2俯视示意图。附图中1圆形钢板支架；2汽化室；3电极；4水冷坩锅；5冷却水管；6碳环；7耐火材料；8熔体池；9顶盖；10耐火材料层；11氧化铋气体出口 ； 12电极调节接杆；13不锈钢 进液槽；14窥镜。
具体实施例方式参考附图1、一种生产纳米氧化铋粉体的气化炉，包括圆形钢板支架1、汽化室2、 电极3、水冷坩锅4及其冷却水管5 ；水冷坩锅4是用锰钢材料做成的空心夹层结构，置于圆 形钢板支架1上；水冷坩锅口处覆盖有一个碳环6 ；水冷坩锅4的下端与圆形钢板支架1之 间用耐火材料7填衬捣打成熔体池8 ；所述的耐火材料7可以是石英砂，或氧化铝，或陶土 ； 水冷坩锅的空心夹层接冷却水管5，冷却水管5穿过圆形钢板支架1上的耐火材料从炉底 引出；所述的汽化室2中央上部有电极3和顶盖9，汽化室2侧面有不锈钢进液槽13和窥 镜14 ；顶盖9整体也填衬捣打有耐火材料层10，顶盖上有氧化铋气体出口 11 ；所述的电极 3通过电极调节接杆12用夹套连接，电极调节接杆12带有冷却装置。参考附图2、附图3，所述的碳环6是一个石墨材料压制成的片体，片体中央的环孔 呈锥形。
权利要求
一种生产纳米氧化铋粉体的气化炉，包括圆形钢板支架(1)、汽化室(2)、电极(3)、水冷坩锅(4)及其冷却水管(5)；其特征在于水冷坩锅(4)是用锰钢材料做成的空心夹层结构置于圆形钢板支架(1)上；水冷坩锅口处覆盖有一个碳环(6)；水冷坩锅(4)的下端与圆形钢板支架(1)之间用耐火材料(7)填衬捣打成熔体池(8)；水冷坩锅的空心夹层接冷却水管(5)，冷却水管(5)穿过圆形钢板支架(1)上的耐火材料从炉底引出；所述的汽化室(2)中央上部有电极(3)和顶盖(9)，汽化室(2)侧面有不锈钢进液槽(13)和窥镜(14)；顶盖(9)整体也填衬捣打有耐火材料层(10)，顶盖上有氧化铋气体出口(11)。
2.根据权利要求1所述的生产纳米氧化铋粉体的气化炉，其特征在于所述的碳环(6) 是一个石墨材料压制片体，片体中央的环孔呈锥形。
3.根据权利要求1所述的生产纳米氧化铋粉体的气化炉，其特征在于所述的电极(3) 通过电极调节接杆(12)用夹套连接。
全文摘要
本发明涉及一种生产纳米氧化铋粉体的气化炉，属于冶炼设备。主要包括1、一种生产纳米氧化铋粉体的气化炉，包括圆形钢板支架(1)、汽化室(2)、电极(3)、水冷坩埚(4)及其冷却水管(5)；水冷坩埚(4)置于圆形钢板支架(1)上；水冷坩埚口处覆盖有一个碳环(6)；水冷坩埚(4)的下端有熔体池(8)；水冷坩埚的空心夹层接冷却水管(5)；所述的汽化室(2)中央上部有电极(3)和顶盖(9)，汽化室(2)侧面有不锈钢进液槽(13)，汽化室(2)侧面有不锈钢进液槽(13)和窥镜(14)；顶盖上有氧化铋气体出口(11)。本发明结构简单，使用寿命长，产生氧化铋渣少，产品的直收率高。
文档编号B82B3/00GK101817556SQ20101013825
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者吴祖祥, 姜凯, 王志雄, 雷日华 申请人:湖南金旺实业有限公司