[发明专利]多级耦合式氧化锌生物颗粒烧结系统

说明书

本发明公开一种多级耦合式氧化锌生物颗粒烧结系统，包括高温燃烧炉和高温气化炉。高温燃烧炉包括燃烧炉炉体、炉胆、第一混合料入口、助燃气入口、燃气入口、高温烟气出口以及第一烧结料出口。其中，炉胆包括锥形部以及筒状部，炉胆将燃烧炉炉体内部分隔为灼烧区、中心通道区以及混合燃烧区，筒状部的筒壁上设有若干火焰喷孔。高温气化炉包括气化炉炉体、设置于气化炉炉体内部并将气化炉炉体内部分隔为位于中上部的气化室和位于下部的风室的筛板、第二混合料入口、生物质气出口、水蒸汽入口和空气入口、以及第二烧结料出口。高温气化炉的生物质气出口通过生物质气管线与高温燃烧炉的燃气入口相连以将生成的生物质气输送至高温燃烧炉燃烧。

技术领域

本发明涉及一种粉体烧结系统，尤其涉及一种氧化锌烧结系统。

背景技术

氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。

众所周知，氧化锌可通过适当的材料设计而被赋予导电性、热电性、压电性等各种性能，为了提高这些特性，可通过烧结的方法使氧化锌形成特定的形貌。比如，氧化锌压敏陶瓷是一种多功能新型陶瓷材料，它是以氧化锌为主体，添加若干其他氧化物改性的烧结体材料，由于氧化锌压敏电阻具有非线性系数高、响应时间快、漏电流小、制造成本低廉等优点，广泛应用于电力线路、电子通信、集成电路以及其它领域。烧结是氧化锌压敏陶瓷制备中极为关键的一种工艺。烧结工艺有众多影响因素，如烧结温度、升温速率、保温时间、冷却方式、烧结方式等，它们将直接影响氧化锌压敏陶瓷的微观结构，如晶粒大小、晶粒的均匀程度、晶界结构等，进而影响其压敏电压、非线性系数等电学性能，以及抗冲击、抗老化等物化性能。因此，氧化锌的烧结装置对氧化锌压敏陶瓷的制备及生产具有十分重要的影响。

如中国专利申请公开第104406408A号揭示的一种粉体烧结装置，包括：一炉体，该炉体具有一封闭的反应腔；一第一加热系统，设置于炉体的外围，用于加热炉体；一排气系统，用于将反应腔内烧结过程中产生的热烟气排出；一第二加热系统，设置于排气系统的外围，用于加热排气系统；以及一振动系统，该振动系统位于炉体的外侧，用于使炉体振动。然而，该粉体烧结装置为引起炉体不断振动提高粉体烧结效率需要消耗较多额外能量维持振动系统振动，该粉体烧结装置包含元件较多且需各部分配合才能正常使用，该装置某部分元件出现问题则需要停止烧结进行维修，且该粉体烧结装置的结构决定该装置一次仅能进行少量粉体烧结无法满足产业需求。

又如中国专利申请公开第104218222A号揭示的一种粉体烧结系统，包括，一炉体，所述炉体具有一封闭的漏斗状反应腔；至少一个第一分散装置，设置于所述炉体的底部，用于使炉体底部的粉体离心分散，并将炉体底部的粉体甩至炉体侧壁；至少一个第二分散装置，设置于所述炉体的侧壁，用于使炉体侧壁的粉体离心分散，并将炉体侧壁的粉体甩至漏斗状反应腔内；一加热装置，设置于所述炉体的外表面；一进气装置，用于向漏斗状反应腔内输入保护气体；一排气装置，用于将漏斗状反应腔内烧结过程中产生的热烟气排出；一进料装置；以及一出料装置。然而，该粉体烧结系统需要消耗较多额外能量维持第一分散装置和第二分散装置离心分散炉体内的粉体，且该粉体烧结装置的结构决定该装置一次仅能进行少量粉体烧结无法满足产业需求。

此外，现有技术已知的氧化锌粉体烧结炉采用煤作为燃料，为了防止煤灰混入氧化锌烧结料中影响产品的成色和品质，现有技术的烧结炉采用了碳化硅筒，煤在筒内燃烧，氧化锌在筒外烧结，由此导致热效率非常低。

因此，提供一种能够提高氧化锌粉体烧结效率、减少能源消耗的氧化锌烧结系统是业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级耦合式氧化锌生物颗粒烧结系统，其能够利用清洁无污染的生物质料分别在燃烧炉和气化炉产生的高温作用下实现氧化锌的同步大量烧结。