專利名稱:氧化物粉末焙燒裝置的制作方法
本實(shí)用新型是一種焙燒裝置，用于氧化物粉末的焙燒，特別適合于焙燒過程中有酸堿氣體或蒸汽產(chǎn)生的氧化物粉末物料的焙燒。
為了獲得高純度的氧化物粉末，通常應(yīng)將原料置于數(shù)百度的高溫下焙燒。坩堝材料及爐內(nèi)結(jié)構(gòu)材料的耐高溫抗腐蝕性問題常常很難解決。例如制取高純高的氧化鈮、氧化鉭，通常是用鉑坩堝盛裝氫氧化鈮、氫氧化鉭在馬弗爐之類的爐中于1200℃的溫度下進(jìn)行數(shù)十小時(shí)的焙燒。鉑很貴，致使產(chǎn)品成本很高，同時(shí)焙燒過程中逸出的HF之類的氣體或蒸汽嚴(yán)重腐蝕爐體材料，影響爐子壽命，而且腐蝕過程中的產(chǎn)物污染焙燒物料，此外，這種焙燒方式也不容易使物料焙燒透徹。
本實(shí)用新型的目的在于創(chuàng)造一種新的焙燒裝置，使能在較短的焙燒時(shí)間或較低的焙燒溫度下焙燒出純度更高的氧化物粉末物料，不使用鉑坩堝，爐體無(wú)腐蝕問題，物料無(wú)污染問題。這種裝置應(yīng)可用于焙燒Ta2O5、Nh2O5、WO3、MoO3粉末物料。
本實(shí)用新型的解決方案是以與焙燒產(chǎn)物相同的氧化物或氧化鈮氧化鉭、氧化鎢、氧化鉬中任意一種制作的陶瓷坩堝盛裝物料，放置于一個(gè)金屬爐罐中，由置于爐罐外的發(fā)熱體加熱，坩堝由坩堝座支托，坩堝上面復(fù)蓋隔熱板，坩堝底座、坩堝、隔熱板都置于一套管之內(nèi)，爐罐的底部安置有進(jìn)氣管，爐罐上部復(fù)以金屬蓋，蓋中央安置有出氣管。進(jìn)氣管與供氣系統(tǒng)或者大氣相通，出氣管與抽氣系統(tǒng)相通。爐罐內(nèi)的所有構(gòu)件全部由耐高溫抗腐蝕的陶瓷材料構(gòu)成。在這種結(jié)構(gòu)中，經(jīng)進(jìn)氣管到達(dá)坩堝附近的氣體或蒸汽通過坩堝底部和壁上的小孔進(jìn)入物料之中，與物料中逸出的氣體或蒸汽，或者與物料中某些成分如F－、Cl－、SO4－、NH4＋等反應(yīng)后生成的氣體或蒸汽，直接進(jìn)入出氣管而被抽氣系統(tǒng)排走，不與金屬爐罐相接觸，與爐罐直接接觸的氣體或蒸汽則經(jīng)由出氣管側(cè)壁上的小孔進(jìn)入出氣管，不與坩堝內(nèi)的物料相接觸。
因此，本實(shí)用新型避免了焙燒物料中逸出的氣體或蒸汽對(duì)爐體材料的腐蝕，焙燒時(shí)爐罐金屬材料可能產(chǎn)生的腐蝕物不會(huì)進(jìn)入坩堝區(qū)污染坩堝中的物料；焙燒過程中有氣體或蒸汽穿過坩堝內(nèi)的待焙物料，通過選擇適當(dāng)?shù)臍怏w或蒸汽種類，可以加速焙燒過程中某些物理過程或者化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，或者促進(jìn)待焙物料中某些雜質(zhì)的去除，所以能使物料在較短的時(shí)間內(nèi)或者較低的溫度下焙燒得更加透徹；此外，由于不使用鉑而用陶瓷材料作坩堝，設(shè)備投資減小，有利于降低產(chǎn)品成本。
氧化鈮陶瓷材料對(duì)F－、Cl－、SO4－、NH4＋都有很好的耐蝕能力，而且在1000℃下耐蝕力和強(qiáng)度仍然很高。因此用氧化鈮陶瓷為爐內(nèi)構(gòu)件的焙燒裝置，能用于焙燒Ta(OH)5、Nb(OH)5、H2WO4、H2MoO4生產(chǎn)相應(yīng)的氧化物Ta2O5、Nb2O5、WO3、MoO3。使用與焙燒產(chǎn)物相同的氧化物制作陶瓷坩堝，更利于確保焙燒產(chǎn)物的純度。
附圖描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
附圖1氧化物粉末物料焙燒裝置剖視圖附圖2坩堝正視圖和俯視圖圖1描述了主要用于焙燒氫氧化鈮制取氧化鈮粉末的焙燒裝置。
用耐熱不銹鋼制成的爐罐(2)放置于配有發(fā)熱體(1)的加熱爐中，爐罐底部焊有一進(jìn)氣管(3)。由供氣系統(tǒng)來(lái)的氣體或蒸汽通過進(jìn)氣管進(jìn)入氣體分配器(4)的腔內(nèi)。氣體分配器(4)為一帽形氧化鈮陶瓷件，扣于罐底上，其頂部和側(cè)壁均布通孔。氣體分配器(4)的上方放置著套管(5)和坩堝底座(6)，底座(6)上放置坩堝(7)，坩堝(7)上蓋以隔熱板組件(8)。它們都是氧化鈮陶瓷件。底座(6)、坩堝(7)、隔熱板組件(8)都處于套管(5)的內(nèi)部。底座(6)由兩節(jié)圓筒件裝配而成，每節(jié)腔內(nèi)有一均布通孔的隔板，而且每節(jié)壁上也都布有通孔。隔熱板組件(8)是由一個(gè)位于中央的通管和四層平板構(gòu)成的組裝件。平板中最下邊的一層為坩堝蓋，最上邊的一層蓋住套管的上端口。爐罐上部有不銹鋼爐蓋(9)，爐蓋(9)與爐罐(2)之間安有耐熱密封圈(11)，爐蓋中央的金屬管座內(nèi)安置有出氣管(10)，它是一個(gè)氧化鈮陶瓷彎管，一端與隔熱板組件(8)中央的管部件相銜接，另一端與抽氣系統(tǒng)相連接。
圖2是焙燒氧化鈮用的氧化鈮陶瓷坩堝，它的底部、側(cè)壁和中央盲端管件的壁上都開有小孔，從氣體分配器來(lái)的氣體或蒸汽可以通過這些小孔進(jìn)入坩堝內(nèi)。
由氣體分配器(4)出來(lái)的氣體或蒸汽分成兩股一股由分配器(4)側(cè)壁上的孔洞出來(lái)，進(jìn)入套管外壁與爐罐(2)內(nèi)側(cè)壁之間的空間，向上流向出氣管(10)附近，從出氣管(10)側(cè)壁上的孔洞進(jìn)入出氣管；另一股由氣體分配器(4)上部的孔洞進(jìn)入套管(5)內(nèi)部的空間，通過多孔的坩堝底座(6)到達(dá)坩堝附近，穿過坩堝底和坩堝壁進(jìn)入物料(12)內(nèi)部，然后與物料中產(chǎn)生的氣體或蒸汽一起逸出物料粉末體(12)，通過隔熱板組件(8)中央的管部件進(jìn)入出氣管(10)。
使用附圖所示的裝置，在800～850℃的溫度下4～5小時(shí)焙燒氫氧化鈮得到的氧化鈮粉末雜質(zhì)氟含量20PPm以下，總純度99.95％以上。而用鉑坩堝在馬弗爐中1200℃焙燒24小時(shí)所得氧化鈮粉末，純度不超過99％。當(dāng)生產(chǎn)能力相同時(shí)，前者的電耗只需后者的五分之一。
權(quán)利要求
1.一種氧化物粉末焙燒裝置，外部為一金屬爐罐，爐罐內(nèi)放置坩堝底座、坩堝和隔熱板組件，爐罐底有進(jìn)氣管，爐罐蓋上有出氣管，其特征是，坩堝底座(6)和坩堝(7)都是多孔的，隔熱板組件(8)中央為一通管，這三個(gè)構(gòu)件(6、7、8)連同圍繞它們的套管(5)都安裝在與進(jìn)氣管(3)相通的氣體分配器(4)的上面，面且隔熱板組件(8)最上面的一層隔板蓋住套管(5)的上端口，氣體分配器(4)頂部和側(cè)壁都布有通孔，出氣管(10)與隔熱板組件(8)上的通管相銜接，由此與套管(5)內(nèi)部空間相通，出氣管(10)的側(cè)壁上分布有孔洞，由此與套管(5)外部空間相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的氧化物粉末焙燒裝置，其特征在于氣體分配器(4)、套管(5)、坩堝底座(6)、隔熱板組件(8)、出氣管(10)為氧化鈮陶瓷件。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的氧化物粉末焙燒裝置，其特征在于坩堝(7)為氧化鈮陶瓷件。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的氧化物粉末焙燒裝置，其特征在于坩堝(7)為氧化鉭陶瓷件。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的氧化物粉末焙燒裝置，其特征在于坩堝(7)為氧化鎢陶瓷件。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的氧化物粉末焙燒裝置，其特征在于坩堝(7)為氧化鉬陶瓷件。
專利摘要
一種氧化物粉末焙燒裝置，由耐熱不銹鋼爐罐、陶瓷坩堝和其它由氧化鈮陶瓷制成的爐內(nèi)構(gòu)件組成，由外部電熱體加熱進(jìn)行焙燒，焙燒過程中由物料中逸出的氣體或蒸汽不與爐罐接觸，與爐罐接觸過的氣體或蒸汽不與坩堝中的物料接觸，且有氣體或蒸汽穿過坩堝內(nèi)待焙物料，強(qiáng)化焙燒效果。因而適合于焙燒有酸、堿氣體或蒸汽產(chǎn)生的氧化物粉末，制取高純氧化物。
文檔編號(hào)F27B14/00GK87203863SQ87203863
公開日1988年5月18日 申請(qǐng)日期1987年3月23日
發(fā)明者余平章 申請(qǐng)人:寧夏有色金屬冶煉廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan