專利名稱：熒光粉還原設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熒光粉還原設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案這種熒光粉還原設(shè)備包括有高溫電阻爐、可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置，該可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置是由氣氛管道依次連接稀釋氣體發(fā)生裝置、可控還原性氣氛混合裝置、除氧器，脫水器所組成的，該可控還原性氣氛混合裝置還接有還原性氣體進(jìn)口管，該可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置的供氣口通過氣氛管道與高溫電阻爐的位于爐膛末端的進(jìn)氣口相接，爐膛的前端并設(shè)有出氣口，該高溫電阻爐為平臥式的，并設(shè)有加熱體，爐膛的前、后端分別為進(jìn)料口和出料口，出料口端部設(shè)有冷卻區(qū)。通過稀釋氣體發(fā)生裝置制備稀釋氣體，并在可控還原性氣氛混合裝置中與還原氣體混合，經(jīng)除氧器除氧，脫水器脫水后，輸送到高溫電阻爐的爐膛內(nèi)，高溫電阻爐的爐膛內(nèi)的待還原熒光粉前體在高溫、還原條件下形成熒光粉晶體。
在本實(shí)用新型中，所述高溫電阻爐為溫度在1000℃～1800℃的隧道式電阻爐，在該電阻爐內(nèi)爐膛的底部設(shè)有用于平推物料的傳送裝置，該裝置由推磚環(huán)形傳送帶、套裝在推磚環(huán)形傳送帶兩端的輥輪、位于推磚傳送帶上的推磚和設(shè)于爐體末端外壁下方的、用于驅(qū)動(dòng)輥輪的推磚傳送電機(jī)及調(diào)速裝置構(gòu)成，且推磚傳送電機(jī)通過調(diào)速裝置與輥輪連接。工作時(shí)，將待還原熒光粉前體放在坩堝內(nèi)，坩堝放在推磚上，物料可在隧道式電阻爐內(nèi)從進(jìn)料口到出料口水平運(yùn)行。
在本實(shí)用新型中，所述的冷卻區(qū)在出料口端部?jī)?nèi)，在冷卻區(qū)前部的爐膛內(nèi)設(shè)有絕熱塊，絕熱塊的上方即爐膛的頂端上開有豁口，豁口上設(shè)有頂罩，頂罩內(nèi)設(shè)有絕熱塊提升輪，絕熱塊提升輪通過傳送鏈條與設(shè)在爐體冷卻區(qū)下部的提升電機(jī)的傳動(dòng)輪相連接，絕熱塊上吊設(shè)有提升鎖鏈，提升鎖鏈繞接在絕熱塊提升輪軸上的輥上，所述的可控還原性氣體進(jìn)氣口設(shè)在冷卻區(qū)內(nèi)，冷卻區(qū)內(nèi)并設(shè)有還原性氣體排氣口，排氣口通過氣氛管道與可控還原性氣氛混合裝置連接。通過絕熱塊可隔絕爐膛內(nèi)的加熱區(qū)和冷卻區(qū)，這樣在冷卻區(qū)中通入流速為2-10m3/S的可控還原性混合氣，使物料在冷卻區(qū)中迅速冷卻?？煽剡€原性氣體進(jìn)氣口有兩個(gè)作用，一是在加熱時(shí)通往加熱區(qū)，使還原性氣體通向加熱區(qū)，使加熱區(qū)具有還原性條件；二是在冷卻時(shí)由于絕熱塊的隔離，使還原性氣體只通向冷卻區(qū)，使其具有冷卻條件。
在本實(shí)用新型中，所述的冷卻區(qū)在出料口端部?jī)?nèi)，該冷卻區(qū)的外壁環(huán)繞設(shè)有夾套，夾套設(shè)有進(jìn)、出口。在夾套內(nèi)通入冷卻水或冷卻油可進(jìn)行冷卻。
在本實(shí)用新型中，所述的高溫電阻爐為溫度在1000℃～1800℃的回轉(zhuǎn)式電阻爐，爐體的可回轉(zhuǎn)式的爐膛沿進(jìn)料口向出料口方向向下傾斜。該回轉(zhuǎn)式電阻爐為公知設(shè)備。
在本實(shí)用新型中，所述的冷卻區(qū)在出料口端部外部，即在回轉(zhuǎn)式電阻爐的外部設(shè)有盛料器，盛料器的外壁設(shè)有具有進(jìn)、出水口的水冷夾套，出料口通過輸料管與盛料器相連接。在夾套內(nèi)通入冷卻水可進(jìn)行冷卻。
在本實(shí)用新型中，所述的高溫電阻爐的加熱體為硅化鉬電阻加熱體、或碳化硅電阻加熱體、或鎢電阻加熱體、或鉬電阻加熱體、或鎳鉻電阻加熱體。
在本實(shí)用新型中，所述的加熱體的形狀為片狀、或棒狀、或絲狀。
在本實(shí)用新型中，所述的可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置中的稀釋氣體發(fā)生裝置為分離空氣制取N2的裝置、或分離空氣制取Ar的裝置、或銨分解氮?dú)獍l(fā)生裝置。
在本實(shí)用新型中，所述的高溫電阻爐為溫度在1000℃～1800℃的箱式電阻爐、或管式電阻爐。均為公知設(shè)備。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是使用本設(shè)備可連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)出的熒光粉亮度高、顆粒尺寸小。
以下結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步說明。
圖2為


圖1中的隧道式電阻爐末端的絕熱塊升降動(dòng)作之一的示意圖。
圖3為
圖1中的隧道式電阻爐末端的絕熱塊升降動(dòng)作之二的示意圖。
圖4為
圖1中的隧道式電阻爐末端的絕熱塊升降動(dòng)作之三的示意圖。
圖5為
圖1中的隧道式電阻爐末端的帶夾套的冷卻區(qū)示意圖。
圖6為利用回轉(zhuǎn)式電阻爐在高溫可控還原性氣氛下的燒成低價(jià)金屬離子激活熒光粉的使用設(shè)備示意圖。
如圖2所示，爐體內(nèi)爐膛5的底部設(shè)有用于平推物料的傳送裝置，該裝置由推磚環(huán)形傳送帶12、套裝在推磚環(huán)形傳送帶兩端的輥輪(圖未標(biāo)示)、位于推磚傳送帶12上的推磚13和設(shè)于爐體末端外壁下方的、用于驅(qū)動(dòng)輥輪的推磚傳送電機(jī)14及調(diào)速裝置構(gòu)成，且推磚傳送電機(jī)14通過調(diào)速裝置與輥輪連接。在出料口端部的冷卻區(qū)前部設(shè)有隔熱裝置，隔熱裝置由頂罩15、提升電機(jī)16、可升降的絕熱塊17和頂罩內(nèi)的絕熱塊提升輪18構(gòu)成，在尾部中部的頂端上開有豁口，頂罩15設(shè)于豁口上，絕熱塊提升輪18設(shè)于頂罩內(nèi)，并通過傳送鏈條19與設(shè)在爐體冷卻區(qū)下部的提升電機(jī)16的傳動(dòng)輪相連接，絕熱塊17上吊設(shè)有提升鎖鏈20，提升鎖鏈20繞接在提升絕熱塊提升輪18軸上的輥上。進(jìn)氣口3設(shè)在出料口端部的冷卻區(qū)上部，冷卻區(qū)下部設(shè)有排氣口21。排氣口21通過氣氛管道7與可控還原性氣氛混合裝置10連接。
如
圖1、圖2所示，當(dāng)本發(fā)明的設(shè)備工作時(shí)，先在稀釋氣體發(fā)生裝置11中制備稀釋氣體，經(jīng)可控還原性氣氛混合裝置10與還原氣體混勻后，通過脫氧柱9去氧，和脫水分子篩8干燥，得可控還原性氣氛。把待還原熒光粉前體放在的坩堝內(nèi)，打開高溫電阻爐的進(jìn)料口門，把坩堝放在推磚13上，關(guān)閉進(jìn)料口門，啟動(dòng)推磚傳送電機(jī)14，通過調(diào)速裝置帶動(dòng)與其連接的輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輥輪帶動(dòng)推磚傳送帶12運(yùn)轉(zhuǎn)，推磚傳送帶12載著推磚13及上的待還原熒光粉前體從進(jìn)料口1向出料口4方向運(yùn)行，同時(shí)，打開爐膛前端的出氣口2的閥門和爐膛末端的進(jìn)氣口3的閥門，可控還原性氣氛與還原熒光粉前體前進(jìn)的方向相向流動(dòng)，推磚傳送帶12載著推磚13及上的待還原熒光粉前體通過爐膛的加熱的第一區(qū)51、第二區(qū)52和第三區(qū)53，使還原熒光粉前體在高溫、還原性條件下形成熒光粉晶體。
如圖3所示，當(dāng)物料加熱后傳送到隔熱裝置前部22后，啟動(dòng)提升電機(jī)16，電機(jī)16通過傳送鏈條19帶動(dòng)頂罩15內(nèi)的絕熱塊提升輪18，提升輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，位于提升輪18軸部的輥也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將提升鎖鏈20纏繞在提升輪18軸部的輥上，與提升鎖鏈20連接的絕熱塊17迅速提升到頂罩15處。推磚傳送帶12將盛有物料的坩堝向冷卻區(qū)方向移動(dòng)，圖3為絕熱塊17提升后，坩堝及上的物料通過頂罩15的下部的狀態(tài)圖。
如圖4所示，當(dāng)物料通過傳送帶12到冷卻區(qū)后，反轉(zhuǎn)啟動(dòng)提升電機(jī)16，電機(jī)16通過傳送鏈條19帶動(dòng)頂罩15內(nèi)的絕熱塊提升輪18，提升輪18與前述方向反向轉(zhuǎn)動(dòng)，位于提升輪18軸部的輥也隨著反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將提升鎖鏈20從提升輪18軸部的輥上放下，與提升鎖鏈20連接的絕熱塊17也下降回原處。在急劇冷卻過程中，氣氛管道7中高速循環(huán)流動(dòng)的可控還原性氣氛通過進(jìn)氣口3進(jìn)入冷卻區(qū)，并打開排氣口21的閥門，可控還原性氣氛帶走熱量，并通過排氣口21排出，通過氣氛管道7進(jìn)入可控還原性氣氛混合裝置10。打開出料口門，冷卻后的物料從出料口4出來即得產(chǎn)品。
如圖5所示，圖5為隧道式電阻爐末端的帶夾套的冷卻區(qū)示意圖。爐體末端的冷卻區(qū)的外壁環(huán)繞設(shè)有冷卻水、(或油)套22，水(或油)套下部設(shè)有進(jìn)水(或油)口221，上部設(shè)有出水(或油)口222。在冷卻水(或油)套內(nèi)通入循環(huán)流動(dòng)的水或油。當(dāng)物料通過該冷卻區(qū)時(shí)，將其熱量迅速帶走。
如圖6所示，本發(fā)明的高溫電阻爐還可以采用回轉(zhuǎn)式電阻爐，其爐體的爐膛前端為進(jìn)料口1，末端口為出料口4，爐膛前端并設(shè)有出氣口2，爐膛末端并設(shè)有進(jìn)氣口3。該回轉(zhuǎn)式電阻爐的爐體內(nèi)并設(shè)有加熱體6。爐體爐膛55沿進(jìn)料口向出料口方向向下傾斜，爐膛55在爐體中是可回轉(zhuǎn)式的。該回轉(zhuǎn)式電阻爐為公知技術(shù)，故其結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)說明。該回轉(zhuǎn)式電阻爐出料口端部所設(shè)的冷卻區(qū)在爐體末端外，即爐體末端外設(shè)有盛料器24，盛料器24的外壁設(shè)有水冷夾套26。出料口4通過輸料管25與盛料器24相連接。與該回轉(zhuǎn)式電阻爐配合的可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置也是由氣氛管道7依次連接稀釋氣體發(fā)生裝置11、可控還原性氣氛混合裝置10、脫氧柱9和脫水分子篩8所組成?？煽剡€原性氣氛混合裝置10接有還原氣體進(jìn)口管32。可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置的供氣口即在脫水分子篩8上的供氣口，通過氣氛管道和爐膛末端的進(jìn)氣口3相接；爐膛前端的出氣口2通過氣氛管道和可控還原性氣氛混合裝置10相接。在進(jìn)氣口3和脫水分子篩8的供氣口之間設(shè)有壓力表31；出氣口2和和還原性氣氛混合裝置10之間設(shè)有壓力表21。該回轉(zhuǎn)式電阻爐工作時(shí)，打開該回轉(zhuǎn)式電阻爐的進(jìn)料口的門，將待還原熒光粉前體放在的爐膛內(nèi)，在該回轉(zhuǎn)式電阻爐回轉(zhuǎn)狀態(tài)下，物料緩慢地從進(jìn)料口1向出料口4方向移動(dòng)，同時(shí)，打開爐膛前端的出氣口2的閥門和爐膛末端的進(jìn)氣口3的閥門，可控還原性氣氛與還原熒光粉前體前進(jìn)的方向相向流動(dòng)，待還原熒光粉前體通過爐膛在高溫、還原性條件下形成熒光粉晶體。加熱后，打開該回轉(zhuǎn)式電阻爐的出料口的門，物料從出料口4通過輸料管25輸送到盛料器24中，并通過盛料器24的外壁的水冷夾套26迅速冷卻后，即得產(chǎn)品。
實(shí)施例1、利用MoSi2棒狀加熱體隧道式電阻爐制造2Kg藍(lán)色熒光體Ba0.87MgA100O17Eu2+0.1，Mn2+0.03。按照以下步驟操作1.按化學(xué)計(jì)量比稱取相應(yīng)重量的BaCO3、MgO、Al2O3、MnCO3、Eu2O3，球磨24小時(shí)使之充分混勻，裝入1000ml的氧化鋁坩堝中；2.利用制氮機(jī)制取N2，利用電解水制備H2，將所制得N2和H2氣體以體積比15∶85在混氣罐中混勻后，通入氣體凈化裝置去氧，干燥，得可控還原性氣體；3.將步驟2中所得可控還原性氣體通入
圖1所示的裝置中，氣流壓強(qiáng)為1.3MPa，排除爐內(nèi)空氣；4.加熱MoSi2加熱體隧道式電阻爐，使第一區(qū)升溫到1400℃，使第二區(qū)升溫到1500℃，使第三區(qū)升溫到1400℃；5.將坩堝1推入步驟4中的電阻爐第一區(qū)，保溫1小時(shí)，然后將坩堝推入第二區(qū)，保溫2小時(shí)，再將坩堝推入第三區(qū)，保溫1小時(shí)；6.將上一步的坩堝繼續(xù)推入如圖2所示的爐膛內(nèi)的隔熱裝置前部22，開啟絕熱塊提升電機(jī)16，迅速提升絕熱塊17至頂罩15處，開啟推磚傳送電機(jī)14，迅速將推磚與物料推入冷卻區(qū)，降下絕熱塊17，加大進(jìn)氣口3的進(jìn)氣量，使冷卻區(qū)可控還原性氣體流壓強(qiáng)至2.5MPa，使物料迅速冷卻；7.將步驟6中所得物料破碎，研磨，洗滌，烘干，過400目篩得實(shí)施例1的產(chǎn)品，即得到藍(lán)色熒光體Ba0.87MgA100O17Eu2+0.1，Mn2+0.03。
實(shí)施例2、利用Mo片狀加熱體回轉(zhuǎn)式電阻爐制造2Kg藍(lán)色熒光體Sr2P2O7Sn2+。按照以下步驟操作1.如圖6所示，按化學(xué)計(jì)量比稱取相應(yīng)重量的SrCO3、P2O5、SnO2，球磨24小時(shí)使之充分混勻，裝入1000ml的氧化鋁坩堝中；2.利用銨分解氫氣、氮?dú)獍l(fā)生源制取N2和H2，通入氣體凈化裝置去氧，干燥，得可控還原性氣體；3.將步驟2中所得可控還原性氣體通入Mo片狀加熱體回轉(zhuǎn)式電阻爐，通氣流量為1.3升/分鐘，排除爐內(nèi)空氣；4.加熱Mo片狀加熱體回轉(zhuǎn)式電阻爐，使使?fàn)t膛升溫到1250℃；5.從進(jìn)料口2加入物料，加料速度4公斤/小時(shí)；6.從出料口4出料，用盛料器24盛放，盛料器24外壁通水冷卻7.將步驟6中所得物料破碎，研磨，洗滌，烘干，過400目篩得實(shí)施例2的產(chǎn)品，即藍(lán)色熒光體Sr2P2O7Sn2+。
使用本設(shè)備可連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)出的熒光粉亮度高、顆粒尺寸小。
權(quán)利要求1.一種熒光粉還原設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括有高溫電阻爐、可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置，該可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置是由氣氛管道依次連接稀釋氣體發(fā)生裝置、可控還原性氣氛混合裝置、除氧器，脫水器所組成的，該可控還原性氣氛混合裝置還接有還原性氣體進(jìn)口管，該可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置的供氣口通過氣氛管道與高溫電阻爐的位于爐膛末端的進(jìn)氣口相接，爐膛的前端并設(shè)有出氣口，該高溫電阻爐為平臥式的，并設(shè)有加熱體，爐膛的前、后端分別為進(jìn)料口和出料口，出料口端部設(shè)有冷卻區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述高溫電阻爐為溫度在1000℃～1800℃的隧道式電阻爐，在該電阻爐內(nèi)爐膛的底部設(shè)有用于平推物料的傳送裝置，該裝置由推磚環(huán)形傳送帶、套裝在推磚環(huán)形傳送帶兩端的輥輪、位于推磚傳送帶上的推磚和設(shè)于爐體末端外壁下方的、用于驅(qū)動(dòng)輥輪的推磚傳送電機(jī)及調(diào)速裝置構(gòu)成，且推磚傳送電機(jī)通過調(diào)速裝置與輥輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的冷卻區(qū)在出料口端部?jī)?nèi)，在冷卻區(qū)前部的爐膛內(nèi)設(shè)有絕熱塊，絕熱塊的上方即爐膛的頂端上開有豁口，豁口上設(shè)有頂罩，頂罩內(nèi)設(shè)有絕熱塊提升輪，絕熱塊提升輪通過傳送鏈條與設(shè)在爐體冷卻區(qū)下部的提升電機(jī)的傳動(dòng)輪相連接，絕熱塊上吊設(shè)有提升鎖鏈，提升鎖鏈繞接在絕熱塊提升輪軸上的輥上，所述的還原性氣體進(jìn)氣口設(shè)在冷卻區(qū)內(nèi)，冷卻區(qū)內(nèi)并設(shè)有還原性氣體排氣口，排氣口通過氣氛管道與可控還原性氣氛混合裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的冷卻區(qū)在出料口端部?jī)?nèi)，該冷卻區(qū)的外壁環(huán)繞設(shè)有夾套，夾套設(shè)有進(jìn)、出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的高溫電阻爐為溫度在1000℃～1800℃的回轉(zhuǎn)式電阻爐，爐體的可回轉(zhuǎn)式的爐膛沿進(jìn)料口向出料口方向向下傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的冷卻區(qū)在出料口端部外部，即在回轉(zhuǎn)式電阻爐的外部設(shè)有盛料器，盛料器的外壁設(shè)有具有進(jìn)、出水口的水冷夾套，出料口通過輸料管與盛料器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的高溫電阻爐的加熱體為硅化鉬電阻加熱體、或碳化硅電阻加熱體、或鎢電阻加熱體、或鉬電阻加熱體、或鎳鉻電阻加熱體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的加熱體的形狀為片狀、或棒狀、或絲狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置中的稀釋氣體發(fā)生裝置為分離空氣制取N2的裝置、或分離空氣制取Ar的裝置、或銨分解氮?dú)獍l(fā)生裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光粉還原設(shè)備，其特征在于所述的高溫電阻爐為溫度在1000℃～1800℃的箱式電阻爐、或管式電阻爐。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種熒光粉還原設(shè)備，該設(shè)備包括有高溫電阻爐、可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置，該可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置是由氣氛管道依次連接稀釋氣體發(fā)生裝置、可控還原性氣氛混合裝置、除氧器，脫水器所組成的，該可控還原性氣氛混合裝置還接有還原性氣體進(jìn)口管，該可控還原性氣氛的發(fā)生、凈化處理裝置的供氣口通過氣氛管道與高溫電阻爐的位于爐膛末端的進(jìn)氣口相接，爐膛的前端并設(shè)有出氣口，該高溫電阻爐為平臥式的，并設(shè)有加熱體，爐膛的前、后端分別為進(jìn)料口和出料口，出料口端部設(shè)有冷卻區(qū)。使用本設(shè)備可連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)出的熒光粉亮度高、顆粒尺寸小。
文檔編號(hào)C09K11/08GK2547730SQ0223564
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
發(fā)明者莊衛(wèi)東, 魚志堅(jiān), 韓鈞祥, 何華強(qiáng), 李玉海, 趙春雷, 張書生 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院, 有研稀土新材料股份有限公司