技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冷卻裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為用于高溫高純粉體物料冷卻的石英玻璃旋轉(zhuǎn)冷卻裝置。

背景技術(shù)

高溫?zé)崽幚碓跓o機(jī)非金屬材料以及金屬材料生產(chǎn)領(lǐng)域是一種常用的加工工藝，特別是在一些針對高純度材料生產(chǎn)工藝中經(jīng)常使用。如高純石英砂生產(chǎn)過程中常使用1000°C以上的高溫對石英砂進(jìn)行處理，以去除石英砂中流體雜質(zhì)；另外，在1000°C以上的高溫下，利用高活性氣體可以將石英顆粒表層的金屬元素雜質(zhì)活化轉(zhuǎn)移到氣相中，以降低石英砂中金屬元素雜質(zhì)的含量。經(jīng)高溫處理的物料，一般必須經(jīng)過冷卻才能進(jìn)入下一道工序，高溫物料的冷卻是一個(gè)熱傳遞的過程，在工業(yè)化生產(chǎn)中，考慮到生產(chǎn)的連續(xù)性、以及環(huán)保等方面的因素，一般不采用自然冷卻方法，而是利用冷卻裝置對高溫物料進(jìn)行處理，特別是對于一些要求比較高的物料，還必須防止冷卻裝置對物料產(chǎn)生污染。目前針對無機(jī)粉體物料的不同溫度和不同性質(zhì)，科技人員已研發(fā)了不同的冷卻設(shè)備。

宋志安申請的CN02257777.7高溫固體物料冷卻裝置，是通過在滾筒內(nèi)設(shè)置帶冷卻通道的螺旋葉片，當(dāng)物料在滾筒中與螺旋葉片接觸過程中得到冷卻的裝置。

邱富仁申請的CN201210347638.3粉體串級式冷卻裝置，是通過設(shè)置筒壁帶冷卻系統(tǒng)的冷卻筒、冷卻筒上部水平設(shè)置一組冷卻管、并在冷卻筒下方設(shè)置帶高速氣流冷卻系統(tǒng)的驟冷盤，來對高溫粉體物料進(jìn)行冷卻的裝置。

浙江大學(xué)申請的CN91206995.3新穎高溫物料冷卻裝置，是通過設(shè)置帶冷卻風(fēng)管的流化床、移動(dòng)床，利用空氣流對流動(dòng)的高溫物料進(jìn)行風(fēng)冷的裝置。

北京礦冶研究總院申請的CN98200466.4一種高溫粉料的冷卻裝置，是利用多孔的噴淋管將水噴淋到冷卻筒外表面，從而對筒內(nèi)流動(dòng)的粉體進(jìn)行冷卻的裝置。

湖北德高鎂業(yè)有限公司申請的CN201120122698.6一種粉體高溫出料用冷卻裝置，是利用無軸螺旋系統(tǒng)帶動(dòng)密封管道內(nèi)高溫粉體物料流動(dòng)，并通過在密封管道外設(shè)置冷卻水夾套來對物料進(jìn)行冷卻的裝置。

儀征風(fēng)日石英科技有限公司申請的CN201120010167.8、CN201120010179.0、CN201110007152.0和CN201110007155.4專利，是通過在冷卻水管內(nèi)設(shè)置多節(jié)物料箱，物料箱之間用石英玻璃管或帶夾層錐形管連接，當(dāng)高溫物料通過冷卻管內(nèi)的物料箱、玻璃管或帶夾層錐形管后，物料得到冷卻的裝置。

連云港晶族新材料科技有限公司申請的CN201020585390.0高溫顆粒料用連續(xù)冷卻裝置，是通過在冷卻水箱內(nèi)設(shè)置冷卻滾筒，物料在冷卻滾筒內(nèi)流動(dòng)、冷卻的裝置。

上述發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠m然都是針對高溫?zé)o機(jī)固態(tài)物料進(jìn)行冷卻的裝置，但大部分專利中物料的溫度沒有超過1000°C，而且物料的性質(zhì)和使用性能對冷卻裝置的材質(zhì)沒有太高的要求，冷卻裝置即使對物料形成一定的污染也不影響最終產(chǎn)品的性能和使用。有部分專利雖然關(guān)注了冷卻裝置的材質(zhì)對高溫物料可能產(chǎn)生的污染，但其冷卻效果處于不可控狀態(tài)，物料在冷卻裝置中冷卻時(shí)間很短。對于高溫、高純的無機(jī)固態(tài)物料，為了確保冷卻過程中物料的品質(zhì)以及冷卻效果，就必須考慮冷卻裝置的材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種用于高溫、高純無機(jī)粉體物料冷卻的石英玻璃旋轉(zhuǎn)冷卻裝置的技術(shù)方案，其可以連續(xù)、高效、無污染地將物料冷卻到常溫狀態(tài)。

本發(fā)明首先考慮了冷卻裝置的材質(zhì)。本發(fā)明所涉及的冷卻物料為高溫（超過1000°C）、高純（雜質(zhì)含量為ppm級，即10-6量級的雜質(zhì)）的無機(jī)粉體，因此，所選冷卻裝置的材料必須耐高溫、具備很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，同時(shí)具有很高的強(qiáng)度和硬度，并且具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性、不與高溫物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)交換。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明選擇石英玻璃作為冷卻裝置的材質(zhì)，石英玻璃具有在1200°C的溫度下不變形、以及在此溫度下直接放到冷水中進(jìn)行淬冷而不會(huì)爆裂的優(yōu)異熱穩(wěn)定性，具有莫氏硬度達(dá)到7的高硬度和高強(qiáng)度，同時(shí)具有即時(shí)在高達(dá)1200°C溫度下也不與任何無機(jī)固態(tài)物料反應(yīng)的化學(xué)穩(wěn)定性。

本發(fā)明其次考慮了冷卻裝置的結(jié)構(gòu)。