CN111635237A - 一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统 - Google Patents

一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，包括煅烧窑、过渡料斗、布料器以及熔炉；过渡料斗设置于煅烧窑的出料口的下方，过渡料斗的出料口处设置有布料器，布料器的出料口位于熔炉中；将从煅烧窑中出来的刚刚完成煅烧且未经冷却的原材料直接地、快速地、不经人为刻意冷却地送入熔炉中；从而缩短了熔融陶瓷颗粒制备的工艺流程，减少了用于煅烧物料冷却的冷却机、冷却后物料储存等设备，减少了设备投资，减少了安装生产设备所占用的生产场地，同时充分利用了煅烧后的原材料所具有物理热，煅烧后的原材料依然呈高温热态进入熔炉中，降低了生产能耗，降低了制备熔融陶瓷颗粒的综合成本。

Description

一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统
技术领域
本发明涉及熔融陶瓷颗粒技术领域，尤其是涉及一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统。
背景技术
熔融陶瓷颗粒的粒形圆整、热膨胀性低、耐磨损、耐腐蚀，在建筑、道路交通、铸造等行业得到了广泛应用。熔融陶瓷颗粒的制备过程是：先将原材料熔融，在熔融材料从炉中排出时利用压缩气体进行喷吹，将熔融的陶瓷材料打散，被打散的熔融陶瓷材料在表面张力作用下凝聚成球，在气流及环境的剧烈冷却作用下形成固态陶瓷颗粒。
原材料准备是制备熔融陶瓷颗粒的基础。很多制备熔融陶瓷颗粒的原材料在使用前需进行煅烧处理以去除其中的有机物、水分或使一些矿物分解，从而得到人工合成制备陶瓷颗粒所需要的矿物成分。例如：煤系高岭土煅烧得到高岭土矿物，焦宝石经高温煅烧后得到体积稳定、强度大、吸水率、气孔率小的焦宝石熟料等。
现有的熔融陶瓷颗粒的制备工艺通常是先将原材料进行煅烧，然后将煅烧后的材料冷却至室温后送入熔炉进行熔融。
对煅烧后的原材料进行冷却，一方面需要冷却机、冷却后物料储存等设备及装置，增加了设备投资，另一方面设备的安装需占用一定的生产场地和生产空间，增加了生产场地及生产空间的占用率，其次，原材料煅烧后所具有的物理热在从煅烧温度冷却至室温的过程中被白白浪费掉，增加了熔融陶瓷颗粒制造过程的能耗，使熔融陶瓷颗粒制备的综合成本提高，影响了熔融陶瓷颗粒的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，包括用于将原材料进行煅烧的煅烧窑、过渡料斗、布料器以及用于将煅烧后的原材料进行熔融的熔炉；
所述煅烧窑按照从所述煅烧窑的进料口到所述煅烧窑的出料口的方向向下倾斜，所述煅烧窑的进料口的高度高于所述煅烧窑的出料口的高度；
所述过渡料斗设置于所述煅烧窑的出料口的下方，以用于煅烧后的原材料从所述煅烧窑的出料口出来后落入下方的过渡料斗中；
所述过渡料斗的出料口处设置有用于出料以及布料的布料器；
所述布料器的出料口位于所述熔炉中，以用于将过渡料斗中储存的煅烧后的原材料均匀地分布于熔炉中。
优选的，所述煅烧窑的进料口处设置有窑头罩，所述煅烧窑的出料口处设置有窑尾罩。
优选的，所述熔炉上设置有用于将熔炉中的烟气排出的烟气管道，所述烟气管道的进气口与所述熔炉的炉膛连通，所述烟气管道的出气口与窑尾罩连通，以用于熔融过程中产生的烟气通过烟气管道进入窑尾罩中。
优选的，所述窑头罩上设置有第一吸风口，所述第一吸风口通过管道与尾气处理系统的进气口连通；
所述窑尾罩上设置有第二吸风口，所述第二吸风口通过管道与尾气处理系统的进气口连通；
当制备熔融陶瓷颗粒用原材料含有可燃成分时，将第一吸风口关闭且将第二吸风口开启，煅烧产生的烟气从煅烧窑的进料口向出料口流动且最终进入窑尾罩中，熔融过程中产生的烟气通过烟气管道进入窑尾罩中，最终窑尾罩中的烟气由第二吸风口送往尾气处理系统中进行尾气净化处理；
当制备熔融陶瓷颗粒用原材料不含有可燃成分时，将第二吸风口关闭且将第一吸风口开启，熔融过程中产生的烟气通过烟气管道进入窑尾罩中然后进入煅烧窑中，熔融过程中产生的烟气与煅烧过程产生的烟气混合一起从煅烧窑的出料口向进料口流动并最终进入窑头罩中，窑头罩中的烟气由第一吸风口送往尾气处理系统进行尾气净化处理。
优选的，所述烟气管道上设置有阀门，以用于控制烟气管道的开启程度，使熔炉内既不产生高的负压，同时熔炉在工作时又不产生扬尘。
本申请提供了一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，包括煅烧窑、过渡料斗、布料器以及熔炉；
所述过渡料斗设置于所述煅烧窑的出料口的下方，以用于煅烧后的原材料从所述煅烧窑的出料口出来后落入下方的过渡料斗中；
所述过渡料斗的出料口处设置有用于出料以及布料的布料器；
所述布料器的出料口位于所述熔炉中，以用于将过渡料斗中储存的煅烧后的原材料均匀地分布于熔炉中；
本申请中，从煅烧窑中出来的刚刚完成煅烧且未经冷却的原材料直接落入过渡料斗中，然后过渡料斗中依然呈高温热态的煅烧后的原材料由布料器均匀分布于熔炉中，即将从煅烧窑中出来的刚刚完成煅烧且未经冷却的原材料直接地、快速地、不经人为刻意冷却地送入熔炉中；
从而缩短了熔融陶瓷颗粒制备的工艺流程，减少了用于煅烧物料冷却的冷却机、冷却后物料储存等设备及装置，减少了设备投资，减少了安装生产设备所占用的生产场地及空间，减小了生产场地及生产空间的占用率，最终减少了生产设备的投资，同时充分利用了煅烧后的原材料所具有物理热，煅烧后的原材料依然呈高温热态进入熔炉中，降低了生产能耗，降低了制备熔融陶瓷颗粒的综合成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统的结构示意图；
图中：1第一吸风口，2窑头罩，3煅烧窑，4第二吸风口，5窑尾罩，6烟气管道，7阀门，8过渡料斗，9布料器，10熔炉，11观火孔，12电极，13熔池，14出料管，15喷吹管，16观火孔盖。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统的结构示意图。图1中包括：第一吸风口1，窑头罩2，煅烧窑3，第二吸风口4，窑尾罩5，烟气管道6，阀门7，过渡料斗8，布料器9，熔炉10，观火孔11，电极12，熔池13，出料管14，喷吹管15，观火孔盖16。
本申请提供了一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，包括用于将原材料进行煅烧的煅烧窑3、过渡料斗8、布料器9以及用于将煅烧后的原材料进行熔融的熔炉10；
所述煅烧窑3按照从所述煅烧窑3的进料口到所述煅烧窑3的出料口的方向向下倾斜，所述煅烧窑3的进料口的高度高于所述煅烧窑3的出料口的高度；
所述过渡料斗8设置于所述煅烧窑3的出料口的下方，以用于煅烧后的原材料从所述煅烧窑3的出料口出来后落入下方的过渡料斗8中；
所述过渡料斗8的出料口处设置有用于出料以及布料的布料器9；
所述布料器9的出料口位于所述熔炉10中，以用于将过渡料斗8中储存的煅烧后的原材料均匀地分布于熔炉10中。
在本申请的一个实施例中，所述煅烧窑3的进料口处设置有窑头罩2，所述煅烧窑3的出料口处设置有窑尾罩5。
在本申请的一个实施例中，所述熔炉10上设置有用于将熔炉10中的烟气排出的烟气管道6，所述烟气管道6的进气口与所述熔炉10的炉膛连通，所述烟气管道6的出气口与窑尾罩5连通，以用于熔融过程中产生的烟气通过烟气管道6进入窑尾罩5中。
在本申请的一个实施例中，所述窑头罩2上设置有第一吸风口1，所述第一吸风口1通过管道与尾气处理系统的进气口连通；
所述窑尾罩5上设置有第二吸风口4，所述第二吸风口4通过管道与尾气处理系统的进气口连通；
当制备熔融陶瓷颗粒用原材料含有可燃成分(碳质等可燃成分)时，将第一吸风口1关闭且将第二吸风口4开启，煅烧产生的烟气从煅烧窑3的进料口向出料口流动且最终进入窑尾罩5中，熔融过程中产生的烟气通过烟气管道6进入窑尾罩5中，最终窑尾罩5中的烟气由第二吸风口4送往尾气处理系统中进行尾气净化处理；这时第二吸风口4吸风，诱导空气由窑头罩2上的进料口随物料一同进入煅烧窑3，为原材料中可燃材料的燃烧提供足够的氧气，最终材料中的可燃物质全部燃烧，燃烧产生的烟气从第二吸风口4排出；
当制备熔融陶瓷颗粒用原材料不含有可燃成分(碳质等可燃成分)时，将第二吸风口4关闭且将第一吸风口1开启，熔融过程中产生的烟气通过烟气管道6进入窑尾罩5中然后进入煅烧窑3中，熔融过程中产生的烟气与煅烧过程产生的烟气混合一起从煅烧窑3的出料口向进料口流动并最终进入窑头罩2中，最终窑头罩2中的烟气由第一吸风口1送往尾气处理系统进行尾气净化处理；这时热气流向进料口流动，热气流可以对物料进行预热，从而提高煅烧窑3的热效率。
在本申请的一个实施例中，所述烟气管道6上设置有阀门7，以用于控制烟气管道6的开启程度，使熔炉10内既不产生高的负压，同时熔炉10在工作时又不产生扬尘。
本申请中，需煅烧的物料从窑头罩2送入煅烧窑3中，在窑内经预热、煅烧后从窑尾罩5排出并落入过渡料斗8中；
煅烧后的原材料由布料器9送入熔炉10中，并实现均匀布料；
控制电极12之间的距离，在电极12间形成稳定的电弧，电弧将物料熔融，同时熔融的陶瓷材料在电极12之间形成电阻，因而产生一部分电阻热量，进一步促进了陶瓷材料的熔融及熔融材料温度的升高；
熔融后的陶瓷材料在熔炉10内形成熔池13，使熔融材料的温度和成分进一步均匀；控制熔融材料从出料管14排出，通过喷吹管15对熔融材料进行喷吹；在压缩气体的作用下，熔融材料被打散，形成无数小液滴，液滴在表面张力作用下收缩成球状，在气流及环境的剧烈冷却作用下形成固态陶瓷颗粒；
窑头罩2、煅烧窑3、窑尾罩5、过渡料斗8、布料器9及熔炉10之间形成封闭相连的系统，允许物料从煅烧窑3至熔炉10之间的流动，减少了热量的散失，以最大限度地利用煅烧后陶瓷材料所具有的物理热，同时降低陶瓷材料在熔融过程中的热量散失；
阀门7用于控制烟气管道6的开启程度，使熔炉10内既不产生高的负压，同时熔炉10在工作时又不产生扬尘；
观火孔11用于观察熔炉10内物料的熔融状况，并可作为消除炉内膨料的操作孔；开启观火孔盖16即可进行观火或消除炉内膨料操作，观察或操作完毕后应关闭观火孔盖16。
本申请提供了一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，包括煅烧窑3、过渡料斗8、布料器9以及熔炉10；
所述过渡料斗8设置于所述煅烧窑3的出料口的下方，以用于煅烧后的原材料从所述煅烧窑3的出料口出来后落入下方的过渡料斗8中；
所述过渡料斗8的出料口处设置有用于出料以及布料的布料器9；
所述布料器9的出料口位于所述熔炉10中，以用于将过渡料斗8中储存的煅烧后的原材料均匀地分布于熔炉10中；
本申请中，从煅烧窑3中出来的刚刚完成煅烧且未经冷却的原材料直接落入过渡料斗8中，然后过渡料斗8中依然呈高温热态的煅烧后的原材料由布料器9均匀分布于熔炉10中，即将从煅烧窑3中出来的刚刚完成煅烧且未经冷却的原材料直接地、快速地、不经人为刻意冷却地送入熔炉10中；
从而缩短了熔融陶瓷颗粒制备的工艺流程，减少了用于煅烧物料冷却的冷却机、冷却后物料储存等设备及装置，减少了设备投资，减少了安装生产设备所占用的生产场地及空间，减小了生产场地及生产空间的占用率，最终减少了生产设备的投资，同时充分利用了煅烧后的原材料所具有物理热，煅烧后的原材料依然呈高温热态进入熔炉10中，降低了生产能耗，降低了制备熔融陶瓷颗粒的综合成本。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，其特征在于，包括用于将原材料进行煅烧的煅烧窑、过渡料斗、布料器以及用于将煅烧后的原材料进行熔融的熔炉；
所述煅烧窑按照从所述煅烧窑的进料口到所述煅烧窑的出料口的方向向下倾斜，所述煅烧窑的进料口的高度高于所述煅烧窑的出料口的高度；
所述过渡料斗设置于所述煅烧窑的出料口的下方，以用于煅烧后的原材料从所述煅烧窑的出料口出来后落入下方的过渡料斗中；
所述过渡料斗的出料口处设置有用于出料以及布料的布料器；
所述布料器的出料口位于所述熔炉中，以用于将过渡料斗中储存的煅烧后的原材料均匀地分布于熔炉中。
2.根据权利要求1所述的一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，其特征在于，所述煅烧窑的进料口处设置有窑头罩，所述煅烧窑的出料口处设置有窑尾罩。
3.根据权利要求2所述的一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，其特征在于，所述熔炉上设置有用于将熔炉中的烟气排出的烟气管道，所述烟气管道的进气口与所述熔炉的炉膛连通，所述烟气管道的出气口与窑尾罩连通，以用于熔融过程中产生的烟气通过烟气管道进入窑尾罩中。
4.根据权利要求3所述的一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，其特征在于，所述窑头罩上设置有第一吸风口，所述第一吸风口通过管道与尾气处理系统的进气口连通；
所述窑尾罩上设置有第二吸风口，所述第二吸风口通过管道与尾气处理系统的进气口连通；
当制备熔融陶瓷颗粒用原材料含有可燃成分时，将第一吸风口关闭且将第二吸风口开启，煅烧产生的烟气从煅烧窑的进料口向出料口流动且最终进入窑尾罩中，熔融过程中产生的烟气通过烟气管道进入窑尾罩中，最终窑尾罩中的烟气由第二吸风口送往尾气处理系统中进行尾气净化处理；
当制备熔融陶瓷颗粒用原材料不含有可燃成分时，将第二吸风口关闭且将第一吸风口开启，熔融过程中产生的烟气通过烟气管道进入窑尾罩中然后进入煅烧窑中，熔融过程中产生的烟气与煅烧过程产生的烟气混合一起从煅烧窑的出料口向进料口流动并最终进入窑头罩中，窑头罩中的烟气由第一吸风口送往尾气处理系统进行尾气净化处理。
5.根据权利要求3所述的一种熔融陶瓷颗粒的短流程一体化制备系统，其特征在于，所述烟气管道上设置有阀门，以用于控制烟气管道的开启程度，使熔炉内既不产生高的负压，同时熔炉在工作时又不产生扬尘。
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