[发明专利]一种水热法合成四方相钛酸钡纳米粉体的晶型转变装置

说明书

本发明公开了一种水热法合成四方相钛酸钡纳米粉体的晶型转变装置，包括晶型转化炉、加料系统、炉体、旋风收集器、布袋除尘器和高压离心风机，所述晶型转化炉包括加料系统和中空的炉体，所述加料系统贯穿设置在所述炉体底部一端，所述加料系统中设置有加料电机。本发明的有益效果是：本发明提供的晶型转化装置具有结构紧凑，能够连续生产，转化晶体具有近似球形分散性好，晶体避免异常长大和杂质的引入。特别是本装置粉体在晶型转化炉中呈流化态转化，有效避免了晶型转化过程中的传质，从而避免了晶体异常长大。同时避免了传统的晶型转化所采用的薄层煅烧，晶体异常长大以及后期采用的制浆，砂磨和干燥带来的额外破坏晶体和能耗。

技术领域

本发明涉及一种化工生产装置，具体为一种水热法合成立方相钛酸钡向四方相钛酸钡晶型转变用晶型转化装置，属于晶型转化装置应用技术领域。

背景技术

目前电子工业用高纯钛酸钡纳米粉体，主要通过固相法，溶液共沉淀法，水热法三种方法进行合成与生产。水热法钛酸钡因其具有Ba/Ti比可控、分散性好、纯度高而广泛应用于MLCC(多层片式陶瓷电容器)、介电陶瓷、压电换能片等领域。水热法钛酸钡的生产主要利用钛源(氢氧化钛或者偏钛酸)与过量钡源(八水合氢氧化钡或水合氢氧化钡)混合，不加或者加入少量碱性矿化剂，在水热反应釜中搅拌加热反应，生成的钛酸钡纳米粉体混合液。钛酸钡纳米混合液通过洗涤除去杂质和过量的Ba²⁺离子，经过脱水、干燥、煅烧(晶型转化)、砂磨、烘干后得到纳米钛酸钡粉体成品。水热法合成钛酸钡通常在高温强碱性水溶液中进行。由于强碱性水溶液中大量的“-OH”基团的存在，使得水热法很难直接合成具有高介电常数的四方相钛酸钡，通常得到立方相钛酸钡纳米粉体。

四方相钛酸钡相对于立方相钛酸钡具有更高的介电常数，更小的介质损耗，水热法钛酸钡生产往往采用煅烧法将立方相钛酸钡转化为四方相钛酸钡。山东国瓷股份有限公司申请发明专利(专利公布号：CN 105236474 A)公布了一种采用快速薄层煅烧工艺。该煅烧工艺主要控制单位面积上质量＜1g/cm²。按照快速升温速率为6-55℃/min，煅烧温度为900-1050℃，保温1-3h。该方法采用薄层但不可避免的在晶体转化过程中，晶体产生异常长大和传质过程，造成粉体产生硬团聚，后期必须采用砂磨机分散，得到的钛酸钡粉体或多或少的存在一定的缺陷，这些缺陷在应用于MLCC制造特别是小尺寸、高耐压值和高温度稳定的MLCC产品十分不利，严重影响MLCC制造特别是小尺寸、高耐压值和高温度稳定的MLCC产品的生产质量。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决传统煅烧工艺的晶体转化过程中，晶体产生异常长大和传质过程，造成粉体产生硬团聚，后期必须采用砂磨机分散，得到的钛酸钡粉体或多或少的存在一定的缺陷，这些缺陷在应用于MLCC制造特别是小尺寸、高耐压值和高温度稳定的MLCC产品十分不利，严重影响MLCC制造特别是小尺寸、高耐压值和高温度稳定的MLCC产品的生产质量问题，而提出一种水热法合成四方相钛酸钡纳米粉体的晶型转变装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种水热法合成四方相钛酸钡纳米粉体的晶型转变装置，包括晶型转化炉、加料系统、炉体、旋风收集器、布袋除尘器和高压离心风机；

所述晶型转化炉包括加料系统和中空的炉体，所述加料系统贯穿设置在所述炉体底部一端；

其中，所述加料系统中设置有加料电机，所述加料电机一端通过减速机连接有螺旋加料器，且所述螺旋加料器上方设置有加料仓；

所述炉体上方设置有防爆安全阀，且所述炉体外壁四周均铺设有高温耐火衬砖，所述高温耐火衬砖外层设置有炉壳，且所述炉体下方设置有助燃分散进气装置，助燃气体通过内部主管道中切线方向开有小孔释放，在助燃室中形成旋转助燃气流，且所述炉壳底部一端纵向设置有中空圆柱形结构的进水孔，所述炉壳上方一侧水平贯穿设置有中空圆柱形结构的出水孔，所述炉体上方一端设置有物料出口，且所述炉体侧壁等间距设置有若干个气旋开孔，所述炉体侧壁底部一端贯穿设置有中空的燃烧器燃烧口，所述炉体侧壁下方水平套设有圆弧形结构的物料分散空气隔板。