CN103263964B - 一种硅藻土破碎烘干装置及破碎烘干方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅藻土破碎烘干装置及破碎烘干方法，硅藻土破碎烘干装置包括风管、破碎机、对辊机、一级振动筛、分级装置和集尘库。破碎机包括两根对向转动、且表面均匀设置有若干排狼牙结构的破碎辊；对辊机包括两根对向转动、且表面设置有若干块凸起结构的对辊。破碎烘干时，硅藻土先后经破碎机和对辊机进行两次破碎后烘干，烘干温度为400～600℃，烘干30～60秒，烘干后经过分级装置和一级振动筛进行集尘和筛选，筛选出所需颗粒。本发明具有的有益效果：整个装置能集进料、破碎、烘干、分筛和集尘为一体，操作方便、生产效率高，大大减少了人力和物力成本。破碎、烘干后的硅藻土水分含量低、粒径在所需范围内颗粒的产量高。

Description

一种硅藻土破碎烘干装置及破碎烘干方法

技术领域

本发明属于硅藻土烘干领域，具体涉及一种硅藻土破碎烘干装置及破碎烘干方法。

背景技术

硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、丹麦、法国、苏联、罗马尼亚等国，我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨。硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，因此在很多领域都有了广泛的应用。但是，开采出的硅藻土含水量较高，晒干的原矿仍含有约30%水份，直接接触水还是有吸水性，变成泥浆，因此无法直接使用；而是要进行烘干或者烘干处理后，才能应用于工业界或食品行业。传统的烘干方式是直接在太阳下晒，但是这样只能靠天吃饭，不能满足生产要求。

目前也有一些用于硅藻土烘干的设备，如公开号为202133247U的中国专利：双向加热硅藻土烘干机，公开了一种专门用于硅藻土的烘干设备，能够满足硅藻土的生产需要。但是通其他烘干设备一样，烘干后的硅藻土还要移到其他设备中进行破碎和筛选等过程，增加了人力物力，设备多，操作繁琐，占地空间也大，而且烘干后的硅藻土温度很高，如果进行人工转运的话也存在安全隐患。

另外，原料硅藻土是不规则的颗粒，而且颗粒的粒径很大，粒径大的甚至达到10cm左右，而产业上能够应用的硅藻土，粒径通常在0.25mm～50mm之间，最好的是在0.25mm～30mm之间，因此，硅藻土不仅要烘干，还要进行破碎和筛选，最后制造出需要的产品，而且烘干后硅藻土水分含量越低越好，这样也有利于后段煅烧过程。目前有对硅藻土破碎过程工艺的控制、烘干后水分含量的控制以及破碎后硅藻土粒径大小的控制都没有进行研究。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能集全自动进料、破碎、烘干、筛选和集尘为一体的硅藻土破碎烘干装置及破碎烘干方法，并且制得的硅藻土水分含量低、粒径满足要求的颗粒含量高。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种硅藻土破碎烘干装置，包括风管，还包括破碎机、对辊机、炉堂、分级装置、涡轮风机、集尘库和一级振动筛，所述炉堂与所述风管连通，所述对辊机设置在所述破碎机的下方，所述风管的一端置于所述对辊机的下方，所述分级装置设置在所述风管的另一端。

所述涡轮风机设置在所述分级装置和所述集尘库之间，所述涡轮风机的两端分别与所述分级装置的下端及所述集尘库连通。

所述破碎机包括两根对向转动的破碎辊，所述破碎辊表面均匀设置有若干排狼牙结构，所述狼牙结构凸出于所述破碎辊表面的高度为4～6cm，同一排中两个相邻的狼牙结构的间距为3～5cm，所述两根破碎辊轴心线之间的间距为15～18cm。

在所述两根破碎辊对向转动时，一根所述破碎辊上的所述狼牙结构的最外端与另一根所述破碎辊表面的最短间距为1～3cm。

所述狼牙结构的中心线与所述破碎辊的轴心线垂直，所述狼牙结构的中心线与所述破碎辊的表面形成一个锐角，所述锐角的大小为45°～60°，所述破碎辊的转动方向与所述锐角角平分线的延伸方向一致。

所述对辊机包括两根对向转动的对辊，所述对辊表面设置有若干块凸起结构，所述凸起结构凸出于所述对辊表面的高度为1～2cm，所述两根对辊轴心线之间的间距为28～30cm，即两根对辊轴之间的间距是可调的。

进一步，所述狼牙结构凸出于所述破碎辊表面的高度为5cm。

进一步，所述两根破碎辊之间的间距为16.5cm。

进一步，在所述两根破碎辊对向转动时，一根所述破碎辊上的所述狼牙结构的最外端与另一根所述破碎辊表面的最短间距为2cm。

进一步，所述硅藻土破碎烘干装置还包括储料仓和输送带，所述输送带的一端位于所述储料仓的下方，所述输送带的另一端位于所述破碎机的上方。

进一步，所述硅藻土破碎烘干装置还包括二级振动筛，所述二级振动筛位于所述一级振动筛的下方。

本发明还公开了一种硅藻土破碎烘干方法，包括以下步骤：

（1）、开启储料仓和输送带，开始送料；

（2）、开启破碎机、涡轮风机、分级装置以及对辊机，对硅藻土原料进行破碎；

（3）、开启炉堂，对硅藻土进行烘干，并控制烘干温度为400～600℃，烘干30～60秒；

（4）、开启一级振动筛和二级振动筛，对破碎烘干后的硅藻土产品按粒径大小进行收集。

进一步，上述步骤（3）中，烘干后硅藻土中的水分含量为3%～5%。

进一步，经上述步骤（2）破碎后，硅藻土颗粒中粒径大小在0.25mm～30mm之间的达到70%～80%。

本发明具有的有益效果：

破碎辊犹如两根狼牙棒，破碎辊上的狼牙结构凸出于破碎辊表面，狼牙结构的顶端有点尖，类似于狼的牙齿，因此叫狼牙结构。在破碎辊对向转动时，狼牙结构对硅藻土进行破碎。破碎后，硅藻土落入对辊机中，对辊上的凸起结构对破碎后的硅藻土有一个再次破碎作用，提高了硅藻土的破碎效果。

破碎烘干时，在储料仓中的硅藻土原料先经输送带输送至破碎机的上方，然后下料至破碎机中，破碎后的颗粒下落至对辊机中，在对辊机中再次破碎后的颗粒落至风管中，硅藻土在风管中的运行动力实际上是靠集尘库一侧的涡轮风机提供的，硅藻土颗粒在涡轮风机的作用力下向前运行，炉堂内的热气流对运行过程中的硅藻土颗粒进行加热烘干，烘干时间和温度都是可以调控的，以保证烘干效果。

烘干后，硅藻土继续往前运行，运行至分级装置，分级装置中装有筛网，它的作用是将颗粒很小的粉末分离出来，因为分级装置的下端是通过涡轮风机和集尘库连通的，而分级装置上筛网的孔径较小，因此粉末筛出后会被直接吸走。剩下的颗粒则进一步输送到一级振动筛，一级振动筛中装有若干个筛网，将颗粒按粒径大小进行筛选。颗粒经过一级振动筛筛选后，还可在二级振动筛中再次进行筛选，以满足不同客户的需求。

涡轮风机不仅提供了收集粉末的动力，也提供了硅藻土颗粒在风管中运行的动力。

通过控制破碎辊的间距、破碎辊上狼牙结构的长度、以及对辊之间的间隙，可以使得破碎后粒径大小为0.25mm～30mm之间的硅藻土颗粒达到70%～80%，大大提高了硅藻土的成品率，减少了粒径在0.25mm以下的量，降低了成本。另外对辊上的凸起结构还可以减少硅藻土黏附在对辊机上，以免堵塞机器。

通过控制炉堂的加热时间和加热温度，可以使得原来硅藻土在烘干后，水分含量降低到3%～5%，大大提高了硅藻土产品的性能和利用率。

分级装置下端留下都是粒径很小的粉末，通过与分级装置的下端连通的集尘库，可以将粉末统一吸走，以免粉末飞扬污染环境和影响工人身体健康，而且吸走后的粉末可以统一处理和使用。

整个装置能集进料、破碎、烘干、分筛和集尘为一体，操作方便、生产效率高，大大减少了人力和物力成本。

附图说明

图1为本发明破碎烘干装置的结构示意图；

图2为本发明破碎烘干装置中破碎机的结构示意图；

图3为本发明破碎烘干装置中对辊机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

如图1所示，一种硅藻土破碎烘干装置，包括储料仓10、输送带9、风管7、破碎机1、对辊机2、炉堂3、一级振动筛4、涡轮风机8、二级振动筛11、分级装置5和集尘库6。输送带9的一端位于储料仓10的下方，输送带9的另一端位于破碎机1的上方，因此存储在储料仓10中的硅藻土原料可以通过输送带9方便的输送到破碎机1上方。涡轮风机8设置在分级装置5和集尘库6之间，涡轮风机8的两端分别与分级装置5的下端及集尘库6连通。

炉堂3与风管7连通，炉堂3提供烘干硅藻土时需要的热量，风管7与炉堂3的连通处位于风管7的中部，对辊机2设置在破碎机1的下方，风管7的一端置于对辊机2的下方，分级装置5设置在风管7的另一端。因此硅藻土经破碎机1破碎后，下落至对辊机2中进行二次破碎，然后又下落到风管7中，硅藻土颗粒在风管7中的运行动力主要靠涡轮风机8提供，硅藻土颗粒在风管7中被炉堂3产生的热流烘干，最后进入分级装置5。分级装置5中装有孔径较小的筛网，可以将粉末筛选出来，进而被涡轮风机8吸进集尘库6中；其余颗粒则继续运行到一级振动筛4中，进行分级筛选，筛选后的颗粒还可下落到二级振动筛11中，再次进行筛选，以满足不同客户需求。

参照图2所示，破碎机1包括两根对向转动的破碎辊11，两根破碎辊11表面都均匀设置有若干排狼牙结构111，狼牙结构111大小相同、排列方向一致。狼牙结构111凸出于破碎辊11表面的高度为4～6cm，优选的是5cm。

同一排中两个相邻的狼牙结构111的间距为3～5cm，优选的是4cm。两根破碎辊11轴心线之间的间距为15～18cm，优选的是16.5cm。

在两根破碎辊11对向转动时，一根破碎辊11上的狼牙结构111的最外端（即远离破碎辊11表面的一端）与另一根破碎辊11表面的最短间距为1～3cm，优选的是2cm。当一根破碎辊11上的某一排狼牙结构111与另一根破碎辊11上的某一排狼牙结构111转动至一个平面上时，由于同一排中相邻两个狼牙结构111是有间距的，因此两排狼牙结构111呈现间隔排列的情形。

狼牙结构111的中心线与破碎辊11的轴心线垂直，狼牙结构111的中心线与破碎辊11的表面形成一个锐角，且锐角的大小为45°～60°，优选的是60°。破碎辊11的转动方向与锐角角平分线的延伸方向一致。

参照图3所示，对辊机2包括两根对向转动的对辊21，对辊21表面设置有若干块凸起结构211，凸起结构211凸出于对辊21表面的高度为1～2cm，优选的是1cm，并且凸起结构211的长和宽都为1cm。两根对辊21轴心线之间的间距为28～30cm。

结合图1、图2和图3所示，对硅藻土进行破碎烘干时，步骤如下：

（1）、开启储料仓10和输送带9，开始送料。

（2）、开启破碎机1、涡轮风机8、分级装置5以及对辊机2。

硅藻土原料经输送带9输送至破碎机1，破碎辊11上的狼牙结构111对硅藻土进行有效的破碎，破碎机1对硅藻土的破碎也称为一级破碎；一级破碎后的硅藻土下落到对辊机2中，通过对辊机2中的对辊21、以及对辊21上的凸起结构211对硅藻土再次进行破碎碾压，称为二级破碎，二级破碎进一步增加了破碎的效果。

（3）、开启炉堂3，对硅藻土进行烘干，并控制烘干温度为400～600℃，烘干30～60秒；烘干后硅藻土中的水分含量为3%～5%。优选的是，控制烘干温度为500℃，烘干30秒。

（4）、开启一级振动筛4和二级振动筛11。

烘干后的硅藻土通过风管7先进入分级装置5中，粒径很小的粉末通过涡轮风机8收集进集尘库6，其余颗粒在一级振动筛4中进行筛选，在一级振动筛4中筛选后的颗粒又进入二级振动筛11中进行二次筛选。

实际上，分级装置5中也是装有筛网的，只是它的筛网孔径小，目的是为了将粒径小的粉末分离出来。而一级振动筛4和二级振动筛11中都装有若干层筛网，对硅藻土颗粒进行分级筛选。

硅藻土颗粒中，粒径大小为0.25mm～30mm之间的利用率是最高的。通过改变两根破碎辊11轴心线之间的间距、狼牙结构111的高度（即狼牙结构111凸出于破碎辊11表面的高度）、两根对辊21轴心线之间的间距等参数，作为本发明的实施例1～实施例6，同时保持其他参数一致，取经破碎烘干步骤后的硅藻土进行粒度测试，测试结果图表1所示。测试方法是筛分法，测试仪器为粒度分析仪，参照标准GB/T19077.1-2008。

表1粒度测试结果

注：除上表中的参数外，各实施例的其他参数保持一致：凸起结构211的长、宽和高度均为1cm；在两根破碎辊11对向转动时，一根破碎辊11上的狼牙结构111的最外端（即远离破碎辊11表面的一端）与另一根破碎辊11表面的最短间距为2cm，烘干温度为500℃，烘干时间为40秒。

由表1可知，烘干后硅藻土中粒径大小为0.25mm～30mm之间的硅藻土颗粒含量达到70%～80%。

对烘干后硅藻土中的水分含量进行测定，测定方法为：取一定量的通过本发明烘干装置烘干后的硅藻土进行称重并记录为W1，然后置于温度为100～105℃烘箱中烘干24小时，最后取出再次称重并记录为W2，计算水分含量。水分含量即含水量的计算方法为：含水量=（W1-W2）/W1*100%。在本发明中，取不同烘干时间和烘干温度的硅藻土颗粒进行水分含量测试，结果如下表2所示。

表2水分含量测试结果

注：表2中的烘干温度和烘干时间指的是硅藻土在破碎烘干装置中的烘干温度和烘干时间。

由上表2的测试结果可知，通过本发明烘干装置及烘干方法，烘干后硅藻土中水分含量只有3%～5%，水分含量大大降低，提高了硅藻土颗粒的性能和后段利用率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种硅藻土破碎烘干装置，包括风管(7)，其特征在于，还包括破碎机(1)、对辊机(2)、炉堂(3)、分级装置(5)、涡轮风机(8)、集尘库(6)和一级振动筛(4)，所述炉堂(3)与所述风管(7)连通，所述对辊机(2)设置在所述破碎机(1)的下方，所述风管(7)的一端置于所述对辊机(2)的下方，所述分级装置(5)设置在所述风管(7)的另一端，

所述涡轮风机(8)设置在所述分级装置(5)和所述集尘库(6)之间，所述涡轮风机(8)的两端分别与所述分级装置(5)的下端及所述集尘库(6)连通，

所述破碎机(1)包括两根对向转动的破碎辊(11)，所述破碎辊(11)表面均匀设置有若干排狼牙结构(111)，所述狼牙结构(111)凸出于所述破碎辊(11)表面的高度为4～6cm，同一排中两个相邻的狼牙结构(111)的间距为3～5cm，所述两根破碎辊(11)轴心线之间的间距为15～18cm，

在所述两根破碎辊(11)对向转动时，一根所述破碎辊(11)上的所述狼牙结构(111)的最外端与另一根所述破碎辊(11)表面的最短间距为1～3cm，

所述狼牙结构(111)的中心线与所述破碎辊(11)的轴心线垂直，所述狼牙结构(111)的中心线与所述破碎辊(11)的表面形成一个锐角，所述锐角的大小为45°～60°，所述破碎辊(11)的转动方向与所述锐角角平分线的延伸方向一致，

所述对辊机(2)包括两根对向转动的对辊(21)，所述对辊(21)表面设置有若干块凸起结构(211)，所述凸起结构(211)凸出于所述对辊(21)表面的高度为1～2cm，所述两根对辊(21)轴心线之间的间距为28～30cm。

2.根据权利要求1所述的硅藻土破碎烘干装置，其特征在于，所述狼牙结构(111)凸出于所述破碎辊(11)表面的高度为5cm。

3.根据权利要求1所述的硅藻土破碎烘干装置，其特征在于，所述两根破碎辊(11)之间的间距为16.5cm。

4.根据权利要求1所述的硅藻土破碎烘干装置，其特征在于，在所述两根破碎辊(11)对向转动时，一根所述破碎辊(11)上的所述狼牙结构(111)的最外端与另一根所述破碎辊(11)表面的最短间距为2cm。

5.根据权利要求1所述的硅藻土破碎烘干装置，其特征在于，还包括储料仓(10)和输送带(9)，所述输送带(9)的一端位于所述储料仓(10)的下方，所述输送带(9)的另一端位于所述破碎机(1)的上方。

6.根据权利要求1所述的硅藻土破碎烘干装置，其特征在于，还包括二级振动筛(11)，所述二级振动筛(11)位于所述一级振动筛(4)的下方。

7.一种使用权利要求1所述的硅藻土破碎烘干装置的硅藻土破碎烘干方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、开启储料仓(10)和输送带(9)，开始送料；

(2)、开启破碎机(1)、涡轮风机(8)、分级装置(5)以及对辊机(2)，对硅藻土原料进行破碎；

(3)、开启炉堂(3)，对硅藻土进行烘干，并控制烘干温度为400～600℃，烘干30～60秒；

(4)、开启一级振动筛(4)和二级振动筛(11)，对破碎烘干后的硅藻土产品按粒径大小进行收集。

8.根据权利要求7所述的硅藻土破碎烘干方法，其特征在于，所述步骤(3)中，烘干后硅藻土中的水分含量为3％～5％。

9.根据权利要求7所述的硅藻土破碎烘干方法，其特征在于，经所述步骤(2)破碎后，硅藻土颗粒中粒径大小在0.25mm～30mm之间的达到70％～80％。