[发明专利]一种气氛可调式高温陶粒烧结装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气氛可调式高温陶粒烧结装置，属于陶粒烧结设备技术领域。

背景技术

为了实现有害的或者无用的固体废渣的综合利用，如城市水处理厂污泥，炼钢厂转炉钢渣，氧化铝工业赤泥废渣，火力发电厂粉煤灰等的再利用与资源化。我们已经利用这些废物制备出能够直接用于曝气生物滤池和生化流化床的轻质、超轻填料，用于生产轻质(超轻)陶粒砖、轻质(超轻)陶粒混凝土砌块、轻质(超轻)混凝土、隔音板、保温材料、隔热材料等需要的轻质(超轻)陶粒。经研究发现，陶粒的烧结气氛对于保证烧结的顺利进行和产品质量十分重要。然而，气氛对烧结的影响却是复杂的，它不仅影响粉末颗粒本身的烧结，也会影响添加物的作用效果；同一种气氛对于不同粉末物料的烧结，也往往表现的不同，甚至相反的效果。并且试验发现，对于材料进行真空烧结比在保护气氛中对于粉末进行退火更有好处。因此，为了进一步提高真空烧结出的产品的质量，一种气氛可调的高温陶粒烧结装置便成为不可或缺的，但国内外并没有相关技术内容的公开。

公开号为CN101182970的中国专利，公开了一种粉煤灰陶粒烧结炉，包括：炉体，其内部形成容纳粉煤灰陶粒的炉腔，风箱，焊接在炉体的底端，风箱设有出料口和引风口；引风设备，与引风口相连；以及塔箅式卸料器，可旋转地支撑于炉腔的底端；其中，粉煤灰生料球在炉腔的顶端点燃，逐渐自烧结至炉腔的底端。由于该烧结炉采用传统点火烧结方式，因此，烧结气氛无法调节。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种可以根据不同需求控制陶粒烧结气氛的气氛可调式高温陶粒烧结装置。

一种气氛可调式高温陶粒烧结装置，包括炉体和炉体支架，炉体支架设置于炉体底部，炉体顶部设置有进气口和炉门，炉体底部设置有出气口，其特征在于，还包括加热元件、热电偶、温度控制器、真空泵，炉体的内膛设置有加热元件和热电偶，加热元件和热电偶分别与温度控制器相连接，出气口与真空泵相连接。

所述的加热元件设置于内膛的保温层内壁处。加热元件外围设置有保温层，可保证热量向陶粒的快速传递，且能有效减少热量散失，提高了加热元件热能利用率，使烧结装置升温迅速，节省升温时间。

所述的出气口与真空泵之间设置有气体流量计。

所述的炉体由内膛、保温层和高温调节层组成，保温层设置于内膛与高温调节层之间。

所述的高温调节层内设置有水冷装置，水冷装置的进水口设置于高温调节层下部，出水口设置于高温调节层上部。高温调节层可以通过调节冷却水的流量来防止内膛温度过高，达到使内膛温度迅速降低的目的。

所述的进水口与水循环泵相连接。

所述的进水口与水循环泵之间设置有液体流量计。

所述的温度控制器为自动温度控制器，该自动温度控制器可以设定升温曲线，有利于烧结条件的控制。

本发明在炉体的内膛内壁上安装加热元件和热电偶并将二者同时外接温度控制器，以达到控制内膛升温的目的；气体(氧气或氮气)由炉体上部的进气口进入内膛，由炉体底部排除，气体流动动力由真空泵提供，气体流量由气体流量计控制，通过控制进入内膛的氧气与氮气之体积比来控制内膛气氛的有氧或缺氧状态；冷却水由高温调节层下部的进水口进入水冷装置，完成热交换后由上部出水口排出，冷却水动力由水循环泵提供，流量由液体流量计控制，目的在于防止内膛温度过高而难以迅速降温；气氛可调式高温陶粒烧结器的炉门设在炉体顶部。

本发明可采用如下方法操作：

(1)、打开炉门，放入样品，关闭炉门；

(2)、打开真空泵，对炉膛进行抽真空，达到真空度后，关闭真空泵；通入保护气体，使炉膛内外压力达到平衡；

(3)打开水循环泵，循环水进入水冷装置；

(4)接通电源，对自动温度控制器设定升温曲线后，进行升温；

(5)烧结过程结束后切断电源；

(6)温度降到室温后，打开炉门，取出样品。

(7)关闭水循环泵，关闭真空泵。

本发明有益效果如下：

1、由于采用电加热元件的加热方式，因此可以控制进入炉膛内气体的成分，甚至可以使炉膛内达到真空状态。

2、由于采用电加热元件的加热方式，并采用水冷控温，因此，温度控制效果好，并且可以通过设置升降温曲线等方式对待烧结的陶粒进行烧结，有利于提高陶粒品质。

3、由于采用电加热元件的加热方式，烧结温度可高达1700℃，适应各种陶粒的烧结温度要求，应用范围广。

4、由于采用箱式的炉体内腔，进、取料方便。