[实用新型]一种四针状氧化锌晶须生产系统

说明书

本实用新型公开了一种四针状氧化锌晶须生产系统，包括反应炉，分别与反应炉连接的气压调节设备、回收装置、搅拌装置以及与气压调节设备连接的控制系统，所述反应炉中内设有截面为倒三角形的反应器；所述反应器包括水平设置在反应器中部的隔离板，所述隔离板将反应器由上至下分隔为原料物料仓和催化剂仓，隔离板上设有多个贯通的连接孔，所述催化剂仓和原料物料仓中均设有单独的加热器，加热器与控制系统电性连接，所述搅拌装置还与变频系统通讯连接。本实用新型提供的四针状氧化锌晶须生产系统能够自动调节反应器中的反应条件，晶须的转换率高，生产成本低，回收四针状氧化锌晶须的成品和催化剂方便快捷。

技术领域

本实用新型涉及有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种四针状氧化锌晶须生产系统。

背景技术

四针状氧化锌晶须最早由日本松下产业于1989年研制成功，外观呈白色疏松状粉体，微观为三维四针状立体结构，晶须有一核心，从核心径向方向伸展出四根针状晶体，每根针状体均为单晶体微纤维，是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性。它具有普通氧化锌所无法比拟的优良性能，如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能，可以广泛用作工程塑料、橡胶、树脂复合增强剂、吸波隐身材料，抗菌材料等。

四针状氧化锌晶须的生产工艺较多，通常以高纯锌粒为原料，以物料仓为反应设备，其过程为在物料仓的后端将锌粒加热至600℃-1100℃，挥发出的锌蒸气被通入温度为600℃-1100℃的N₂带至物料仓的前端，与通入的N₂和空气混合的高温氧化性气体的反应生成氧化锌，同时控制生成氧化锌的速率，使氧化锌结晶，直至长大后形成四针状氧化锌晶须，最后由N₂将氧化锌晶须带出，将氧化锌晶须冷却分离后收集，分离后的N₂返回物料仓的后端作为带入锌蒸气至前端的气体，将氮气循环利用。该法的缺点是生产过程不能连续，因此生产不稳定，晶须的转化率低，生产成本高，工艺流程长，产品质量不容易控制，无法满足生产需求。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种四针状氧化锌晶须生产系统，其主要根据四针状氧化锌晶须的结晶、成长机理设计出的晶须反应器，能有效提高工艺的稳定、连续性及晶须转化率，并大大降低生产成本。该四针状氧化锌晶须生产系统包括反应炉，分别与反应炉连接的气压调节设备、回收装置、搅拌装置以及与气压调节设备连接的控制系统，所述反应炉中内设有截面为倒三角形的反应器；所述反应器包括水平设置在反应器中部的隔离板，所述隔离板将反应器由上至下分隔为原料物料仓和催化剂仓，隔离板上设有多个贯通的连接孔，所述催化剂仓和原料物料仓中均设有单独的加热器，加热器与控制系统电性连接，所述搅拌装置还与变频系统通讯连接。

优选地，所述气压调节设备包括增压管道、减压管道以及分别与增压管道和减压管道相连的热压力表。

优选地，所述增压管道和减压管道分别与反应器的内部相连。

优选地，所述搅拌装置包括搅拌杆以及与所述搅拌杆相连设置在原料物料仓中的搅拌叶。

优选地，所述回收装置包括设置在反应炉外壁上与反应器相连通的成品回收通道和催化剂回收通道。

优选地，所述成品回收通道的一端与原料物料仓相连，另一端与成品回收容器相连。

优选地，所述催化剂回收通道的一端与催化剂仓相连，另一端与催化剂回收容器相连。

通过采用上述技术方案，本实用新型主要具有以下技术效果：

1、通过设置与加热器、气压调节设备通讯连接的控制系统，根据设定的参数以及热压力表所检测到的数据自动调节反应器中的反应条件至最适宜氧化锌结晶的反应条件，智能控制炉压，料仓压力，实现对四针状氧化锌晶须的自动化生产，减少操作人员的劳动负担。