一种氧化锌生产用加热炉装置的制作方法

1.本技术属于氧化锌生产技术领域，具体提供了一种氧化锌生产用加热炉装置。


背景技术：

2.氧化锌是一种无机物，同时是锌的一种氧化物，氧化锌难溶于水，可溶于酸和强碱。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，同时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。
3.生产氧化锌的方法主要有直接法、间接法、湿法，直接法是将锌精矿焙烧去除硫等物质，再将其与粘合剂、煤粉等物质混合，而后放入炉中加热，使得含锌原料中的锌变为锌蒸汽，而后将锌蒸汽与氧气接触，而后锌被氧化成氧化锌，通过管路将氧化锌引出并通过氧化锌收集装置收集气流中的氧化锌；间接法一般以锌锭为原料，锌锭在高温下转换为锌蒸汽，随后被鼓入的空气氧化生成氧化锌,并在冷却管收集得到产品氧化锌颗粒，当然也可采用锌渣为生产原料。
4.对矿石中的锌还原时温度能够达到900℃，将锌蒸汽氧化为氧化锌需要在高温下进行，锌被氧化为氧化锌的炉中温度能够达到1300℃，锌蒸汽在炉中是否受热均匀以及与氧气的结合程度极大的影响着氧化锌的生产质量。


技术实现要素：

5.为了保证锌蒸汽与氧气的混合程度，保证生成的氧化锌的生产质量，本技术提供了一种氧化锌生产用加热炉装置。
6.氧化锌生产用加热炉装置包括设有化料腔的化料炉、设有氧化腔的氧化炉，化料腔通过蒸汽罐与氧化炉连通，化料腔中的锌蒸汽能够进入并储存在蒸汽罐中，蒸汽罐通过氧化管与氧化腔连通；氧化锌生产用加热炉装置还包括与外界连通的储气罐，储气罐能够储存外界的氧化气体，以及能够对储气罐中的氧化气体进行加热的加热装置，储气罐中的氧化气体受热后气压升高，储气罐与蒸汽罐连通，储气罐中的氧化气体能够进入蒸汽罐并带动蒸汽罐中的锌蒸汽经氧化管进入氧化腔中。
7.在本技术的一种实施方式中，储气罐通过导热件与氧化炉连接，以使氧化腔中的热量能够通过导热件加热储气罐中的氧化气体。
8.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括设于氧化腔中的石墨散气件，石墨散气件设有多个出气孔，出气孔与氧化管连通，蒸汽罐中的氧化气体与锌蒸汽的混合气体能够经出气孔到达氧化腔中的不同位置。
9.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括与化料腔、氧化腔连通的废气管，以及能够与废气管、储气罐发生热交换的热交换装置，以使废气管中废气的热量能够通过热交换装置传递给储气罐。
10.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括与蒸汽罐连通的真
空泵，以使真空泵中的气压能够小于化料腔中的气压。
11.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括泄压管，泄压管连通有泄压阀，储气罐还通过泄压管与外界连通。
12.在本技术的一种实施方式中，氧化管、蒸汽罐与化料腔连通的管路上、储气罐与蒸汽罐连通的管路上以及储气罐与外界连通的管路上设有截止阀。
13.在本技术的一种实施方式中，蒸汽罐外壁设有保温材料。
14.本领域技术人员能够理解的是，本技术前述的技术方案至少具有如下有益效果：
15.1、通过设置的储气罐和蒸汽罐的方式，蒸汽罐能够储存化料腔中生成的锌蒸汽，储气罐能够储存进入储气罐中的氧化气体，加热装置加热储气罐中的氧化气体后，氧化气体受热后具有体积变大的趋势，由于储气罐中的空腔体积不变，从而储气罐中的气压变大，当储气罐中的气压变为需求气压时，储气罐中的气压高于蒸汽罐中的气压，将储气罐与蒸汽罐连通，从而储气罐的气体流入蒸汽罐中，使得氧化气体与锌蒸汽进行充分混合，并且由于蒸汽罐中的气压高于氧化腔中的气压，从而氧化气体与锌蒸汽的混合气体通过氧化管向氧化腔中流动，由于储气罐中的氧化气体温度较高，从而能够减小氧化腔由于氧化气体与锌蒸汽的混合气体进入氧化腔而造成的氧化腔温度下降幅度，保证锌蒸汽被氧化的正常进行；同时，由于增压后的氧化气体带动锌蒸汽在氧化腔中运动，避免氧化腔中的局部温度下降。
16.2、通过设置的能够将氧化腔中的热量传递给储气罐中的氧化气体的导热件，从而利用氧化腔中的高温能够快速加热储气罐中的氧化气体。
17.3、通过设置的石墨散气件，石墨散气件能够耐受高温，从蒸汽罐流出的氧化气体与锌蒸汽的混合气体能够通过石墨散气件设置的出气孔到达氧化腔中的不同位置，从而避免氧化气体与锌蒸汽的混合气体较短时间内大量进入氧化腔中，导致氧化腔中的局部温度下降，影响锌蒸汽的氧化效果的情况发生。
附图说明
18.下面参照附图来描述本技术的实施方式，附图中：
19.图1是本技术的一种示意性实施方式的结构示意图。
20.图中：
21.101-化料炉；102-化料腔；
22.201-氧化炉；202-氧化腔；
23.301-蒸汽罐；
24.401-真空泵；
25.501-储气罐；502-泄压阀；
26.601-化料阀；602-氧化阀；603-混合阀；604-进气阀；
27.701-石墨散气件；702-出气孔；
28.801-废气管；802-吸热翅片；803-散热翅片。
具体实施方式
29.为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申
请的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
30.在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
31.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
32.参见图1。
33.氧化锌生产用加热炉装置包括设有化料腔102的化料炉101、设有氧化腔202的氧化炉201，化料腔102通过蒸汽罐301与氧化炉201连通，氧化锌生产用加热炉装置还包括与蒸汽罐301连通的真空泵401，以使真空泵401中的气压能够小于化料腔102中的气压，从而化料腔102中的锌蒸汽能够进入并储存在蒸汽罐301中，蒸汽罐301外壁设有保温材料，从而避免蒸汽罐301中的锌蒸汽由于温度下降而发生液化，蒸汽罐301通过氧化管与氧化腔202连通，从而蒸汽罐301中的锌蒸汽能够进入氧化腔202中；氧化锌生产用加热炉装置还包括与外界连通的储气罐501，储气罐501能够储存外界的氧化气体，以及能够对储气罐501中的氧化气体进行加热的加热装置，氧化管、蒸汽罐301与化料腔102连通的管路上、储气罐501与蒸汽罐301连通的管路上以及储气罐501与外界连通的管路上设有截止阀，为了更好的描述本技术，在此将蒸汽罐301与化料腔102连通的管路上的截止阀称为化料阀601，氧化管上的截止阀称为氧化阀602，蒸汽罐301与储气罐501连通的管路上的截止阀为混合阀603，储气罐501与外界连通的管路上的截止阀为进气阀604。
34.化料炉101将化料腔102中含锌材料中的锌还原成锌蒸汽时，由于在真空泵401的作用下，蒸汽罐301中的气压小于化料腔102中的气压，化料阀601打开，氧化阀602、混合阀603关闭，从而化料腔102中的锌蒸汽在气压的作用下向蒸汽罐301中流动并储存在蒸汽罐301中；储气罐501可与真空泵401连接，储气罐501中的气压小于外界气压，从而氧化气体能够进入到储气罐501中，储气罐501中氧化气体气体的量达到需求量时，关闭进气阀604，关闭混合阀603，使用电磁感应加热装置或者加热炉废热等加热装置加热储气罐501中的氧化气体，氧化气体由于温度升高，且储气罐501内部空间有限，从而储气罐501内部气压上升，储气罐501中的气压达到需求气压时，打开混合阀603和氧化阀602，关闭化料阀601，由于储气罐501中的气压大于蒸汽罐301中的气压和氧化腔202中的气压，从而储气罐501中氧化气体向蒸汽罐301中流动，储气罐501与蒸汽罐301连通，储气罐501中的氧化气体能够进入蒸汽罐301并带动蒸汽罐301中的锌蒸汽运动，并通过氧化管将蒸汽罐301中的锌蒸汽送入氧化腔202中，在氧化腔202中将锌蒸汽被氧化为氧化锌。
35.储气罐501的气体流入蒸汽罐301中，使得氧化气体与锌蒸汽进行充分混合，并且由于蒸汽罐301中的气压高于氧化腔202中的气压，从而氧化气体与锌蒸汽的混合气体向氧化腔202中流动，由于储气罐501中的氧化气体温度较高，从而能够减小氧化腔202由于氧化气体与锌蒸汽的混合气体进入氧化腔202而造成的温度下降幅度，保证锌蒸汽被氧化的正常进行；同时，由于增压后的氧化气体带动锌蒸汽在氧化腔202中运动，避免氧化腔202中的局部温度下降。
36.在本技术的一种实施方式中，储气罐501通过导热件与氧化炉201连接，以使氧化腔202中的热量能够通过导热件加热储气罐501中的氧化气体，以使储气罐501中的温度快
速升高，以使储气罐501中的氧化气体快速到达需求温度。
37.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括设于氧化腔202中的石墨散气件701，石墨散气件701设有多个出气孔702，出气孔702与氧化管连通，蒸汽罐301中的氧化气体与锌蒸汽的混合气体能够经出气孔702到达氧化腔202中的不同位置。
38.通过设置的石墨散气件701，石墨材质的石墨散气件701能够耐受高温，从蒸汽罐301流出的氧化气体与锌蒸汽的混合气体能够通过石墨散气件701设置的出气孔702到达氧化腔202中的不同位置，从而避免氧化气体与锌蒸汽的混合气体较短时间内大量进入氧化腔202中，导致氧化腔202中的局部温度下降，影响锌蒸汽的氧化效果的情况发生。
39.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括与化料腔102、氧化腔202连通的废气管801，以及能够与废气管801、储气罐501发生热交换的热交换装置，以使废气管801中废气的热量能够通过热交换装置传递给储气罐501。
40.热交换装置包括能够吸收尾气管中流动的尾气的热量的吸热翅片802，以及能够向储气罐501释放热量的散热翅片803，散热翅片803与吸热翅片802通过传热管连通，冷却液能够在传热管中流动，从而冷却液将吸热翅片802吸收的热量传递给散热翅片803，以加热储气罐501中的氧化气体，从而对尾气中的热量进行利用，减少能源浪费。
41.在本技术的一种实施方式中，氧化锌生产用加热炉装置还包括泄压管，泄压管连通有泄压阀502，储气罐501还通过泄压管与外界连通，当储气罐501中的气压过大时，泄压阀502能够打开，从而将储气罐501中的氧化气体释放到外界，避免储气罐501中的气压过大，影响生产安全。
42.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
43.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本技术的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本技术的保护范围，凡未脱离本技术技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本技术的保护范围之内。