一种立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉的制作方法

本技术涉及热喷涂陶瓷粉体的加工设备，尤其涉及一种立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉。

背景技术：

1、在国家提倡碳中和以及零配件再制造的背景下，热喷涂技术作为制备金属或陶瓷表面多功能涂层的重要手段越来越受到重视，尤其是热喷涂氧化铬涂层，硬度高、耐腐蚀，广受石油化工、纺织配件、印刷机械领域的用户青睐。

2、现阶段制备热喷涂氧化铬陶瓷粉的电弧炉、烧结炉、气流粉碎机和喷雾干燥塔，在使用中存在工序多、占地面积大、能源利用率低、生产周期长的缺点。产生以上问题和缺点的原因如下：

3、一、工序多。目前的制粉一是利用高温、压力、粘结助剂将原粉熔化或团聚在一起，原粉在范德华力的作用下相互结合，形成毫米甚至厘米级大颗粒；二是将大颗粒利用机械能破碎成微米级的粒径；三是将微米级的半成品通过筛分装置加工至目前粒径。而整套流程除了这三个主要步骤外，还有额外的去杂、整形等辅助工序。人力成本和能耗成本较高。

4、二、占地面积大。工业化的电弧炉、烧结炉、气流粉碎机和喷雾干燥塔以及辅助空压力、氮气发生器等设备的外形尺寸在空间上的要求较高，需要厂房有较大的面积和高度来安装和运行。占地成本较高。

5、三、能源利用率低。电弧炉、烧结炉和喷雾干燥塔均以热能来改变原粉的形态来进行粉体产品的初级加工，直接作用到原粉上的热量不超过输入总能源的35％，其余的热能都是红外辐射形式热交换至大气中。能源浪费严重。

6、四、生产周期长。采用以上设备制粉不是投料即得，往往需要升温、保温、降温的温控周期，再加上机械初级破碎和粒度筛分的工序，整个生产周期超过120小时。较长的生产周期导致企业运营成本居高不下、客户满意度下降。

7、以上提及传统设备产出的粉体也有卫星粉多、流动性差、空心化的缺陷，易造成涂层结构松散、沉积效率低、达不到使用预期。产生以上粉体性能问题和缺点的原因如下：

8、因为电弧炉、烧结炉和喷雾干燥塔的加热温度控制没有可视化曲线，温控不精确——往往通过操作工的经验来调整电极的探入深度、烧结时间，导致原粉晶体的生产缺乏定量的模型化控制。原粉晶体容易过度生长或不够致密，形成卫星粉和空心粉，导致粉体流动性差、强度降低。

技术实现思路

1、本实用新型是为了解决现阶段制备热喷涂氧化铬陶瓷粉的设备，在使用中存在工序多、占地面积大、能源利用率低、生产周期长的问题，提出一种采用立式结构、以可燃气为加热介质的实心球化粉体加工设备。

2、为了克服现有生产设备和技术上的不足，本实用新型的目的在于提供一种立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其便于减少工序、降低用地成本、提高能源利用率低、缩短生产周期，便于连续批量生产实心热喷涂氧化铬陶瓷粉体。包括炉体，炉体内从上至下设有多层燃气喷嘴；所述燃气喷嘴向炉体的轴线喷射火焰；所述炉体顶部中央设有原粉注入口；所述炉体底部设有卸料器；所述卸料器的出料口下方设有超声波震动筛分器。本实用新型借鉴了喷雾造粒塔和电弧炉冷却的结构，创新地将可燃气喷嘴、原粉压力注入口、可回收余热的耐高温冷却水套、锥形卸料器和超声波震动筛分器加入制粉系统中。原粉通过压力注入口，轴向通过由燃气喷嘴喷出的3000摄氏度左右的高温环境，原粉受热熔融、球化，在重力的牵引下，进入锥形卸料器内，然后落入超声波震动筛分器，按照目标粒径进行加工，符合粒径要求的粉体进入成品包装，不符合的循环进入原粉压力注入口，开始二次球化。

3、进一步地，所述炉体侧壁中空，内部填充有冷却介质。

4、进一步地，所述卸料器为锥形卸料器。

5、进一步地，所述燃气喷嘴≥3层。

6、进一步地，所述炉体采用不锈钢制成。

7、进一步地，所述燃气喷嘴顶部固定有点火器。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

9、现阶段制备热喷涂氧化铬陶瓷粉的电弧炉、烧结炉、气流粉碎机和喷雾干燥塔，在使用中存在工序多、占地面积大、能源利用率低、生产周期长的缺点，产出的粉体也会出现卫星粉多、流动性差、空心化的缺陷，易造成涂层结构松散、沉积效率低、达不到使用预期。对比以上问题，本实用新型有如下优势：

10、一是有效减少工序。本实用新型因为将粉体的球化、烧结和粒度控制工序进行了整合，所以在连续生产时，工艺参数之间的联动及时，不存在工序离线调整的情况，可使粉体产品的品控相对容易，还可以实时调整粉体的粒度并节省劳动力和设备的养护成本。设备集成度较高，因此自动化程度较现有的生产技术高，可有效降低劳动力成本并保证了粉体产品的一致性和稳定性。

11、二是降低用地成本。因为采用了立式结构并且工艺集成度高，对比目前的电弧炉、烧结炉、气流粉碎机和喷雾干燥塔总体占地面积，可减少占地面积60％以上，节约出来的土地和用地成本可以进行产能的提升和研发的投入，为企业带来更多价值。

12、三是提高能源利用率。本实用新型因为在冷却水套结构中设计了热能回收式功能，所以可将炉体的热辐射进行能量转换和储存，提高能源的利用率、为企业降低能源使用成本。

13、四是生产周期短。本实用新型因为采用了冷却水套结构，所以整个系统热负载小、可连续生产，缩短了生产周期并保证了粉体产品的一致性和稳定性。

14、五是整个系统使用了不锈钢材质，确保了粉体的纯度和系统的使用寿命。

技术特征：

1.一种立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其特征在于：所述炉体(1)侧壁中空，内部填充有冷却介质。

3.根据权利要求1所述的立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其特征在于：所述卸料器(4)为锥形卸料器。

4.根据权利要求1所述的立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其特征在于：所述燃气喷嘴(2)≥3层。

5.根据权利要求1所述的立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其特征在于：所述炉体(1)采用不锈钢制成。

6.根据权利要求1所述的立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉，其特征在于：所述燃气喷嘴(2)顶部固定有点火器。

技术总结
本技术涉及热喷涂陶瓷粉体的加工设备，尤其涉及一种立式陶瓷粉体的实心球化烧结炉。包括炉体，炉体内从上至下设有多层燃气喷嘴；所述燃气喷嘴向炉体的轴线喷射火焰；所述炉体顶部中央设有原粉注入口；所述炉体底部设有卸料器；所述卸料器的出料口下方设有超声波震动筛分器。该实心球化烧结炉便于减少工序、降低用地成本、提高能源利用率低、缩短生产周期，便于连续批量生产实心热喷涂氧化铬陶瓷粉体。

技术研发人员：刘菁宇
受保护的技术使用者：锦州市金江喷涂材料有限公司
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/12