CN105773834B - 陶瓷原料分磨集中制备工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷原料分磨集中制备工艺及设备，属于陶瓷原料制备技术领域，首先用破碎机对各种单一种类原料进行破碎，将破碎好的单一种类原料输送至球磨机进行连续球磨，然后按配方将球磨好的原料与泥浆一起输送至料浆混合储存罐搅拌混匀，最后将混匀的成品料浆输送至干燥塔进行干燥；其设备包括硬质料处理装置、泥料处理装置和料浆干燥装置；采用该工艺及设备，可解决现有陶瓷加工原料的混乱局面，具有显著的经济效益。

Description

陶瓷原料分磨集中制备工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种陶瓷原料分磨集中制备工艺及设备，属于陶瓷原料制备技术领域。
背景技术
陶瓷原料的制备，是陶瓷厂生产过程中的关键环节，也是陶瓷生产过程中主要耗能环节和主要废气、粉尘产生环节，在陶瓷工业发达国家，早已实施了陶瓷原料标准化和陶瓷原料集中制备的制度，即每一种陶瓷原料的粒度及矿物含量都制定一个统一的标准，将陶瓷原料的制备从陶瓷厂剥离，建立专一的陶瓷原料集中制备工厂，所有的陶瓷生产厂家的成品原料均从原料集中制备工厂进货，而在我国，每个陶瓷厂的原料都是自己生产制备，而且生产工艺及关键设备均比较陈旧落后，在原料磨粉环节，陶瓷厂基本都是采用较大颗粒原料直接用间隙球磨机磨料，在料浆干燥环节，其干燥塔使用的燃料基本都是采用水煤浆，在粉尘收集和废气脱硫除尘环节使用的设备及工艺更是参差不齐，所以在我国陶瓷原料制备方面存在严重的工艺设备陈旧落后、生产能耗高、废气粉尘治理不达标、更不便于环保部门监管的问题。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种陶瓷原料分磨集中制备工艺及设备，解决现有技术中存在的缺陷和问题。
本发明所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺，其工艺步骤为，
1)用破碎机对各种单一种类原料进行破碎，破碎粒度小于2mm；
2)将破碎好的单一种类原料输送至球磨机进行连续球磨；
3)按配方将球磨好的原料与泥浆一起输送至料浆混合储存罐搅拌混匀；
4)将混匀的成品料浆输送至干燥塔进行干燥，干燥的同时进行除尘脱硫。
所述的泥浆通过化浆机将泥料化浆、筛分制得。
运用上述陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，包括硬质料处理装置、泥料处理装置和料浆干燥装置；
硬质料通过硬质料处理装置破碎、球磨后为成品单种类料浆，成品单种类料浆可以按照配比重量要求输送至料浆干燥装置与其他种类的料浆混合后进行干燥，泥料通过泥料处理装置化浆处理后为成品单种类泥浆，成品单种类泥浆可以按照配比重量要求输送至料浆干燥装置与其他种类的料浆混合后进行干燥，干燥后成为成品配方料粉进行储存备用。
硬质料处理装置包括顺次设置的颚式破碎机、皮带输送机、液压对辊机、皮带输送机、喂料机、液压对辊机、皮带输送机、喂料机、皮带输送机，该皮带输送机上对应设有添加剂喂料机的落料口，该皮带输送机的落料端对应球磨机组的进料口，球磨机组的出料口顺次连接振动筛、除铁磁选机组、料浆倒浆罐、料浆储浆罐和料浆称重罐，料浆称重罐连接料浆输送管；
该装置主要负责对大块单一种类原料进行球磨前破碎处理，使各种硬质料在进入球磨前均达到粒度小于2mm后进行连续球磨，并将球磨后的料浆按原料配方比例要求定时定量输送给下一环节使用。
泥料处理装置包括泥浆水泵、泥浆喂料机、泥浆添加剂喂料机、化浆机、泥浆倒浆罐、泥浆储浆罐和泥浆称重罐，泥浆喂料机和泥浆添加剂喂料机的出料口均对应设有皮带输送机，皮带输送机落料端和泥浆水泵连接化浆机进料口，化浆机出料口顺次连接振动筛、除铁磁选机组、泥浆倒浆罐、泥浆储浆罐和泥浆称重罐，泥浆称重罐连接泥浆输送管；
该装置主要负责将泥料通过化浆机化浆、筛分，并使泥浆的浓度达到设定要求后进行储备和输送给下一环节使用。
料浆干燥装置包括喷雾干燥塔，喷雾干燥塔连接混合料浆输送管，混合料浆输送管通过柱塞泵连接料浆混合储存罐，料浆混合储存罐内设有搅拌机，喷雾干燥塔连接热风炉和脱硫塔，热风炉和喷雾干燥塔之间、脱硫塔和喷雾干燥塔之间均设有除尘器，喷雾干燥塔出料口通过料粉输送装置连接成品干粉料储料仓；
该装置主要负责将各种单品料浆混合均匀后进行喷雾快速干燥，并将干燥后的成品料粉进行储备，同时此装置还负责将系统运行时产生的废气和粉尘进行除尘和脱硫。
所述的球磨机组的球磨机为隔舱式连续球磨机，利用隔舱式连续球磨机代替传统的间隙式球磨机，因隔舱式球磨机可根据各舱原料的粒度大小选择不同的研磨球石介质，及其合理的料浆液位控制，相对于间隙式球磨机其球磨效率更高，由于其实现了连续式作业，避免了间隙式球磨机停机放浆和填充原料的时间。
所述的球磨机组进料口处设有水泵。
所述的料浆倒浆罐、料浆储浆罐、泥浆倒浆罐、泥浆储浆罐内均设有搅拌机，防止沉淀，料浆倒浆罐和料浆储浆罐之间、泥浆倒浆罐和泥浆储浆罐之间均设有泥浆泵。
所述的料浆储浆罐和泥浆储浆罐内均设有上限料位计和下限料位计，便于控制管理。
所述的热风炉和喷雾干燥塔之间的除尘器为热风旋风除尘器，脱硫塔和喷雾干燥塔之间的除尘器为旋风除尘器和布袋除尘器，提高除尘效果。
所述的料浆称重罐和泥浆称重罐内均设有搅拌机。
所述的料浆倒浆罐、泥浆倒浆罐和料浆混合储存罐内均设有浓度计。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明整合了目前国内外先进的陶瓷原料制备设备和工艺，在原料进入球磨前利用颚式破碎机和液压对辊机组合，将其破碎加工至粒度小于2mm以下的颗粒，利用颚式破碎机和液压对辊机组合式破碎，其工艺简单、速度快、能耗低，能缩短大量的球磨时间；利用隔舱式连续球磨机代替传统的间隙式球磨机，因隔舱式球磨机可根据各舱原料的粒度大小选择不同直径的研磨球石介质，及其合理的料浆液位控制，相对于间隙式球磨机其球磨效率更高，由于其实现了连续式作业，避免了间隙式球磨机停机放浆和填充原料的时间；在多种原料中，其硬度各不相同，采用混合球磨时，其球磨时间是按最难磨的原料而定的，其他易磨原料则会出现过磨现象，同时也浪费掉很多能耗，采用单品原料单独加工球磨的方式代替各种原料混合加工球磨的方式，可以使各种原料球磨后的粒度基本一致化，并可以节省大量能耗。本套设备及工艺利用颚式破碎机和液压对辊机组合式加隔舱式连续球磨机对陶瓷原料加工相对于间隙式球磨机加工，可节省电力消耗超过60％，节省劳动力60％，节省用地面积70％；在料浆干燥方面，传统的燃料是用煤块进行球磨制成水煤浆后进入热风炉进行燃烧，其燃烧后会产生大量的水蒸气，影响对料浆的干燥效果，以5900大卡热值的燃煤作为燃料，其干燥一吨料粉需要75公斤左右的燃煤，本工艺利用燃煤粉送一体机将煤块粉碎成微粉后风送至热风炉进行燃烧，其燃烧更充分，其产生的热风为干燥热风，对料浆的干燥速度更快，同样以5900大卡热值的燃煤作为燃料，其干燥一吨料粉只需要50公斤左右的燃煤，节能效果明显。采用本套先进设备组合和先进工艺集约式生产制备陶瓷原料，可一次性取代陶瓷厂自己加工原料的混乱局面，可以更快更有效地将先进技术带来的效益最大化。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是硬质料处理装置的结构示意图；
图3是泥料处理装置的结构示意图；
图4是料浆干燥装置的结构示意图；
图5是以5种配方、10种硬质料、2种泥料组成的陶瓷原料集中制备实施例平面布局图。
图中：1、硬质料处理装置；2、泥料处理装置；3、料浆干燥装置；1-1、颚式破碎机；1-2、皮带输送机；1-3、液压对辊机；1-4、喂料机；1-5、水泵；1-6、添加剂喂料机；1-7、球磨机组；1-8、振动筛；1-9、除铁磁选机组；1-10、料浆倒浆罐；1-11、搅拌机；1-12、上限料位计；1-13、泥浆泵；1-14、下限料位计；1-15、料浆储浆罐；1-16、料浆称重罐；1-17、料浆输送管；2-1、泥浆喂料机；2-2、泥浆添加剂喂料机；2-3、泥浆水泵；2-4、化浆机；2-5、泥浆倒浆罐；2-6、泥浆储浆罐；2-7、泥浆称重罐；2-8、泥浆输送管；3-1、脱硫塔；3-2、柱塞泵；3-3、料浆混合储存罐；3-4、布袋除尘器；3-5、旋风除尘器；3-6、混合料浆输送管；3-7、喷雾干燥塔；3-8、热风旋风除尘器；3-9、热风炉；3-10、干粉料储料仓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
陶瓷原料分磨集中制备工艺，其工艺步骤为，
1)用破碎机对各种单一种类原料进行破碎，破碎粒度小于2mm；
2)将破碎好的单一种类原料输送至球磨机进行连续球磨；
3)按配方将球磨好的原料与泥浆一起输送至料浆混合储存罐搅拌混匀；
4)将混匀的成品料浆输送至干燥塔进行干燥，干燥的同时进行除尘脱硫。
泥浆通过化浆机将泥料化浆、筛分制得。
如图1所示，运用上述陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，包括硬质料处理装置1、泥料处理装置2和料浆干燥装置3；
如图2所示，硬质料处理装置1包括顺次设置的颚式破碎机1-1、皮带输送机1-2、液压对辊机1-3、皮带输送机1-2、喂料机1-4、液压对辊机1-3、皮带输送机1-2、喂料机1-4、皮带输送机1-2，该皮带输送机1-2上对应设有添加剂喂料机1-6的落料口，该皮带输送机1-2的落料端对应球磨机组1-7的进料口，球磨机组1-7的出料口顺次连接振动筛1-8、除铁磁选机组1-9、料浆倒浆罐1-10、料浆储浆罐1-15和料浆称重罐1-16，料浆称重罐1-16连接料浆输送管1-17；球磨机组1-7的球磨机为隔舱式连续球磨机，球磨机组1-7进料口处设有水泵1-5，其中两个喂料机1-4为不同种类的喂料机；
硬质料处理装置1中，原料由颚式破碎机1-1破碎后，经皮带输送机1-2输送至液压对辊机1-3进行二次破碎，原料经过二次破碎后由皮带输送机1-2输送至喂料机1-4，喂料机1-4底部有两个下料口，两个下料口分别对应液压对辊机1-3，并将原料进行第三次破碎，破碎后的原料粒度应小于2mm，原料经过第三次破碎后由皮带输送机1-2输送至喂料机1-4，喂料机1-4下料至皮带输送机1-2，皮带输送机1-2将原料输送至隔舱式连续球磨机的进料斗，添加剂由添加剂喂料机1-6通过螺旋输送机按设定值输送至皮带输送机1-2上，并和硬质原料一起进入隔舱式连续球磨机内进行球磨，水泵1-5负责给隔舱式连续球磨机供水，供水量由给水电子调节阀进行实时调控，球磨后的料浆由振动筛1-8进行筛分，料浆筛分后由除铁磁选机组1-9进行除铁处理，除铁处理后的料浆进入料浆倒浆罐1-10，料浆倒浆罐1-10中的料浆通过PLC控制气动阀料浆顺次输送至料浆储浆罐1-15、料浆称重罐1-16，料浆称重罐1-16上设有称重传感器，料浆称重罐1-16中的料浆通过PLC控制气动阀料进入料浆输送管1-17。
如图3所示，泥料处理装置2包括泥浆水泵2-3、泥浆喂料机2-1、泥浆添加剂喂料机2-2、化浆机2-4、泥浆倒浆罐2-5、泥浆储浆罐2-6、泥浆称重罐2-7，泥浆喂料机2-1和泥浆添加剂喂料机2-2的出料口均对应设有皮带输送机1-2，皮带输送机1-2落料端和泥浆水泵2-3连接化浆机2-4进料口，化浆机2-4出料口顺次连接振动筛1-8、除铁磁选机组1-9、泥浆倒浆罐2-5、泥浆储浆罐2-6和泥浆称重罐2-7，泥浆称重罐2-7连接泥浆输送管2-8；
泥料处理装置2中的泥浆水泵2-3出水管连通到化浆机2-4的进料口，泥浆水泵2-3出水管道上设有给水电动调节阀，其给水量由给水电动调节阀实时控制，泥料通过泥浆喂料机2-1向皮带输送机1-2给料，皮带输送机1-2将泥料输送至化浆机2-4的进料口进入化浆机2-4内与水混合化浆，添加剂由泥浆添加剂喂料机2-2通过螺旋输送机输送至皮带输送机1-2上，并由皮带输送机1-2一并带入化浆机2-4内，泥料通过化浆机2-4形成料浆后由振动筛1-8进行筛分，泥料经过筛分后进入泥浆倒浆罐2-5，泥浆倒浆罐2-5中的泥浆通过PLC控制气动阀顺次输送至泥浆储浆罐2-6、泥浆称重罐2-7，泥浆称重罐2-7上设有称重传感器，通过PLC控制气动阀泥浆称重罐2-7中的泥浆进入泥浆输送管2-8。
如图4所示，料浆干燥装置3包括喷雾干燥塔3-7，喷雾干燥塔3-7连接混合料浆输送管3-6，混合料浆输送管3-6通过柱塞泵3-2连接料浆混合储存罐3-3，料浆混合储存罐3-3内设有搅拌机1-11，喷雾干燥塔3-7连接热风炉3-9和脱硫塔3-1，热风炉3-9和喷雾干燥塔3-7之间、脱硫塔3-1和喷雾干燥塔3-7之间均设有除尘器，喷雾干燥塔3-7出料口连接成品干粉料储料仓3-10；热风炉3-9和喷雾干燥塔3-7之间的除尘器为热风旋风除尘器3-8，脱硫塔3-1和喷雾干燥塔3-7之间的除尘器为旋风除尘器3-5和布袋除尘器3-4。
料浆干燥装置3中使用的燃煤通过燃煤喂料机供给皮带输送机，皮带输送机将燃煤输送至储煤仓，储煤仓出料口设有螺旋输送机，燃煤通过螺旋输送机按设定输送量输送至燃煤粉送一体机，燃煤粉送一体机负责将燃煤粉碎成微粉，并由内部的离心风机通过管道风送至热风炉3-9内进行燃烧，燃烧产生的炉渣由热风炉3-9底部的排渣口排出，燃烧产生的热风通过管道进入热风旋风除尘器3-8进行除尘后通过管道输送至喷雾干燥塔3-7顶部的热风入口，并由热风入口进入喷雾干燥塔3-7内部；成品配方料浆由料浆混合储存罐3-3上的柱塞泵3-2送至混合料浆输送管3-6，然后送至喷雾干燥塔3-7内，料浆混合储存罐3-3内的料浆由若干条料浆输送管1-17和若干泥浆输送管2-8按配方量输入，并由搅拌机1-11搅拌混匀；喷雾干燥塔内为料浆输送环管，料浆通过连接在料浆输送环管上的料浆喷枪向喷雾干燥塔3-7内部喷射，料浆在高温热风的烘烤下快速干燥成颗粒状料粉，料粉通过喷雾干燥塔3-7底部的出料口排出，并由粉料输送皮带机组输送至成品干粉料储料仓3-10储备备用，在料浆干燥过程中产生的废气及粉尘通过喷雾干燥塔3-7下部开设的旁通管道进入旋风除尘器3-5，通过旋风除尘器3-5初步除尘后废气进入布袋除尘器3-4进行再次除尘，布袋除尘器3-4排气口安装有一个引风机，引风机负责向布袋除尘器3-4排气口吸风，并使前端干燥塔内部、废气流通管道和除尘设备内部形成负压状态，废气通过引风机后进入脱硫塔3-1进行脱硫处理后排出。
料浆倒浆罐1-10、料浆储浆罐1-15、泥浆倒浆罐2-5、泥浆储浆罐2-6内均设有搅拌机1-11，料浆倒浆罐1-10和料浆储浆罐1-15之间、料浆储浆罐1-15和料浆称重罐1-16、泥浆倒浆罐2-5和泥浆储浆罐2-6之间、泥浆储浆罐2-6和泥浆称重罐2-7之间均设有泥浆泵1-13，泥浆泵1-13输出管道为三通管，三通管的两个分支管上各设一个气动阀，三通管可将料浆分别输送至两个储浆罐中或称重罐中。
料浆储浆罐1-15和泥浆储浆罐2-6内均设有上限料位计1-12和下限料位计1-14。下限料位计1-14和上限料位计1-12与泥浆泵1-13三通管上的两个气动阀、储浆罐出浆口上的两个气动阀及泥浆泵1-13由同一个PLC执行机构控制联动，其联动过程为：储浆罐出浆口上的两个气动阀初始状态为一开一闭，当开放对应的储浆罐上的下限料位计1-14向PLC发出无感信号时，PLC会同时发出5个动作指令，1、闭合开放的气动阀；2、打开另一个闭合的气动阀；3、启动泥浆泵1-13；4、打开泥浆泵1-13三通管上的一个气动阀，此管道通向发出无感信号的储浆罐；5、关闭泥浆泵1-13三通管上的另一个气动阀，当任何一个储浆罐上的上限料位计1-12向PLC发出有感信号时，PLC会发出关停泥浆泵1-13的动作指令。
料浆称重罐1-16和泥浆称重罐2-7内均设有搅拌机1-11。
料浆倒浆罐1-10、泥浆倒浆罐2-5和料浆混合储存罐3-3内均设有浓度计，浓度计对料浆浓度进行实时检测，并将数据传送给电路控制PLC中，PLC将检测数据与设定值进行对照后生成偏差值，并将偏差值传送至PID控制器，PID控制器确定执行调控数据和指令，并将指令发送至给水电子调节阀执行调节。
图5为本发明5种配方、10种硬质料、2种泥料组成的陶瓷原料集中制备实施例平面布局图，图中10套硬质料处理装置1分别对应加工处理10种不同的硬质料，2套泥料处理装置2分别对应处理2种不同的泥料，5套料浆干燥装置3分别对应干燥5种不同的配方料浆。在实际运用当中，硬质料处理装置1和泥料处理装置2的数量视实际原料种类数量确定，原料配方数及料浆干燥装置3视实际配方数量而定。

Claims (8)

1.一种陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：包括硬质料处理装置(1)、泥料处理装置(2)和料浆干燥装置(3)；
硬质料处理装置(1)包括顺次设置的颚式破碎机(1-1)、皮带输送机(1-2)、液压对辊机(1-3)、皮带输送机(1-2)、喂料机(1-4)、液压对辊机(1-3)、皮带输送机(1-2)、喂料机(1-4)、皮带输送机(1-2)，该皮带输送机(1-2)上对应设有添加剂喂料机(1-6)的落料口，该皮带输送机(1-2)的落料端对应球磨机组(1-7)的进料口，球磨机组(1-7)的出料口顺次连接振动筛(1-8)、除铁磁选机组(1-9)、料浆倒浆罐(1-10)、料浆储浆罐(1-15)和料浆称重罐(1-16)，料浆称重罐(1-16)连接料浆输送管(1-17)；
泥料处理装置(2)包括泥浆水泵(2-3)、泥浆喂料机(2-1)、泥浆添加剂喂料机(2-2)、化浆机(2-4)、泥浆倒浆罐(2-5)、泥浆储浆罐(2-6)、泥浆称重罐(2-7)，泥浆喂料机(2-1)和泥浆添加剂喂料机(2-2)的出料口均对应设有皮带输送机(1-2)，皮带输送机(1-2)落料端和泥浆水泵(2-3)连接化浆机(2-4)进料口，化浆机(2-4)出料口顺次连接振动筛(1-8)、除铁磁选机组(1-9)、泥浆倒浆罐(2-5)、泥浆储浆罐(2-6)和泥浆称重罐(2-7)，泥浆称重罐(2-7)连接泥浆输送管(2-8)；
料浆干燥装置(3)包括喷雾干燥塔(3-7)，喷雾干燥塔(3-7)连接混合料浆输送管(3-6)，混合料浆输送管(3-6)通过柱塞泵(3-2)连接料浆混合储存罐(3-3)，料浆混合储存罐(3-3)内设有搅拌机(1-11)，喷雾干燥塔(3-7)连接热风炉(3-9)和脱硫塔(3-1)，热风炉(3-9)和喷雾干燥塔(3-7)之间、脱硫塔(3-1)和喷雾干燥塔(3-7)之间均设有除尘器，喷雾干燥塔(3-7)出料口连接成品干粉料储料仓(3-10)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的球磨机组(1-7)的球磨机为隔舱式连续球磨机。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的球磨机组(1-7)进料口处设有水泵(1-5)。
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的料浆倒浆罐(1-10)、料浆储浆罐(1-15)、泥浆倒浆罐(2-5)、泥浆储浆罐(2-6)内均设有搅拌机(1-11)，料浆倒浆罐(1-10)和料浆储浆罐(1-15)之间、料浆储浆罐(1-15)和料浆称重罐(1-16)、泥浆倒浆罐(2-5)和泥浆储浆罐(2-6)之间、泥浆储浆罐(2-6)和泥浆称重罐(2-7)之间均设有泥浆泵(1-13)。
5.根据权利要求4所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的料浆储浆罐(1-15)和泥浆储浆罐(2-6)内均设有上限料位计(1-12)和下限料位计(1-14)。
6.根据权利要求1或2所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的热风炉(3-9)和喷雾干燥塔(3-7)之间的除尘器为热风旋风除尘器(3-8)，脱硫塔(3-1)和喷雾干燥塔(3-7)之间的除尘器为旋风除尘器(3-5)和布袋除尘器(3-4)。
7.根据权利要求4所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的料浆称重罐(1-16)和泥浆称重罐(2-7)内均设有搅拌机(1-11)。
8.根据权利要求4所述的陶瓷原料分磨集中制备工艺的设备，其特征在于：所述的料浆倒浆罐(1-10)、泥浆倒浆罐(2-5)和料浆混合储存罐(3-3)内均设有浓度计。
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