[发明专利]石英玻璃旋转冷却装置

说明书

技术领域

本发明属于冷却装置技术领域，具体为用于高温高纯粉体物料冷却的石英玻璃旋转冷却装置。

背景技术

高温热处理在无机非金属材料以及金属材料生产领域是一种常用的加工工艺，特别是在一些针对高纯度材料生产工艺中经常使用。如高纯石英砂生产过程中常使用1000°C以上的高温对石英砂进行处理，以去除石英砂中流体杂质；另外，在1000°C以上的高温下，利用高活性气体可以将石英颗粒表层的金属元素杂质活化转移到气相中，以降低石英砂中金属元素杂质的含量。经高温处理的物料，一般必须经过冷却才能进入下一道工序，高温物料的冷却是一个热传递的过程，在工业化生产中，考虑到生产的连续性、以及环保等方面的因素，一般不采用自然冷却方法，而是利用冷却装置对高温物料进行处理，特别是对于一些要求比较高的物料，还必须防止冷却装置对物料产生污染。目前针对无机粉体物料的不同温度和不同性质，科技人员已研发了不同的冷却设备。

宋志安申请的CN02257777.7高温固体物料冷却装置，是通过在滚筒内设置带冷却通道的螺旋叶片，当物料在滚筒中与螺旋叶片接触过程中得到冷却的装置。

邱富仁申请的CN201210347638.3粉体串级式冷却装置，是通过设置筒壁带冷却系统的冷却筒、冷却筒上部水平设置一组冷却管、并在冷却筒下方设置带高速气流冷却系统的骤冷盘，来对高温粉体物料进行冷却的装置。

浙江大学申请的CN91206995.3新颖高温物料冷却装置，是通过设置带冷却风管的流化床、移动床，利用空气流对流动的高温物料进行风冷的装置。

北京矿冶研究总院申请的CN98200466.4一种高温粉料的冷却装置，是利用多孔的喷淋管将水喷淋到冷却筒外表面，从而对筒内流动的粉体进行冷却的装置。

湖北德高镁业有限公司申请的CN201120122698.6一种粉体高温出料用冷却装置，是利用无轴螺旋系统带动密封管道内高温粉体物料流动，并通过在密封管道外设置冷却水夹套来对物料进行冷却的装置。

仪征风日石英科技有限公司申请的CN201120010167.8、CN201120010179.0、CN201110007152.0和CN201110007155.4专利，是通过在冷却水管内设置多节物料箱，物料箱之间用石英玻璃管或带夹层锥形管连接，当高温物料通过冷却管内的物料箱、玻璃管或带夹层锥形管后，物料得到冷却的装置。

连云港晶族新材料科技有限公司申请的CN201020585390.0高温颗粒料用连续冷却装置，是通过在冷却水箱内设置冷却滚筒，物料在冷却滚筒内流动、冷却的装置。

上述发明专利或实用新型专利，虽然都是针对高温无机固态物料进行冷却的装置，但大部分专利中物料的温度没有超过1000°C，而且物料的性质和使用性能对冷却装置的材质没有太高的要求，冷却装置即使对物料形成一定的污染也不影响最终产品的性能和使用。有部分专利虽然关注了冷却装置的材质对高温物料可能产生的污染，但其冷却效果处于不可控状态，物料在冷却装置中冷却时间很短。对于高温、高纯的无机固态物料，为了确保冷却过程中物料的品质以及冷却效果，就必须考虑冷却装置的材质以及结构。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种用于高温、高纯无机粉体物料冷却的石英玻璃旋转冷却装置的技术方案，其可以连续、高效、无污染地将物料冷却到常温状态。

本发明首先考虑了冷却装置的材质。本发明所涉及的冷却物料为高温（超过1000°C）、高纯（杂质含量为ppm级，即10-6量级的杂质）的无机粉体，因此，所选冷却装置的材料必须耐高温、具备很强的热稳定性，同时具有很高的强度和硬度，并且具有很好的化学稳定性、不与高温物料发生化学反应和物质交换。作为优选方案，本发明选择石英玻璃作为冷却装置的材质，石英玻璃具有在1200°C的温度下不变形、以及在此温度下直接放到冷水中进行淬冷而不会爆裂的优异热稳定性，具有莫氏硬度达到7的高硬度和高强度，同时具有即时在高达1200°C温度下也不与任何无机固态物料反应的化学稳定性。

本发明其次考虑了冷却装置的结构。