專利名稱：一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種粉料煅燒裝置，主要用于非金屬礦物粉料的煅燒特別是球形硅微粉顆粒的制備。
背景技術(shù)：
電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了集成電路市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，硅微粉作為集成電路封裝用的環(huán)氧塑封料的填充材料也隨之顯示出廣闊的發(fā)展前景，但對(duì)硅微粉的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，除了要求超細(xì)、高純度、低放射性元素含量外，還特別對(duì)其顆粒形狀提出了球形化要求。球形硅微粉作為環(huán)氧模塑料的填料，與角形硅微粉相比較能夠顯著提高填充率和流動(dòng)性，球形硅微粉取代角形硅微粉已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。球形硅微粉有很多種制造方法，如二氧化硅高溫熔融法、溶膠凝膠法、金屬硅燃爆法等。二氧化硅高溫熔融法是用以角形硅微粉為原料，利用燃燒器將天然氣或者液化石油氣與純氧在球化爐內(nèi)混合燃燒，產(chǎn)生2500°C以上的高溫將角形石英顆粒熔化，熔融狀態(tài)的石英顆粒在表面張力的作用下球化，然后再經(jīng)過快速冷卻，即得到球形硅微粉產(chǎn)品，球化爐內(nèi)的溫度越高越有利于硅微粉顆粒的熔融球化。在整個(gè)工藝過程中燃燒器及球化爐是關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)際生產(chǎn)中整個(gè)煅燒裝置經(jīng)常會(huì)存在各種問題，如投料方式不能使硅微粉顆粒全部進(jìn)入火焰范圍、硅微粉顆粒熔融后粘結(jié)在爐壁上，另外燃?xì)夂椭細(xì)怏w的流向及噴射模式，物料的分散程度等很多因素都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，旨在解決粉體顆粒熔融后粘壁的問題。一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，包括一個(gè)球化爐，所述球化爐的頂部設(shè)有燃燒器，所述球化爐底部球形顆粒的出口通過管路依次連接旋風(fēng)分離器、袋式收塵器和引風(fēng)機(jī)，其特征在于所述球化爐爐壁周向設(shè)有與爐壁水平切線方向一致的空氣進(jìn)氣管，空氣沿爐壁水平切線方向進(jìn)入球化爐內(nèi)并在爐內(nèi)壁形成空氣環(huán)流。所述空氣進(jìn)氣管采用焊接方式固定在球化爐爐壁上。所述球化爐頂部的燃燒器位于球化爐的軸心，燃燒器沿球化爐的中心向爐內(nèi)噴射原料和燃?xì)?。所述球化爐底部球形顆粒出口與旋風(fēng)分離器之間的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口。硅微粉原料由燃燒器的中心部位噴射出來(lái)，從球化爐的中心垂直落下，通過火焰熔化并重新冷卻成球形顆粒。從火焰的溫度場(chǎng)分布看，火焰中心部分溫度最高，原料從燃燒器進(jìn)入火焰中心部位后能更有效的熔融，提高產(chǎn)品的球形化率，空氣沿爐壁水平切線方向的空氣進(jìn)口進(jìn)入球化爐內(nèi)，在火焰和球化爐壁之間形成一層空氣環(huán)流，隔絕火焰及粉料與爐壁的接觸，防止硅微粉熔融后在爐壁上粘結(jié)。本實(shí)用新型可通過調(diào)節(jié)的燃?xì)饬髁考把鯕饬髁縼?lái)調(diào)節(jié)燃燒產(chǎn)生的熱量，空氣環(huán)流能有效地保護(hù)粉體顆粒不粘壁，在旋風(fēng)分離器前開設(shè)空氣進(jìn)口補(bǔ)入冷空氣，能夠有效的降低粉體及管道內(nèi)空氣的溫度，有利于產(chǎn)品的收集。本實(shí)用新型可廣泛適用于無(wú)機(jī)超細(xì)粉體的煅燒。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的煅燒工藝流程圖；圖2為球化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的A-A剖視圖；圖中1 一燃燒器，2—球化爐，3—空氣進(jìn)口，4一旋風(fēng)分離器，5袋式除塵器，6—弓丨風(fēng)機(jī)，201—燃燒火焰，202—空氣進(jìn)氣管，203—耐火磚，204—粉體物料，205—空氣環(huán)流保護(hù)層。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1、圖2、圖3所示，燃燒器1置于豎筒結(jié)構(gòu)球化爐2的頂部居中，燃燒器1 沿球化爐2的中心向爐內(nèi)噴射原料和燃?xì)?，球化爐的外壁設(shè)有與其水平切線方向一致矩形空氣進(jìn)氣管202，采用焊接方式固定在球化爐爐壁上，分上下兩層，每層均布四個(gè)，空氣沿爐壁水平切線方向進(jìn)入爐體內(nèi)并在爐內(nèi)壁形成空氣環(huán)流，在球形顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器之前的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口 3，以旋風(fēng)分離器收集球形顆粒，在旋風(fēng)分離器4之后連接袋式收塵器 5，袋式收塵器5與大功率引風(fēng)機(jī)6連接。從燃燒器中噴射出的天然氣與氧氣在球化爐內(nèi)混合燃燒，產(chǎn)生高溫燃燒火焰 201，硅微粉體物料204與氧氣混合從火焰中心垂直落下，在高溫火焰中熔化，離開火焰后在表面張力的作用下凝結(jié)成球形顆粒，從球化爐壁進(jìn)入的空氣形成空氣環(huán)流保護(hù)層205阻止球形顆粒粘壁。在引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓作用下球形球形顆粒沿輸送管道進(jìn)入旋風(fēng)分離器，合格產(chǎn)品從旋風(fēng)分離器中分離出來(lái)，超細(xì)粉進(jìn)入袋式除塵器。采用全封閉鋼套筒結(jié)構(gòu)的球化爐，內(nèi)襯高溫耐火磚203，能夠有效的減少熱量的流失，節(jié)約成本。雖然球化爐內(nèi)的溫度越高越有利于硅微粉的熔化成球，但考慮到收塵布袋的耐高溫性能以及減少管道內(nèi)壁高溫氧化，粉料在進(jìn)入旋風(fēng)分離器及袋式收塵器時(shí)溫度不能過高。在旋風(fēng)分離器前開設(shè)空氣進(jìn)口補(bǔ)入冷空氣，能夠有效的降低粉體及管道內(nèi)空氣的溫度， 有利于產(chǎn)品的收集。上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思和實(shí)施要點(diǎn)，并非是對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的任何簡(jiǎn)單修改及等效結(jié)構(gòu)變換或修飾，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，包括一個(gè)球化爐，所述球化爐的頂部設(shè)有燃燒器，所述球化爐底部球形顆粒出口通過管路依次連接旋風(fēng)分離器、袋式收塵器和引風(fēng)機(jī)，其特征在于所述球化爐爐壁周向設(shè)有與爐壁水平切線方向一致的空氣進(jìn)氣管，空氣沿爐壁水平切線方向進(jìn)入球化爐內(nèi)并在爐內(nèi)壁形成空氣環(huán)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，其特征在于所述空氣進(jìn)氣管采用焊接方式固定在球化爐爐壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，其特征在于所述球化爐頂部的燃燒器位于球化爐的軸心，燃燒器沿球化爐的中心向爐內(nèi)噴射原料和燃?xì)狻?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，其特征在于所述球化爐底部球形顆粒出口與旋風(fēng)分離器之間的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種無(wú)機(jī)粉料高溫成球裝置，包括一個(gè)球化爐，所述球化爐的頂部設(shè)有燃燒器，所述球化爐底部球形顆粒的出口通過管路依次連接旋風(fēng)分離器、袋式收塵器和引風(fēng)機(jī)，所述球化爐爐壁周向設(shè)有與爐壁水平切線方向一致的空氣進(jìn)氣管，空氣沿爐壁水平切線方向進(jìn)入球化爐內(nèi)并在爐內(nèi)壁形成空氣環(huán)流，在球形顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器之前的管路上設(shè)有空氣進(jìn)口；本實(shí)用新型可通過調(diào)節(jié)的燃?xì)饬髁考把鯕饬髁縼?lái)調(diào)節(jié)燃燒產(chǎn)生的熱量，空氣環(huán)流能隔絕火焰及粉料與爐壁的接觸，防止粉料熔融后在爐壁上粘結(jié)，在旋風(fēng)分離器前開設(shè)空氣進(jìn)口補(bǔ)入冷空氣，能夠有效的降低粉體及管道內(nèi)空氣的溫度，有利于產(chǎn)品的收集。本實(shí)用新型可廣泛適用于無(wú)機(jī)超細(xì)粉體的煅燒。
文檔編號(hào)C01B33/021GK202322393SQ20112046079
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月19日
發(fā)明者吳兵, 周建民, 曹宇, 王利 申請(qǐng)人:蚌埠中凱電子材料有限公司