CN113666767A - 一种静态微波烧结陶粒的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种静态微波烧结陶粒的方法，步骤包括：将陶粒湿料球送入烘干机进行烘干；将烘干后的陶粒送入静态微波炉进行烧结；将烧结后的陶粒送入篦式冷却机进行冷却；将冷却后的陶粒送入堆场储存；其中，篦式冷却机以鼓风装置为冷源，篦式冷却机以及静态微波炉所排出的高温气体作为烘干机的热源，烘干机所排出的部分送入袋式除尘器，气体净化后排入大气，而收尘灰成球后循环使用。本发明陶粒烧结是静态的，极大地减少了陶粒料球高温翻滚导致的破损率；加热自内至外，内部孔多质轻，外部孔小致密，保证了陶粒重量轻、强度高、吸水率小，热力学过程非常符合陶粒烧结的特点。

Description

一种静态微波烧结陶粒的方法及其系统
技术领域
本发明涉及建材技术领域，尤其涉及一种静态微波烧结陶粒的方法及其系统。
背景技术
陶粒一般是用回转窑烧结产生的轻骨料，在建材行业有着广泛的用途。陶粒烧结燃料采用煤或者天然气/煤气。传统的陶粒烧结存在着占地面积大、回转窑内料球翻滚存在破损现象、环境污染严重(需要脱硫脱硝)、烧结时间长、温度由外至内辐射，热力学过程不合理、废气带走的热量较高导致烧成热耗较高等缺点。这些缺点制约了陶粒窑的进一步发展。
因此，亟需一种静态微波烧结陶粒的方法及其系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种静态微波烧结陶粒的方法及其系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明的第一方面是提供一种静态微波烧结陶粒的方法，步骤包括：
S1、将陶粒湿料球送入烘干机进行烘干；
S2、将烘干后的陶粒送入静态微波炉进行烧结；
S3、将烧结后的陶粒送入篦式冷却机进行冷却；
S4、将冷却后的陶粒送入堆场储存；
其中，所述篦式冷却机以鼓风装置为冷源，所述篦式冷却机以及所述静态微波炉所排出的高温气体作为所述烘干机的热源，所述烘干机所排出的部分送入袋式除尘器，气体净化后排入大气，而收尘灰成球后循环使用。
优选地，所述陶粒湿料球的水分为15～25％。
优选地，所述烘干机的烘干温度为200～300℃。
优选地，所述烘干后的陶粒的水分不高于5％。
优选地，所述静态微波炉的进料口以及出料口分别设有第一锁风阀以及第二锁风阀。
优选地，所述静态微波炉的烧结温度为1000～1250℃。
优选地，所述静态微波炉的烧结时间为150～220秒。
优选地，所述篦式冷却机所排出高温气体的温度为280～320℃。
优选地，所述烘干机所排出气体的温度为100～150℃。
本发明的第二方面是提供一种采用如上所述方法的静态微波烧结陶粒的系统，包括：烘干机、静态微波炉、篦式冷却机以及高温气体回收单元，所述气体回收单元包括：鼓风装置、袋式除尘器以及排风机；
其中，所述烘干机的出料口通过第一锁风阀与所述静态微波炉的进料口连接；所述静态微波炉的出料口通过第二锁风阀与所述篦式冷却机的进料口连接；所述篦式冷却机的出料口与堆场连接；
其中，所述鼓风装置与所述篦式冷却机的进风口连接；所述篦式冷却机的出风口以及所述静态微波炉的出风口分别与所述烘干机的进风口连接；所述烘干机的出风口与所述袋式除尘器的进风口连接；所述袋式除尘器的出料口与前段工序连接，所述袋式除尘器的出风口与排风机连接。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明静态微波烧结陶粒的方法采用微波加热的方式，利用电能作为直接能源，这样既节省了煤粉制备或者天然气/煤气的输送、计量等环节，又节省了投资和占地面积，还消除了安全隐患；由于不采用燃料燃烧技术，基本没有产生热烟气，不存在废热烟气带走的大量热焓，因此，极大地减少了烧成热耗，降低了生产成本；也不需要设置脱硫脱硝装置，极大地节省了建设投资和运行费用，污染物排放总量很低；
采用静态微波炉作为烧结窑炉，陶粒料球在烧结时是静态的，不需要翻滚，因此不存在料球破损的危害；陶粒冷却采用篦式冷却机强制冷却，冷却效果良好；冷却后的热空气全部用于陶粒湿料球烘干，热量得到了有效回收利用；
最大的热工环节——微波加热炉散热量很低，确保了整个系统的热耗处于极低的水平；微波加热炉的热量自内向外传导，符合陶粒烧结的热力学特征，有效地克服了回转窑烧结时陶粒容易产生表皮过烧、内部欠烧的缺点，操作容易，陶粒质量得到了大幅度提高。
附图说明
图1是本发明中静态微波烧结陶粒的系统的结构示意图；
其中，附图标记包括：烘干机1；静态微波炉2；第一锁风阀21；第二锁风阀22；篦式冷却机3；鼓风装置41；袋式除尘器42；排风机43。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本实施例提供一种静态微波烧结陶粒的方法，步骤包括：
S1、将水分为15～25％的陶粒湿料球10m3/h送入烘干机1进行烘干，烘干温度为200～300℃；
S2、将烘干后的陶粒(水分不高于5％)送入静态微波炉2进行烧结，烧结温度为1000～1250℃，烧结时间为150～220秒；
S3、将烧结后的陶粒送入篦式冷却机3进行冷却至低于100℃；
S4、将冷却后的陶粒送入堆场储存；
其中，所述篦式冷却机3以鼓风装置41为冷源，所述篦式冷却机3所排出的高温气体(温度为280～320℃)以及所述静态微波炉2所排出的高温气体作为所述烘干机1的热源，所述烘干机1所排出的部分(气体温度为100～150℃)送入袋式除尘器42，气体净化后排入大气，而收尘灰成球后循环使用。
按上述步骤生产的陶粒，质量符合《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》(GB/T17431.1-2010)标准的要求；以密度等级800级为例，主要技术指标包括：
Figure BDA0003222498710000041
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种采用如实施例1所述方法的静态微波烧结陶粒的系统，包括：烘干机1、静态微波炉2、篦式冷却机3以及高温气体回收单元，所述气体回收单元包括：鼓风装置41、袋式除尘器42以及排风机43；
其中，所述烘干机1的出料口通过第一锁风阀21与所述静态微波炉2的进料口连接；所述静态微波炉2的出料口通过第二锁风阀22与所述篦式冷却机3的进料口连接；所述篦式冷却机3的出料口与堆场连接；
其中，所述鼓风装置41与所述篦式冷却机3的进风口连接；所述篦式冷却机3的出风口以及所述静态微波炉2的出风口分别与所述烘干机1的进风口连接；所述烘干机1的出风口与所述袋式除尘器42的进风口连接；所述袋式除尘器42的出料口与前段工序连接，所述袋式除尘器42的出风口与排风机43连接。
综上所述，与传统的陶粒煅烧相比，本发明具有如下技术效果：一是陶粒烧结是静态的，极大地减少了陶粒料球高温翻滚导致的破损率；二是加热自内至外，内部孔多质轻，外部孔小致密，保证了陶粒重量轻、强度高、吸水率小，热力学过程非常符合陶粒烧结的特点；三是仅有极少量的热气体排出，静态微波炉炉体的散热极低，因此陶粒烧成热耗较低；四是烟气中没有硫和硝产生，既不存在环境污染问题，又节省了投资和运行费用。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种静态微波烧结陶粒的方法，其特征在于，步骤包括：
S1、将陶粒湿料球送入烘干机(1)进行烘干；
S2、将烘干后的陶粒送入静态微波炉(2)进行烧结；
S3、将烧结后的陶粒送入篦式冷却机(3)进行冷却；
S4、将冷却后的陶粒送入堆场储存；
其中，所述篦式冷却机(3)以鼓风装置(41)为冷源，所述篦式冷却机(3)以及所述静态微波炉(2)所排出的高温气体作为所述烘干机(1)的热源，所述烘干机(1)所排出的部分送入袋式除尘器(42)，气体净化后排入大气，而收尘灰成球后循环使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶粒湿料球的水分为15～25％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干机(1)的烘干温度为200～300℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干后的陶粒的水分不高于5％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态微波炉(2)的进料口以及出料口分别设有第一锁风阀(21)以及第二锁风阀(22)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态微波炉(2)的烧结温度为1000～1250℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态微波炉(2)的烧结时间为150～220秒。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述篦式冷却机(3)所排出高温气体的温度为280～320℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干机(1)所排出气体的温度为100～150℃。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述方法的静态微波烧结陶粒的系统，其特征在于，包括：烘干机(1)、静态微波炉(2)、篦式冷却机(3)以及高温气体回收单元，所述气体回收单元包括：鼓风装置(41)、袋式除尘器(42)以及排风机(43)；
其中，所述烘干机(1)的出料口通过第一锁风阀(21)与所述静态微波炉(2)的进料口连接；所述静态微波炉(2)的出料口通过第二锁风阀(22)与所述篦式冷却机(3)的进料口连接；所述篦式冷却机(3)的出料口与堆场连接；
其中，所述鼓风装置(41)与所述篦式冷却机(3)的进风口连接；所述篦式冷却机(3)的出风口以及所述静态微波炉(2)的出风口分别与所述烘干机(1)的进风口连接；所述烘干机(1)的出风口与所述袋式除尘器(42)的进风口连接；所述袋式除尘器(42)的出料口与前段工序连接，所述袋式除尘器(42)的出风口与排风机(43)连接。
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