一种利用空气流快速制备红丹的方法

摘要

本发明公开了一种利用空气流快速制备红丹的方法，结合地对空导弹式红丹节能氧化炉来实现，即通过送风加快氧化炉内的空气流速，以进出风力差增加氧化炉内空气压力，以达到氧化炉内增加氧气的目的，进而实现快速制备红丹的目的。本发明有效利用太阳热能，和取之不尽的自然风，实现快速制备红丹产品，不仅节约生产成本、提高生产效率，而且规避了环境污染，极大的节约能源，重要的是使生产过程更清洁、更安全，消除了重大安全隐患。

权利要求

1.一种利用空气流快速制备红丹的方法，其特征在于，该方法实施步骤如下：

1)预热：将罗茨风机的采风口连接太阳能制热设备，将输送的空气进行预加热，加热温度控制在600℃以下，超过600℃时自动关闭太阳能制热设备；

2)输送热风：将罗茨风机产生的热空气，以340-350m3/h的速度，通过输风管输送到氧化炉上的电加热设备；

3)再输送：此时将电加热设备产生的热空气和罗茨风机产生的热空气一起，分别通过氧化炉上的进热口流入氧化炉内，直接向氧化材料供热和氧气；

4)分段控温：氧化炉自上而下的进热口温度分别为：第一段温度控制在390℃-450℃，第二段温度控制在450℃-480℃，第三段温度控制在470℃-500℃；每一段进热口都安装有闸阀，闸阀分别由温控开关控制，确保炉内温度的稳定性；

5)引风：将氧化炉内空气中的氧气被材料吸收利用后的废空气，通过引风管在引风机的作用下，流向除尘器和尾气净化系统，并且使氧化炉内始终保留0.2-0.3MPa的压力；

6)余热利用：将经过除尘器及尾气净化系统处理后的气体，与输送风管道相连，然后一起再输送到氧化炉，形成空气循环流动，达到环保和余热利用的目的；

7)材料流量：氧化材料从下料斗以5千克/分钟的速度下落，持续不间断，制得红丹产品。

说明书

一种利用空气流快速制备红丹的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及红丹加工技术领域，具体涉及一种利用空气流快速制备红丹的方法。

背景技术

[0002] 目前国内外工业生产红丹的方法主要是将电解铅加热熔融后，球磨粉碎，经过300℃的温度自然焙烧氧化生成pbo，然后经过500℃的高温煅烧自然氧化，得到pb3O4即红丹产品，即使现在最先进的“干湿法新工艺”生产红丹，也要经过焙烧和煅烧阶段。传统方法的缺点：由于焙烧仓、氧化仓内在高温下，氧气不足，不能满足铅料的氧化需求，只能依靠延长氧化时间，才能得到红丹产品，能源消耗过大，生产成本高，生产效率低。

[0003] 传统的红丹生产过程中为了加快氧化反应速度，采取往氧化炉内加入一定比例的固体硝酸铵，众所周知，“固体硝酸铵”在高温、高压和有可氧化的物质存在的情况下，会发生爆炸，因此传统红丹生产工艺存在重大安全生产隐患；同时它又是制备炸药的原料，如果管理不善或者被盗流向社会，将会危及社会公共安全或用于其他非法目的造成其他危害。如中国专利“利用智能供氧装置快速制备红丹的方法”(CN201410216814.9)公开了通过将智能供氧装置制得的氧气，通过稀释、压缩、预热、输送等工艺，以满足铅粒氧化所需条件，实现快速制备红丹的目的，该方法显然增加了生产工艺流程，增加了生产成本。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用空气流快速制备红丹的方法，即通过送风加快氧化炉内的空气流速，使氧化材料因氧化所耗用的氧气能够得到及时补给；以进出风力差增加氧化炉内空气压力，以达到氧化炉内增加氧气的目的，进而实现快速制备红丹的目的。

[0005] 本发明的技术原理：

[0006] 1)制备红丹产品(四氧化三铅)的化学反应方程式：

[0007] ①、2pb+O2 300℃焙烧 2pbo

[0008] ②、6pbo+O2 500℃煅烧 2pb3O4

[0009] 2)根据质量守恒定律可得，1吨的电解铅焙烧氧化可生成1.07729吨的pbo，然后再经过煅烧氧化可生成1.10305吨pb3o4，即红丹产品。升溢0.10305吨为铅材料完全氧化所需要的氧气质量。众所周知，常温常压下，氧气占空气比为21％，氧气密度1.429g/L，每m3的空气中常温常压下只含有0.0003吨氧气，而在高温条件下，氧气更稀薄，远远不能及时满足铅材料的氧化需要，而只能依靠延长氧化时间，才能生产出红丹产品。本发明就是通过加快空气在氧化仓内的流速和空气的压力使氧化仓内的氧气增加，让铅料不断的吸收氧气，以满足氧化需求，缩短氧化时间。

[0010] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

[0011] 一种利用空气流快速制备红丹的方法，该方法实施步骤如下：

[0012] 1)预热：将罗茨风机(市场成熟设备)的采风口连接太阳能制热设备，将输送的空气进行预加热，加热温度控制在600℃以下，超过600℃时自动关闭太阳能制热设备；

[0013] 2)输送热风：将罗茨风机产生的热空气，以340-350m3/h的速度(由玻璃转子流量计测速，并由闸阀控制)，通过输风管输送到氧化炉上的电加热设备(电加热芯)；

[0014] 3)再输送：此时将电加热设备产生的热空气和罗茨风机产生的热空气一起，分别通过氧化炉上的进热口流入氧化炉内，直接向氧化材料供热和氧气；

[0015] 4)分段控温：氧化炉自上而下的进热口温度分别为：第一段温度控制在390℃-450℃，第二段温度控制在450℃-480℃，第三段温度控制在470℃-500℃；每一段进热口都安装有闸阀，闸阀分别由温控开关控制，确保炉内温度的稳定性；

[0016] 5)引风：将氧化炉内空气中的氧气被材料吸收利用后的废空气，通过引风管在引风机的作用下，流向除尘器和尾气净化系统，并且使氧化炉内始终保留0.2-0.3mPa(绝对安全压力范围)的压力；

[0017] 6)余热利用：将经过除尘器及尾气净化系统处理后的气体，与输送风管道相连，然后一起再输送到氧化炉，形成空气循环流动，达到环保和余热利用的目的；

[0018] 7)材料流量：氧化材料从下料斗以5千克/分钟的速度下落，持续不间断，制得红丹产品。

[0019] 一种地对空导弹式红丹节能氧化炉，所述氧化炉为圆柱体结构，该氧化炉由上向下分为上部炉体、中间炉体和下部炉体；

[0020] 所述上部炉体约占氧化炉长度的1/5，口径较下面稍粗(可根据设计产能而定口径的大小)，所述上部炉体上方装有下料斗，下料斗与上部炉体相接处装有限速器；在上部炉体内分层装有挡料辊，每两层挡料辊成上下纵横交错设置，挡料辊之间横向距离为1.5公分，设置挡料辊的目的是使原材料从下料斗落下时相互碰撞，分散下落，不至于泻洪式的落下，能够让原材料充分均等受热以及吸收氧化所需的氧气。

[0021] 所述中间炉体约占氧化炉长度的3.5/5，口径比上部炉体稍细，在中间炉体的一侧留有进热口三处(进热口的数量可根据产能以及炉体的长短而定)，通过进热口伸入炉体内连接的是螺旋式集热管，所述集热管朝下的方向留有若干散热风口，直接给氧化炉体内的原材料供热并提供氧化所需氧气，所述进热口外面通过闸阀连接有输热管，所述输热管下方内部装有电加热芯(市场成熟设备)，电加热芯由输热管套住，所述输热管下端一侧留有进风口，该进风口由罗茨风机供风，输热管的上端分别通向氧化炉的进热口；与进热口左右90度的方向分别留有出风口，出风口的位置与进热口的位置上下交错，出风口内侧(位于炉体内)装有护口网罩，以防材料被引风机吸出，出风口外面连接引风管，引风管通向引风机，然后通向除尘器；

[0022] 所述下部炉体呈口朝下的锥形结构，长度约占氧化炉的0.5/5，下部炉体底部为落料口，所述落料口下方连接制冷系统，由制冷系统对原料进行冷却，制冷系统与落料口之间设有限速器，此限速器和上面的下料斗处的限速器同步；冷却后的成品进入储料仓，储料仓的下面连接六角筛，六角筛是由电动机控制的，在电动机上装有偏心轮，通过一导杆连接偏心轮和六角筛，使六角筛不停的来回运动，使冷却后的成品通过落料管直接落到预置的包装袋或容器内，当然六角筛的筛网可根据客户需求进行调换，以满足客户需求。

[0023] 所述输热管和引风管均分段设置，每两段之间均通过波纹管连接，以适应热胀冷缩的变化，保护输热管和引风管。

[0024] 所述进热口处安装温度传感器，所述闸阀是由温控开关控制的，设定进入炉内的温度为450℃-500℃，高于500℃时自动关闭闸阀，低于450℃时，报警器响起以示警示，便于及时查找原因排除故障。

[0025] 所述氧化炉外部使用硅酸铝纤维毡环绕包扎，以期达到保温和隔音的效果，并使用四脚支架固定。

[0026] 本发明的有益效果是：本发明有效利用太阳热能，和取之不尽的自然风，实现快速制备红丹产品，不仅节约生产成本、提高生产效率，而且规避了环境污染，极大的节约能源，重要的是使生产过程更清洁、更安全，消除了重大安全隐患。

附图说明

[0027] 图1为本发明氧化炉结构示意图。

具体实施方式

[0028] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

[0029] 参见图1：一种地对空导弹式红丹节能氧化炉，包括一氧化炉1，氧化炉1为圆柱体结构，该氧化炉1由上向下分为上部炉体10、中间炉体20和下部炉体30；氧化炉1外部使用硅酸铝纤维毡环绕包扎，以期达到保温和隔音的效果，并使用四脚支架固定。

[0030] 上部炉体10约占氧化炉1长度的1/5，口径较下面稍粗(可根据设计产能而定口径的大小)，上部炉体10上方装有下料斗101，下料斗101与上部炉体10相接处装有第一限速器102；在上部炉体10内分层装有挡料辊103，每两层挡料辊103成上下纵横交错设置，挡料辊
103之间横向距离为1.5公分，设置挡料辊103的目的是使原材料从下料斗101落下时相互碰撞，分散下落，不至于泻洪式的落下，能够让原材料充分均等受热以及吸收氧化所需的氧气。

[0031] 中间炉体20约占氧化炉1长度的3.5/5，口径比上部炉体10稍细，在中间炉体20的一侧留有进热口201三处(进热口201的数量可根据产能以及炉体的长短而定)，通过进热口201伸入炉体内连接的是螺旋式集热管202，集热管202朝下的方向留有若干散热风口，直接给氧化炉1内的原材料供热并提供氧化所需氧气；进热口201外面通过闸阀203连接有输热管204，输热管204下方内部装有电加热芯205(市场成熟设备)，电加热芯205由输热管204套住，输热管204下端一侧留有进风口206，该进风口206由罗茨风机供风，输热管205的上端分别通向氧化炉1的进热口201；进热口201处安装温度传感器(图中未标示)，闸阀203是由温控开关控制的，设定进入炉内的温度为450℃-500℃，高于500℃时自动关闭闸阀，低于450℃时，报警器响起以示警示，便于及时查找原因排除故障。与进热口201左右90度的方向分别留有三处出风口207，出风口207的位置与进热口201的位置上下交错，出风口207内侧(位于炉体内)装有护口网罩208，以防材料被引风机吸出，出风口207外面连接引风管209，引风管209通向引风机210，然后通向除尘器211；输热管204和引风管209均分段设置，每两段之间均通过波纹管212连接，以适应热胀冷缩的变化，保护输热管204和引风管209。

[0032] 下部炉体30呈口朝下的锥形结构，长度约占氧化炉1的0.5/5，下部炉体30底部为落料口，落料口下方连接制冷系统40，由制冷系统40对原料进行冷却，制冷系统40与落料口之间设有第二限速器213，第二限速器213和上面的下料斗101处的第一限速器102同步；冷却后的成品进入储料仓，储料仓的下面连接六角筛，六角筛是由电动机控制的，在电动机上装有偏心轮，通过一导杆连接偏心轮和六角筛，使六角筛不停的来回运动，使冷却后的成品通过落料管直接落到预置的包装袋或容器内，当然六角筛的筛网可根据客户需求进行调换，以满足客户需求。

[0033] 一种采用上述红丹氧化炉制备红丹的方法，该方法实施步骤如下：

[0034] 1)预热：将罗茨风机(市场成熟设备)的采风口连接太阳能制热设备，将输送的空气进行预加热，加热温度控制在600℃以下，超过600℃时自动关闭太阳能制热设备；

[0035] 2)输送热风：将罗茨风机产生的热空气，以340-350m3/h的速度(由玻璃转子流量计测速，并由闸阀控制)，通过输风管输送到氧化炉1上的电加热芯205；

[0036] 3)再输送：此时将电加热芯205产生的热空气和罗茨风机产生的热空气一起，分别通过氧化炉1上的进热口201流入氧化炉1内，直接向氧化材料供热和氧气；

[0037] 4)分段控温：氧化炉1自上而下的进热口201温度分别为：第一段温度控制在390℃-450℃，第二段温度控制在450℃-480℃，第三段温度控制在470℃-500℃；每一段进热口201都安装有闸阀203，闸阀203分别由温控开关控制，确保炉内温度的稳定性；

[0038] 5)引风：将氧化炉1内空气中的氧气被材料吸收利用后的废空气，通过引风管209在引风机210的作用下，流向除尘器211和尾气净化系统，并且使氧化炉内始终保留0.2-0.3mPa(绝对安全压力范围)的压力；

[0039] 6)余热利用：将经过除尘器211及尾气净化系统处理后的气体，与输送风管相连，然后一起再输送到氧化炉1，形成空气循环流动，达到环保和余热利用的目的；

[0040] 7)材料流量：氧化材料从下料斗以5千克/分钟的速度下落，持续不间断，制得红丹产品。

[0041] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。