[发明专利]粉体串级式冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯石英材料的制备技术，特别是一种粉体串级式冷却装置。

背景技术

自进入21世纪，我国的微电子工业、光伏工业、国防工业以及相关的高新技术企业蓬勃发展，有的年增长速度甚至超过50%。而作为基础性，支撑性与先导性的高纯石英材料的制备技术长期被美国、法国和俄罗斯等少数几个国家所垄断，其高端产品被限制进口，我国高新技术的可持续发展，面临着严峻挑战。

我国多年来探索从天然脉石英矿石中提取高纯石英砂所遇到的一个关键性瓶颈就是专用装备匮乏。若对天然脉石英矿石进行提纯，必不可少的一道工序就是采用化学法，化学法提纯工艺离不开水洗、烘干和冷却等工序，而烘干在高纯石英砂的加工工艺中又是使用频率最高的环节。高纯石英砂的工艺温度一般在200℃~1200℃之间选择，根据工艺要求高温度物料必须冷却到40℃以下才能进行检测包装。传统的做法均是采取自然冷却。自然冷却法不仅费工费时，而且在此过程中还会大量增加二次污染，致使产品质量降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种实现高温物料的无污染快速冷却的粉体串级式冷却装置。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种粉体串级式冷却装置，其特点是：设有接料斗，在接料斗出口下方连接有冷却筒，冷却筒的筒壁设有循环冷却系统，在冷却筒上部设有呈水平设置的一组按栅栏状排列的冷却管，冷却管的两端与冷却水相通，在每根冷却管外都套装有石英玻璃套管，石英玻璃套管与冷却管滑动配合；冷却筒的下方与骤冷盘相接，骤冷盘下方连接有集气筒，所述骤冷盘设有与冷却筒相接的通孔，在通孔的孔壁上沿孔切线方向设有射流气孔。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述循环冷却系统包括设置在冷却筒的筒壁上的循环腔室，循环腔室分别与循环进液管、循环出液管相接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述射流气孔设有两个，沿通孔的孔壁同向、对称设置。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述射流气孔直径为2~4mm。

经过高温干燥的粉体连续落入接料斗，并冲击处于冷却状态且滑动的石英玻璃套管，粉体经过初步打散冷却、再从相邻石英玻璃套管之间的通道进入冷却筒内的冷却区，当粉体进入骤冷盘，迅即被高速并呈切线进入的气流加速冷却。经过上述三段串级冷却之后，物料将保持在小于40℃的状态下落入接料的石英玻璃容器内。本发明与现有技术相比，结构简单，取料容易，成本低廉，使用方便，既不需要复杂的电器元件控制，也无需精密的配套机构。冷却范围广，可用于200℃~1200℃的任意物料冷却。冷却速度快，效率高，质量好。整个冷却过程小于1秒钟，同时对物料的冷却均匀性好，冷却过程延续。冷却过程对物料不产生任何污染。本装置无磨损件，使用与维护成本低。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

具体实施方式

一种粉体串级式冷却装置，设有锥形的接料斗4，在接料斗4出口下方连接有冷却筒1，冷却筒1的筒壁设有循环冷却系统，在冷却筒1上部设有呈水平设置的一组按栅栏状排列的冷却管2，冷却管2的两端与冷却水相通，在每根冷却管外都套装有石英玻璃套管3，石英玻璃套管3与冷却管2滑动配合；冷却筒1的下方与骤冷盘7相接，骤冷盘7下方连接有集气筒8，所述骤冷盘7设有与冷却筒相接的通孔，在通孔的孔壁上沿孔切线方向设有射流气孔9。通过安装板5，将接料斗4固定于干燥主机出料侧的支架上。

若干根冷却管平行设置，石英玻璃套管的内径与冷却管的外径始终保持着一种滑动配合的状态。

所述循环冷却系统包括设置在冷却筒的筒壁上的循环腔室6，循环腔室分别与循环进液管、循环出液管相接。

所述射流气孔9设有两个，沿通孔的孔壁同向、对称设置。射流气孔直径为2~4mm。