專利名稱：生產(chǎn)層狀結(jié)晶二硅酸鈉的新型結(jié)晶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于工業(yè)化生產(chǎn)層狀結(jié)晶二硅酸鈉(以下簡(jiǎn)稱層硅)的新型結(jié)晶裝置。
二背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)層硅采用的是直燃式回轉(zhuǎn)結(jié)晶窯，這種結(jié)晶裝置是由燃燒器將燃料噴入窯內(nèi)，燃料在噴出過程進(jìn)行部分燃燒反應(yīng)，在窯頭和窯內(nèi)進(jìn)行完全燃燒，這種結(jié)晶裝置的缺點(diǎn)是1.所形成的溫度場(chǎng)是一個(gè)溫度不均勻場(chǎng)，同一反應(yīng)空間內(nèi)，不同點(diǎn)的溫度波動(dòng)大，窯的直徑越大，場(chǎng)內(nèi)溫度變化越大。
2.上述不均勻溫度場(chǎng)不能滿足層硅的結(jié)晶條件，因?yàn)閷庸杞Y(jié)晶所需溫度范圍狹窄(一般±10-20℃)。
3.不均勻溫度場(chǎng)使結(jié)晶物料受熱不均勻，從而影響層硅的性能，甚至不能生產(chǎn)出合格的層硅。
由于這些問題的存在，在我國(guó)層硅的產(chǎn)業(yè)化一直停留在試驗(yàn)階段。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠滿足層硅結(jié)晶所需要的均勻溫度場(chǎng)的裝置，從而改善層硅的性能，提高層硅的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)層硅的大工業(yè)化生產(chǎn)。
為達(dá)到上述目的，采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型是在直燃式回轉(zhuǎn)結(jié)晶窯的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，主要是在原回轉(zhuǎn)筒體、靜止窯頭之前增設(shè)了交換器、調(diào)控裝置，以便為在回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)形成均勻溫度場(chǎng)提供均勻熱介質(zhì)；對(duì)靜止窯頭進(jìn)行了改進(jìn)，改為導(dǎo)流室，在這里使熱氣流變得更適合層硅結(jié)晶的要求，熱氣體流型更有利于氣固兩相的熱交換。即本實(shí)用新型由交換器、導(dǎo)流室、回轉(zhuǎn)筒體等組成。交換器設(shè)有預(yù)燃室、混合室、二次風(fēng)箱、調(diào)節(jié)器、混合風(fēng)箱、出風(fēng)口、測(cè)溫裝置I等組成。交換器的前部設(shè)有預(yù)燃室、二次風(fēng)箱，二次風(fēng)箱的冷風(fēng)噴出口與預(yù)燃室相通，并與預(yù)燃室中心線呈一定角度。交換器的中部為混合室，混合室內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器通過其風(fēng)管與安裝在混合室外壁的混合風(fēng)箱連通，調(diào)節(jié)器上設(shè)有氣流噴孔，氣流噴孔相互錯(cuò)位布置，數(shù)量由實(shí)際需要確定。測(cè)溫裝置I在混合室的后部。混合室的后端設(shè)有出風(fēng)口。導(dǎo)流室中部設(shè)有導(dǎo)流器，導(dǎo)流室上還設(shè)有進(jìn)料管和測(cè)溫裝置II，進(jìn)料管在導(dǎo)流器的后側(cè)，測(cè)溫裝置II裝在導(dǎo)流室的適當(dāng)位置上?；剞D(zhuǎn)筒體內(nèi)設(shè)有揚(yáng)料板。
導(dǎo)流室的前端與交換器的出風(fēng)口連通，回轉(zhuǎn)筒體的前端與導(dǎo)流室聯(lián)接，回轉(zhuǎn)筒體并能轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)流室的進(jìn)料管伸進(jìn)回轉(zhuǎn)筒體。
本實(shí)用新型工作時(shí)，燃料由燃燒器噴入預(yù)燃室，二次風(fēng)由二次風(fēng)箱噴入，燃料在預(yù)燃室進(jìn)行部分燃燒，然后進(jìn)入混合室并在其前段進(jìn)行完全燃燒，生成熱風(fēng)；由二次風(fēng)箱噴入的二次空氣量根據(jù)燃料燃燒的程度進(jìn)行調(diào)整，以保證形成均勻溫度場(chǎng)所必需的均勻熱介質(zhì)；當(dāng)不采用燃料直接燃燒作為熱源，而是采用高溫?zé)犸L(fēng)時(shí)，二次風(fēng)則作為混合風(fēng)進(jìn)入；在混合室，來自混合風(fēng)箱的冷空氣通過調(diào)節(jié)器的氣流噴孔高速噴出，與來自預(yù)燃室的熱風(fēng)形成紊流，進(jìn)行充分混合，然后通過出風(fēng)口進(jìn)入導(dǎo)流室，在出風(fēng)口的收縮作用下，氣流進(jìn)一步混合；氣流進(jìn)入導(dǎo)流室，在導(dǎo)流器的作用下進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒體并構(gòu)成一個(gè)均勻溫度場(chǎng)；物料由進(jìn)料管進(jìn)入，與熱氣流相遇被加熱至結(jié)晶溫度；物料在回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)受揚(yáng)料板和筒體回轉(zhuǎn)的雙重作用，充分受熱，完成結(jié)晶并向窯尾運(yùn)動(dòng)，自窯尾排出。熱風(fēng)在系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的作用下由窯頭流向窯尾，由尾罩排出。設(shè)置在適當(dāng)位置的測(cè)溫裝置I、II將取得的溫度信號(hào)送入系統(tǒng)的控制器，系統(tǒng)的控制器按設(shè)定要求自動(dòng)調(diào)節(jié)有關(guān)閥門，以保證窯內(nèi)溫度場(chǎng)穩(wěn)定。
因此，本實(shí)用新型具有燃料燃燒與層硅結(jié)晶分離、結(jié)晶溫度場(chǎng)和結(jié)晶的熱介質(zhì)場(chǎng)均勻穩(wěn)定、改善層硅性能并提高質(zhì)量的特點(diǎn)。該裝置也適合于以熱風(fēng)為熱介質(zhì)，且要求反應(yīng)溫度波動(dòng)很小的粉狀物料的熱處理。
四

附圖為本實(shí)用新型示意圖。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型由交換器15、導(dǎo)流室9、回轉(zhuǎn)筒體13組成。交換器15由預(yù)燃室1、混合室4、二次風(fēng)箱3、調(diào)節(jié)器5、混合風(fēng)箱6、出風(fēng)口8、測(cè)溫裝置I7組成。交換器15的前部設(shè)有預(yù)燃室1、二次風(fēng)箱3，二次風(fēng)箱3的冷風(fēng)噴出口2與預(yù)燃室1相通，并與預(yù)燃室中心線呈一定角度；交換器15的中部為混合室4，混合室4內(nèi)部設(shè)有調(diào)節(jié)器5，調(diào)節(jié)器5的風(fēng)管與混合風(fēng)箱6連接，調(diào)節(jié)器5上設(shè)有氣流噴孔；測(cè)溫裝置I7設(shè)在混合室4的后部，混合室4的后端設(shè)有出風(fēng)口8，導(dǎo)流室9與出風(fēng)口8連接，導(dǎo)流器10安裝在導(dǎo)流室9內(nèi)，進(jìn)料管11安裝在導(dǎo)流室9的上方，測(cè)溫裝置II14安裝在導(dǎo)流室9的適當(dāng)位置；回轉(zhuǎn)筒體13與導(dǎo)流室9連接，揚(yáng)料板12安裝在回轉(zhuǎn)筒體13內(nèi)。
使用本實(shí)用新型時(shí)，燃料由燃燒器噴入預(yù)燃室1，燃燒所需二次風(fēng)由二次風(fēng)箱3的噴口2噴入預(yù)燃室1，燃料在預(yù)燃室1進(jìn)行部分燃燒，然后進(jìn)入混合室4進(jìn)行完全燃燒，生成熱風(fēng)；當(dāng)不采用燃料直接燃燒作為熱源，而是采用高溫?zé)犸L(fēng)時(shí)，二次風(fēng)則作為預(yù)混合風(fēng)進(jìn)入；混合風(fēng)箱6內(nèi)的混合風(fēng)由從調(diào)節(jié)器5的氣流噴射孔噴出，入混合室4，與熱風(fēng)產(chǎn)生紊流，進(jìn)行充分混合，然后通過出風(fēng)口8進(jìn)入導(dǎo)流室9，然后在導(dǎo)流器10的作用下，進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒體13；物料由進(jìn)料管11進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒體13，并被熱氣流加熱至結(jié)晶溫度，物料受回轉(zhuǎn)筒體13轉(zhuǎn)動(dòng)和揚(yáng)料板12的雙重作用，形成翻動(dòng)，完成結(jié)晶并沿筒壁向窯尾運(yùn)動(dòng)，排出窯外；二次風(fēng)、混合風(fēng)和高溫?zé)犸L(fēng)各自所占的風(fēng)量比根據(jù)出交換器15或進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒體13熱風(fēng)的溫度進(jìn)行調(diào)整，以保證形成層硅結(jié)晶需要溫度場(chǎng)和熱介質(zhì)場(chǎng)。熱風(fēng)在系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的作用下流向窯尾，由窯尾排出。設(shè)在混合室4尾部的測(cè)溫裝置I7取得的溫度信號(hào)送入系統(tǒng)的控制器，以監(jiān)控設(shè)備工作情況；設(shè)置在導(dǎo)流室9適當(dāng)位置的測(cè)溫裝置II14將取得的溫度信號(hào)送入系統(tǒng)的控制器，以調(diào)整系統(tǒng)中的有關(guān)閥門，以保證通過導(dǎo)流室9的熱風(fēng)溫度穩(wěn)定在層硅結(jié)晶溫度。
權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)層狀結(jié)晶二硅酸鈉的新型結(jié)晶裝置，它包含有回轉(zhuǎn)筒體(13)，回轉(zhuǎn)筒體(13)內(nèi)設(shè)有揚(yáng)料板(12)；其特征還包含有交換器(15)、導(dǎo)流器(9)；交換器(15)設(shè)有預(yù)燃室(1)、混合室(4)、二次風(fēng)箱(3)、調(diào)節(jié)器(5)、混合風(fēng)箱(6)、出風(fēng)口(8)、測(cè)溫裝置I(7)，交換器(15)的前部設(shè)有預(yù)燃室(1)、二次風(fēng)箱(3)，二次風(fēng)箱(3)安裝在預(yù)燃室(1)的外壁上，二次風(fēng)箱(3)的冷風(fēng)噴出口(2)與預(yù)燃室(1)相通，并與預(yù)燃室(1)中心線呈一定角度，交換器(15)的中部為混合室(4)，混合室(4)內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)器(5)，調(diào)節(jié)器(5)通過其風(fēng)管與安裝在混合室(4)外壁的混合風(fēng)箱(6)連通，調(diào)節(jié)器(5)上設(shè)有相互錯(cuò)位布置的氣流噴射孔，測(cè)溫裝置I(7)設(shè)在混合室(4)的后部；導(dǎo)流室(9)中部設(shè)有導(dǎo)流器(10)，導(dǎo)流室(9)上還設(shè)有進(jìn)料管(11)、測(cè)溫裝置II(14)；導(dǎo)流室(9)的前端與交換器(15)的出風(fēng)口(8)連通，回轉(zhuǎn)筒體(13)的前端與導(dǎo)流室(9)聯(lián)接，回轉(zhuǎn)筒體(13)并能轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)流室(9)的進(jìn)料管(11)伸進(jìn)回轉(zhuǎn)筒體(13)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種工業(yè)化生產(chǎn)層狀結(jié)晶二硅酸鈉的新型結(jié)晶裝置，由交換器(15)、導(dǎo)流室(9)、回轉(zhuǎn)筒體(13)組成。交換器(15)設(shè)有預(yù)燃室(1)、混合室(4)、二次風(fēng)箱(3)、調(diào)節(jié)器(5)、混合風(fēng)箱(60)等；設(shè)有導(dǎo)流器(10)的導(dǎo)流室(9)與交換器(15)的出風(fēng)口(8)連通，回轉(zhuǎn)筒體(13)與導(dǎo)流室(9)聯(lián)接。燃料噴入預(yù)燃室(1)進(jìn)行部分燃燒后與二次風(fēng)箱(3)噴入的二次風(fēng)在混合室(4)中充分燃燒形成高溫風(fēng)，用于調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度的低溫風(fēng)自混合風(fēng)箱進(jìn)入，在調(diào)節(jié)器(5)作用下與高溫風(fēng)充分混合后以溫度恒定的熱風(fēng)形式進(jìn)入導(dǎo)流室(9)，在導(dǎo)流器(10)作用下進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒體(13)，對(duì)物料加熱，完成結(jié)晶。因此具有燃料燃燒與物料結(jié)晶分離，結(jié)晶溫度場(chǎng)和結(jié)晶的熱介質(zhì)場(chǎng)均勻穩(wěn)定，改善層硅性能并提高質(zhì)量等特點(diǎn)。還適用于以吸熱風(fēng)為熱介質(zhì)、反應(yīng)溫度波動(dòng)小的粉狀物料的熱處理。
文檔編號(hào)C01B33/00GK2737773SQ20042009721
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月25日
發(fā)明者辛生業(yè), 徐磊, 辛鳴 申請(qǐng)人:泰安市新星粉體熱工研究所