CN205313409U - 一种耐火行业用球形原材料的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐火行业用球形原材料的制备方法及装置。包括制备工艺流程和相应的装置。其特征在于将高温熔融后的耐火原料通过雾化装置高温雾化，由于液体的表面张力作用，熔融态的耐火原料形成球形或近球形的液滴，在下落过程中与冷空气形成对流并快速降温，形成固态球形颗粒后在重力作用下落入缓冷槽中。将冷却完全的固体颗粒经不同目数的筛网筛分后得到不同粒度级别的耐火原料。本实用新型具有高效、节能、操作简单、质量可控的特点。制备装置应用范围广，能耗低。产品呈球形，粒度从几微米到几毫米可控。对常用的耐火原料，化学成分可以做到精确控制。

Description

一种耐火行业用球形原材料的制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种球形耐火原料的制备方法和装置，尤其是熔融雾化制备球形原料。涉及耐火行业新型原材料和特种高级原材料，涉及的产品包括浇注料、耐火砖、蜂窝陶瓷等高温环境下服役的氧化物或碳化物等产品。

背景技术

耐火材料在我国已使用多年，对钢铁、有色、冶金等国计民生的行业起着促进作用。随着这些行业的技术革新，耐火材料的使用环境更为苛刻，这些行业对耐火材料的性能提出更高要求。此外，这些行业均属于大功率大能耗的生产方式，停炉检修耗时耗财，因此对耐火材料的寿命和稳定性要求提高。

耐火材料的性能由其成分和组织结构决定。组织结构包括孔隙结构和实体结构，实体结构从显微结构看是由骨料和基质组成。骨料通常是颗粒状，基质是细粉，它们的结合方式和各自含量对耐火材料性能有决定性影响。骨料分天然矿物和合成两种。合成骨料因为杂质含量低耐高温性能好，在高档耐火材料中使用广泛。合成骨料通常有电熔法和烧结法。烧结法是将粉料在高温下烧结成块状后通过机器多道破碎后再经过筛分得到不同尺寸的颗粒。电熔法是将粉料在电弧作用下高温熔融成液态后，倒入冷却槽完全冷却后，通过机器多道破碎后再经过筛分得到不同尺寸的颗粒。电熔法的产品化学成分均匀，矿相形态好，产品致密，性能好。但这种传统方法对颗粒形状和粒度分布不易控制，且由于产品结构致密硬度高破碎难度也大。

传统方法的产品质量特别是粒度不稳定。耐火材料的原料常常按3-5mm、1-3mm、200目等级别来划分，但这种划分方式过于粗犷，不利于精细生产。例如，同样是3-5mm级别，扁长状和短胖状就差异很大；即使都是扁长状，平均粒度在3.5mm与4.5mm也差异很大。

本专利提出一种球形耐火原料的制备方法，并对相应装置进行了说明。该方法克服了传统方法产品粒度不可控、流动性不好等缺点，是一种很新型的耐火原料制备方法。

发明内容

原料尺寸的波动和形状的变化导致耐火材料的性能波动。球形原料克服了形状变化的影响，同时以直径为分级标准对耐火材料的粒度分布可做到精确调控。

本专利提出了一种球形原料的制备方法和装置，可生产耐火骨料和细粉，使耐火原料粒度和形状可控，达到精细生产的目的。制备方法为：按一定比例配料后投入混合器，混合一定时间后出料，通过加料斗投入电熔装置内（1），熔融完全后通过排放口从冷却窑塔（5）顶部落下，经过雾化装置（4或10）雾化成液滴，在回旋冷空气（6）的作用下快速降温，形成固态球形颗粒后在重力作用下落入缓冷槽（8）中。冷却完全后经过筛分得到不同粒度级别的球形或近球形耐火原料。

本专利提出的装置包括混料器、加料斗、熔融器（1）、雾化装置（4或10）、冷风机（6）、热风机（3）、冷却窑塔（5）、出料阀门（7）、缓冷槽（8），其中，熔融器以电弧加热产生高温，高温熔液在高压气体雾化或离心雾化作用下形成液滴。采用高压气流雾化时高压气体入口（9）的压力需设计合理，采用离心雾化时需选择功率和转速合适的电机（2）。冷风机（6）在冷却窑塔中下部，热风机（3）在冷却窑塔顶部，形成持续的冷却气流。冷却窑塔（5）上部为圆柱形，内部由耐高温的耐火砖砌筑而成，下部为圆锥形，由耐火砖堆砌或用耐高温的耐火浇注料浇筑。

高压气体雾化是在熔融液体排放口放置与水平呈一定小斜角的高压喷气口，使熔融液体在高压气体的撞击下形成大小不一的分散状液体，然后各自形成球形液体后，降温时形成球形固体颗粒。离心雾化包括离心雾化盘和高速电机，熔融液体从排放口流出落在高速旋转的雾化盘上，由于离心作用形成大小较为均匀的液体聚集体，并在表面张力作用下快速形成球形液体，降温时形成球形固体颗粒。

本专利所提出的熔融雾化再缓冷的制备工艺，操作简单，生产周期短。没有破碎工序，对设备磨损少，几乎无细微粉尘。

附图说明

图1是离心雾化制备球形原料的装置示意图。

图2是高压气流雾化制备球形原料的装置示意图。

具体实施方式

实施方式一：

将90%的铁含量低于1%的铝矾土与5~10%的高岭土粉在混料机中混合3小时后，出料并除铁。加入熔融装置中熔化后，经1MPa高压空气雾化成液滴后，在冷空气作用下冷却至800℃后在缓冷槽中缓冷至室温后筛分。产品为M70莫来石，粒度为1~3、1~0和200目等级别。

实施方式二：

以优质工业氧化铝为原料，电熔成液态后，经雾化盘以6000r/min高速雾化成液滴后，在冷空气作用下冷却至800℃后在缓冷槽中缓冷至室温后筛分。产品为电熔白刚玉，粒度为1~3、1~0和200目等级别。

Claims (8)

1.一种耐火行业用球形原材料的制备装置，包括混料器、加料斗、熔融器、雾化装置、冷风机、热风机、冷却窑塔、缓冷槽，组合后的功能按如下流程实现：混料器中混合好的原料经过加料斗加入熔融器中，形成高温熔液后流入雾化装置，雾化后形成球形或近球形的液滴，液滴在下落过程中与冷空气形成对流并快速降温，形成固态球形颗粒后在重力作用下落入缓冷槽中，冷空气由冷风机从塔底部送入变成热风后由热风机抽出。

2.根据权利要求1所述制备装置，其熔融器以电弧加热产生高温。

3.根据权利要求1所述制备装置，其雾化装置为高压气体雾化或离心雾化。

4.根据权利要求1所述制备装置，其冷风机在冷却窑塔中下部，热风机在冷却窑塔顶部。

5.根据权利要求1所述制备装置，其冷却窑塔上部为圆柱形，下部为圆锥形。

6.根据权利要求1所述制备装置，其冷却窑塔冷风进风口处于圆柱形底部，热风排风口在塔顶部。

7.根据权利要求1中所述制备装置，其冷却窑塔圆柱形内部由耐高温的耐火砖砌筑而成。

8.根据权利要求1中所述制备装置，其冷却窑塔圆锥形内部可用耐火砖堆砌而成，也可用耐高温的耐火浇注料，或用这两者的组合形式。