一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统

摘要

本发明公开了一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，涉及微波干燥冰晶石设备技术领域。通过在物料投放舱、鼓风干燥舱、微波加热舱、空气冷却舱、物料收集舱中均设置传送轨道，使得物料的干燥流程可以连续进行。通过控制传送轨道的动作时间和顺序，按从上到下的顺序依次使冰晶石从物料投放口分别将各层的物料盘均匀平铺满；物料在鼓风干燥舱内与热空气换热脱除自由水，在微波干燥舱中被快速加热至高温脱除结晶水，干燥完后的冰晶石在空气冷却舱通过风冷冷却；物料投放舱实现连续均匀进料，物料收集舱实现产品暂存，使得冰晶石的干燥流程快速彻底和连续化。

权利要求

1.一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：包括依次连接的物料投放舱（1）、鼓风干燥舱（2）、微波加热舱（3）、空气冷却舱（4）、物料收集舱（5），所述物料投放舱（1）包括投放舱舱体（101）、传送轨道（14），投放舱舱体（101）内部沿其高度方向设置有多个传送轨道（14），传送轨道（14）上放置有物料盘（8），投放舱舱体（101）一端顶部设置有物料投放口（103），投放舱舱体（101）另一端与鼓风干燥舱（2）连接；

所述鼓风干燥舱（2）包括干燥舱舱体（201）、传送轨道（14），干燥舱舱体（201）两端设置有舱门（6），内部设置有传送轨道（14）；干燥舱舱体（201）底部侧壁连接有空气泵（7），干燥舱舱体（201）底部铺设有电加热带（17），干燥舱舱体（201）顶部设置有循环风扇（18），干燥舱舱体（201）顶部设置有排气阀门（9）；

所述微波加热舱（3）包括加热舱舱体（301）、传送轨道（14），加热舱舱体（301）两端设置有舱门（6），内部设置有传送轨道（14）；加热舱舱体（301）侧壁设置有微波发生器（19），加热舱舱体（301）顶部设置连接有第一气体回收装置（10）；

所述空气冷却舱（4）包括冷却舱舱体（401）、传送轨道（14），冷却舱舱体（401）两端设置有舱门（6），内部设置有传送轨道（14）；冷却舱舱体（401）底部侧壁连接有进气扇，顶部连接有第二气体回收装置（11）；

所述物料收集舱（5）包括依次连接的物料缓冲舱（501）、物料排放舱（502）、物料存储舱（503），物料缓冲舱（501）和物料排放舱（502）均为两端开口的中空腔体且内部设置有传送轨道（14），物料排放舱（502）一端设置有升降装置（13），物料排放舱（502）另一端与物料存储舱（503）一端连接，物料存储舱（503）另一端铰接有排料门；升降装置（13）上升后带动物料盘（8）上升，将物料盘（8）里的物料倾倒至物料存储舱（503）内；所述升降装置（13）包括相对设置的由电机驱动的升降杆（1301），升降杆（1301）之间设置有多根连接杆（1302），物料盘（8）靠近升降装置（13）一端往外延伸有卡槽（801），卡槽（801）与连接杆（1302）相适应；所述物料盘（8）为顶部和一端均开口的中空腔体，物料盘（8）底部设置有凹槽（802），传送轨道（14）为滚珠转送装置，凹槽（802）与滚珠相适应；

所述舱门（6）包括舱门固定架（601）、门板（602），舱门固定架（601）为两端开口的中空框架，门板（602）顶端往外延伸有固定轴，固定轴转动连接在舱门固定架（601）侧壁上，固定轴通过传动装置与驱动电机连接，门板（602）数量与物料盘（8）数量一致。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：所述鼓风干燥舱（2）内的传送轨道（14）下方均设置有均气板（12），均气板（12）上均布有通孔。

3.根据权利要求1所述的一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：所述冷却舱舱体（401）包括外壳体和内壳体，内壳体为U型且顶部固定在外壳体上，内壳体底部与外壳体底部之间的空隙为进风通道，进风通道与进气扇连接，内壳体侧壁上开设有过气槽（402）。

4.根据权利要求1所述的一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：所述第一气体回收装置（10）为除湿装置，其进风口与加热舱舱体（301）连接，出风口处设置有风机（15），风道内设置有冷凝管（1001），冷凝管（1001）下方设有冷凝水收集装置，冷凝管（1001）内流动有循环冷却水。

5.根据权利要求1所述的一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：所述第二气体回收装置（11）包括风机（15），风机（15）进风口与冷却舱舱体（401）顶部连接，风机（15）出风口与干燥舱舱体（201）连接。

6.根据权利要求1所述的一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：所述物料投放舱（1）、鼓风干燥舱（2）、微波加热舱（3）、空气冷却舱（4）、物料收集舱（5）之间的连接处均设置有缓冲舱（16），缓冲舱（16）包括缓冲舱舱体（1601），缓冲舱舱体（1601）内设置有传送轨道（14），缓冲舱舱体（1601）两端密封连接。

说明书

一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统

技术领域

[0001] 本发明涉及微波干燥冰晶石设备技术领域，具体涉及一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统。

背景技术

[0002] 冰晶石(Na3AlF6)又名六氟合铝酸钠或氟化铝钠，熔点1009℃；其具有较好的性能，如稳定性好，在一般条件下不分解、不挥发、不潮解，熔点高于铝，导电性好等。冰晶石是铝电解过程中主要的助熔剂，为回收再利用冰晶石，都会对铝电解废渣进行再处理，制备冰晶石，经回收处理生产得到冰晶石其含水量高达30～40％，其中自由水占10～20％，结晶水占比20～30％。要将其再作为铝电解助熔剂使用，需要先将其进行干燥去除其中的水分。电解质的干燥主要有一下几种方式，传统马弗炉干燥、燃气燃烧干燥、鼓风干燥等。对于传统马弗炉加热，其加热速率低，电量消耗大，结晶水除去不完全。燃气燃烧干燥容易产生大量的温室气体CO2，且对于结晶水去除不完全。鼓风干燥对于表面的自由水去除效果比较好，对于结晶水的去除效果差。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，解决现有设备干燥效果差、结晶水去除不完全且能耗高的问题。

[0004] 为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，其特征在于：包括依次连接的物料投放舱、鼓风干燥舱、微波加热舱、空气冷却舱、物料收集舱，所述物料投放舱包括投放舱舱体、传送轨道，投放舱舱体内部沿其高度方向设置有多个传送轨道，传送轨道上放置有物料盘，投放舱舱体一端顶部设置有物料投放口，投放舱舱体另一端与鼓风干燥舱连接；

[0005] 所述鼓风干燥舱包括干燥舱舱体、传送轨道，干燥舱舱体两端设置有舱门，内部设置有传送轨道；干燥舱舱体底部侧壁连接有空气泵，干燥舱舱体底部铺设有电加热带，干燥舱舱体顶部设置有循环风扇，干燥舱舱体顶部设置有排气阀门；

[0006] 所述微波加热舱包括加热舱舱体、传送轨道，加热舱舱体两端设置有舱门，内部设置有传送轨道；加热舱舱体侧壁设置有微波发生器，加热舱舱体顶部设置连接有第一气体回收装置；

[0007] 所述空气冷却舱包括冷却舱舱体、传送轨道，冷却舱舱体两端设置有舱门，内部设置有传送轨道；冷却舱舱体底部侧壁连接有进气扇，顶部连接有第二气体回收装置。

[0008] 更进一步的技术方案是所述鼓风干燥舱内的传送轨道下方均设置有均气板，均气板上均布有通孔。

[0009] 更进一步的技术方案是所述冷却舱舱体包括外壳体和内壳体，内壳体为U型且顶部固定在外壳体上，内壳体底部与外壳体底部之间的空隙为进风通道，进风通道与进气扇连接，内壳体侧壁上开设有过气槽。

[0010] 更进一步的技术方案是所述物料收集舱包括依次连接的物料缓冲舱、物料排放舱、物料存储舱，物料缓冲舱和物料排放舱均为两端开口的中空腔体且内部设置有传送轨道，物料排放舱一端设置有升降装置，物料排放舱另一端与物料存储舱一端连接，物料存储舱另一端铰接有排料门；升降装置上升后带动物料盘上升，将物料盘里的物料倾倒至物料存储舱内。

[0011] 更进一步的技术方案是所述升降装置包括相对设置的由电机驱动的升降杆，升降杆之间设置有多根连接杆，物料盘靠近升降装置一端往外延伸有卡槽，卡槽与连接杆相适应。

[0012] 更进一步的技术方案是所述物料盘为顶部和一端均开口的中空腔体，物料盘底部设置有凹槽，传送轨道为滚珠转送装置，凹槽与滚珠相适应。

[0013] 更进一步的技术方案是所述第一气体回收装置为除湿装置，其进风口与加热舱舱体，出风口处设置有风机，风道内设置有冷凝管，冷凝管下方设有冷凝水收集装置，冷凝管内流动有循环冷却水。

[0014] 更进一步的技术方案是所述第二气体回收装置包括风机，风机进风口与冷却舱舱体顶部连接，风机出风口与干燥舱舱体连接。

[0015] 更进一步的技术方案是所述物料投放舱、鼓风干燥舱、微波加热舱、空气冷却舱、物料收集舱之间的连接处均设置有缓冲舱，缓冲舱包括缓冲舱舱体，缓冲舱舱体内设置有传送轨道，缓冲舱舱体两端密封连接。

[0016] 更进一步的技术方案是所述舱门包括舱门固定架、门板，舱门固定架为两端开口的中空框架，门板顶端往外延伸有固定轴，固定轴转动连接在舱门固定架侧壁上，固定轴通过传动装置与驱动电机连接。

[0017] 工作原理：将物料盘置于其中一层传送轨道上，冰晶石从物料投放口放入，控制该传送轨道运转，使得物料落入物料盘内并平铺在物料盘内，当物料盘物料平铺满后，再将物料盘置于另一层传送轨道上，并重复上述步骤，直到所有传送轨道上的物料盘内都装满物料。

[0018] 开启整个系统，打开舱门，在传送轨道传输下物料盘进入鼓风干燥舱内，然后关闭舱门，空气泵将空气泵入干燥舱舱体内，并经电加热带加热，使得舱内温度在100～200℃，在循环风扇作用下脱除物料中的自由水。鼓风干燥完成后，通过排气阀门将舱体内气体排出。

[0019] 接着打开舱门，在传送轨道传输下物料盘进入微波加热舱内，然后关闭舱门，微波发生器通过微波将物料快速加热至300～600℃，除去物料中残余的自由水及结晶水，使满足铝电解助熔剂的使用标准。去除的水成为水蒸气存在于加热舱舱体内，通过第一气体回收装置回收。

[0020] 接着打开舱门，在传送轨道传输下物料盘进入空气冷却舱内，低温空气从底部进入冷却舱舱体内，与物料盘内物料换热后被第二气体回收装置回收，物料被冷却。

[0021] 冷却后的物料在传送轨道传输下进入物料收集舱内被收集暂存。

[0022] 过程中，舱门同时打开，传送轨道动作，物料盘从前一个舱体进入下一个舱体，然后舱门同时关闭，使得整个干燥流程连续进行。

[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统通过在物料投放舱、鼓风干燥舱、微波加热舱、空气冷却舱、物料收集舱中均设置传送轨道，使得物料的干燥流程可以连续进行；物料在鼓风干燥舱内与热空气换热脱除自由水，在微波干燥舱中被快速加热至高温脱除结晶水，干燥完后的冰晶石在空气冷却舱通过风冷冷却；物料投放舱实现连续均匀进料，物料收集舱实现产品暂存，使得冰晶石的干燥流程快速彻底和连续化。

附图说明

[0024] 图1为本发明一个角度的结构示意图。

[0025] 图2为本发明另一个角度的结构示意图。

[0026] 图3为本发明中鼓风干燥舱的结构示意图。

[0027] 图4为本发明中微波加热舱的结构示意图。

[0028] 图5为本发明中空气冷却舱的结构示意图。

[0029] 图6为本发明中物料盘的结构示意图。

[0030] 图7为本发明中物料盘的使用状态图。

[0031] 图8为本发明中舱门的结构示意图。

[0032] 图9为第一气体回收装置的结构示意图。

[0033] 图中：1‑物料投放舱，101‑投放舱舱体，103‑物料投放口，2‑鼓风干燥舱，201‑干燥舱舱体，3‑微波加热舱，301‑加热舱舱体，4‑空气冷却舱，401‑冷却舱舱体，402‑过气槽，5‑物料收集舱，501‑物料缓冲舱，502‑物料排放舱，503‑物料存储舱，6‑舱门，601‑舱门固定架，602‑门板，7‑空气泵，8‑物料盘，801‑卡槽，802‑凹槽，9‑排气阀门，10‑第一气体回收装置，1001‑冷凝管，11‑第二气体回收装置，12‑均气板，13‑升降装置，1301‑升降杆，1302‑连接杆，14‑传送轨道，15‑风机，16‑缓冲舱，1601‑缓冲舱体，17‑电加热带，18‑循环风扇，19‑微波发生器。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0035] 图1、2示出了一种铝电解冰晶石物料的微波连续干燥系统，包括依次连接的物料投放舱1、鼓风干燥舱2、微波加热舱3、空气冷却舱4、物料收集舱5。

[0036] 所述物料投放舱1包括投放舱舱体101、传送轨道14，投放舱舱体101一端为进口，一端为出口，可以设置舱门，内部沿其高度方向设置有多个传送轨道14，附图中设置有四层传送轨道14，每层传送轨道14上均放置有物料盘8，投放舱舱体101进口端顶部设置有物料投放口103，投放舱舱体101另一端与缓冲舱舱体1601密封连接。使用时，通过控制传送轨道14的动作时间和顺序，可按从上到下的顺序依次使冰晶石从物料投放口103分别将各层的物料盘8均匀平铺满。

[0037] 如图3所示，所述鼓风干燥舱2包括干燥舱舱体201、传送轨道14，干燥舱舱体201为两端开口的中空腔体，干燥舱舱体201两端设置有舱门6，两端与连接的缓冲舱舱体1601密封连接，干燥舱舱体201内部设置有四层传送轨道14。干燥舱舱体201底部侧壁连接有空气泵7，干燥舱舱体201底部铺设有电加热带17，干燥舱舱体201顶部设置有循环风扇18，干燥舱舱体201顶部设置有排气阀门9。为使得舱内气体与冰晶石充分换热，每层传送轨道14下均设置有均气板12，均气板12上均布有通孔。传送轨道14使用滚珠传送，滚珠平行设置四排。空气泵7将舱外空气引入干燥舱舱体201内，经电加热带17加热至高温，在循环风扇18作用下高温空气在舱体内循环，带走冰晶石上自由水。当舱体内气压达到阈值或者鼓风干燥结束后，舱体内气体可以通过排气阀门9进行排放。

[0038] 如图4所示，所述微波加热舱3包括加热舱舱体301、传送轨道14，加热舱舱体301两端设置有舱门6，内部设置有四层传送轨道14。加热舱舱体301侧壁设置有微波发生器19，一侧的微波发生器19按四行四列设置，对一层物料盘8内的物料进行快速均匀的加热。加热舱舱体201顶部设置连接有第一气体回收装置10。微波加热除去冰晶石内的结晶水，使得空气中的水蒸气含量升高，第一气体回收装置10为除湿装置，可便于将水蒸气排除并回收。如图9所示，第一气体回收装置10其进风口与加热舱舱体201，出风口处设置有风机15，风道内设置有冷凝管1001，冷凝管1001下方设有冷凝水收集装置，冷凝管1001内流动有循环冷却水。
通过冷却水与高温气体换热，将水蒸气冷凝水回收再利用。

[0039] 如图5所示，所述空气冷却舱4包括冷却舱舱体401、传送轨道14，冷却舱舱体401两端设置有舱门6，内部设置有传送轨道14，冷却舱舱体401两端与缓冲舱舱体1601密封连接；冷却舱舱体401底部侧壁连接有进气扇，顶部连接有第二气体回收装置11。为便于气体流动对物料进行快速冷却，冷却舱舱体401包括外壳体和内壳体，内壳体为U型且顶部固定在外壳体上，内壳体底部与外壳体底部之间的空隙为进风通道，进风通道与进气扇连接，内壳体侧壁上开设有过气槽402，内壳体侧壁与外壳体侧壁之间的空隙为风道。舱外冷空气经进气扇进入内外壳体底部之间的进风通道内，并进入内外壳体侧壁之间的风道内，最后通过过气槽402进入内壳体内，空气从物料盘表面流过带走热量成为预热空气，物料冷却后得到成品冰晶石。

[0040] 为充分利用余热，冷却舱舱体401内的预热空气经第二气体回收装置11进行回收再利用。所述第二气体回收装置11包括风机15，风机15进风口与冷却舱舱体401顶部连接，风机15出风口与干燥舱舱体201连接。预热空气经风机15进入鼓风干燥舱2内，与空气泵7泵入的空气混合，大大降低电加热带17的加热功耗。

[0041] 所述物料收集舱5包括依次连接的物料缓冲舱501、物料排放舱502、物料存储舱503，物料缓冲舱501为两端开口的中空腔体且内部设置有传送轨道14，物料缓冲舱501一侧铰接有取料门。物料缓冲舱501用于物料缓冲，经冷却后的物料盘8在物料缓冲舱501内可以静置一下，有余温的冰晶石可以进一步冷却至室温。物料排放舱502为两端开口的中空腔体且内部设置有传送轨道14，物料排放舱502一端设置有升降装置13，物料排放舱502另一端与物料存储舱503一端连接，物料存储舱503另一端铰接有排料门；升降装置13上升后带动物料盘8上升，将物料盘8里的物料倾倒至物料存储舱503内。如图6所示，升降装置13包括相对设置的由电机驱动的升降杆1301，升降杆1301之间设置有多根连接杆1302，物料盘8靠近升降装置13一端往外延伸有卡槽801，卡槽801与连接杆1302相适应。物料盘8进入物料排放舱502后，电机驱动升降杆1301上升，连接杆1302上升时与卡槽801挂接，连接杆1302继续上升后物料盘8向物料存储舱503一侧倾斜，物料盘8内的冰晶石进入物料存储舱503内暂存。
物料倾倒完后升降杆1301下降，连接杆1302与卡槽801脱开，开启取料门将物料盘8取出。物料存储舱503用于成品的暂存，为方便进料，必要时从排料门将成品取出。

[0042] 使用时，将物料盘8置于其中一层传送轨道14上，冰晶石从物料投放口103放入，控制该传送轨道14运转，使得物料落入物料盘8内并平铺在物料盘8内，当物料盘8物料平铺满后，再将新的物料盘8置于另一层传送轨道14上，并重复上述步骤，直到所有传送轨道14上的物料盘8内都装满物料。

[0043] 开启整个系统，打开舱门6，在传送轨道14传输下物料盘8进入鼓风干燥舱2内，然后关闭舱门6，空气泵7将空气泵入干燥舱舱体201内，并经电加热带17加热，使得舱内温度在100～200℃，在循环风扇18作用下脱除物料中的自由水。鼓风干燥完成后，通过排气阀门9将舱体内气体排出。

[0044] 接着打开舱门6，在传送轨道14传输下物料盘8进入微波加热舱3内，然后关闭舱门6，微波发生器19通过微波将物料快速加热至300～600℃，除去物料中残余的自由水及结晶水，使满足铝电解助熔剂的使用标准。去除的水成为水蒸气存在于加热舱舱体301内，通过第一气体回收装置10的风机15作用，气体进入除湿装置内，在风道内与冷凝管1001内的冷却水换热后排放，冷凝水回收再利用。

[0045] 接着打开舱门6，在传送轨道14传输下物料盘进入空气冷却舱4内，低温空气从底部进入冷却舱舱体401内，与物料盘8内物料换热后被第二气体回收装置11回收，预热空气在风机15作用下进入鼓风干燥舱2内再利用，同时物料被冷却得到成品冰晶石。

[0046] 冷却后的物料在传送轨道14传输下进入物料收集舱5内被收集暂存。

[0047] 过程中，舱门6同时打开，传送轨道14动作，物料盘8从前一个舱体进入下一个舱体，然后舱门6同时关闭，使得整个干燥流程连续进行。

[0048] 其中，物料盘的结构如图7所示，物料盘8为顶部和一端均开口的中空腔体，靠近物料存储舱503的一端开口，便于倾倒物料。物料盘8底部设置有凹槽802，凹槽802与滚珠相适应。物料盘8放置在传送轨道14上时，凹槽802与滚珠配合，限制物料盘8的运动轨迹，避免其偏离轨道。为便于微波加热，物料盘表面可以使用SiC、石墨等吸波材料进行涂覆。

[0049] 如图8所示，舱门6包括舱门固定架601、门板602，舱门固定架601为两端开口的中空框架，门板602顶端往外延伸有固定轴，固定轴转动连接在舱门固定架601侧壁上，固定轴通过传动装置与驱动电机连接。舱门固定架601设置在各舱体的出入口，门板602数量与物料盘8数量一致，驱动电机带动固定轴转动，使得门板602绕固定轴转动，实现门板的开合。

[0050] 为给舱门开合预留空间、方便相邻舱体的连接，在物料投放舱1、鼓风干燥舱2、微波加热舱3、空气冷却舱4、物料收集舱5之间的连接处均设置有缓冲舱16，缓冲舱16包括缓冲舱舱体1601，缓冲舱舱体1601内设置有传送轨道14，缓冲舱舱体1601为两端开口的中空腔体。以物料投放舱1、鼓风干燥舱2为例，两者连接处的缓冲舱舱体1601，一端与物料投放舱1出口密封连接，另一端与鼓风干燥舱2密封连接，方便鼓风干燥舱2中舱门6的开合，也方便物料的连续传送，使得整个系统中物料都处于相对密闭的空间内，便于其管理。

[0051] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。