一种用回转煅烧窑煅烧高岭土方法及其回转煅烧窑技术

一种用回转煅烧窑煅烧高岭土方法，其特征在于是采用内热式回转煅烧窑进行煅烧，煅烧物料从窑一端给料端给入，经过不同温度的煅烧区域后从窑的另一端燃烧器端排出，物料在窑体内呈旋状翻转状态均速运动方向与燃烧器产生的热流方向相反，且给料端为强氧化气氛，气氛中含氧气体积比为１５％－１７％，排料端为弱还原气氛，煤气中含一氧化碳体积比为２４％－２７％；窑的压力为微负压，控制回转煅烧窑窑内的温区的温度和物料通过回转煅烧窑各温区的时间： ａ．控制回转煅烧窑物料给料端窑温为６００℃； ｂ．控制物料在窑通过均匀升温的６００℃至９５０℃的温度区域的时间为７０－８０分钟； ｃ．控制物料在窑通过９５０℃－１０３０℃温度区域为１５－２５分钟； ｄ．控制物料在窑通过８００℃－８５０℃温度区域为１０－２０分钟后排出窑体。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一种用回转煅烧窑煅烧高岭土方法及其回转煅烧窑，涉及一种生产造纸、涂料和其他行业用的优质煅烧高岭土，特别是采用内热式回转煅烧窑煅烧高岭土的方法及其所使用的回转煅烧窑。
技术介绍
煅烧高岭土是国民经济中重要的工业原料。高岭土中的主要粘土矿物为高岭石，高岭石煅烧时随着温度的变化发生如下化学反应400℃～900℃925℃～1050℃～1100℃～1300℃其物理化学变化过程为100℃～110℃机械吸附在物料表面、颗粒周围或间隙中的湿存水和自由水排除。故在100℃左右时会出现低温吸热谷。110℃～400℃层间吸附水排除。这部分水主要在250℃以前脱出，其吸热谷在250℃以前。400℃～450℃结构水开始缓慢排出。此时二个羟基(OH)变为一个水分子(H2O)，留下一个氧(O)，开始形成偏高岭石。450℃～500℃结构水迅速排出，相应出现一个强吸热谷。550℃～800℃脱水缓慢。800℃～900℃残余水排除完毕。925℃～1050℃重结晶形成铝硅尖晶石，相应出现一个强放热峰。1100℃～1200℃铝硅尖晶石开始转化为假莫来石。1200℃～1300℃假莫来石转化为和方英石。生产造纸、涂料和其他行业用的优质煅烧高岭土是利用以上高岭石的差热性质，控制符合高岭石在加热时的物理化学变化的温度曲线和煅烧气氛，控制最高温度低于1050℃，生产出主要矿物为硅铝尖晶石的煅烧高岭土产品。目前高岭土煅烧设备一般有静态和半动态二类煅烧设备。静态煅烧的典型设备如隧道窑。此种方法将物料装在匣钵中置于窑车上在隧道窑内煅烧，此外，导焰窑、推板窑等也属于这类设备。这类设备由于静态煅烧方式固有的局限性，产品污染严重，生产能力低，一般年处理原矿0.3～0.5万吨，能耗高，生产成本高，占地面积大，生产人员多，劳动强度大，只能生产粗颗粒的低档产品，不能适应现代化大规模生产的要求。半动态煅烧设备主要有二种，一种是立窑煅烧设备。国外如美国和法国等国家一般采用这种设备。立窑外形直经一般为6m～8m，高20m，炉体用耐火材料衬里，炉内从上至下砌成若干层盘板，周围开有检查孔。炉体中心有用冷空气冷却轴心的垂直空心轴，轴上装有沿水平方向随轴转动的刮板以推动物料，主轴转速约0.5～0.6转/分。轻柴油或天然气由炉体侧面进入炉内直接燃烧加热，从炉顶部排出废烟气。物料从立窑顶部加到固定盘板上，厚度约30～50mm，刮板将上一层的物料由中心推向第二层，第二层的刮板再由周边将物料推向第三层，依次循环进行，逐层下落直到底部排出煅烧产品。这种设备生产能力大，一般年生产能力可达6～10万吨，自动控制程度高，可生产优质的煅烧高岭土产品。目前还有一种立式窑煅烧设备，这种设备类似于石灰煅烧立窑设备，基本生产过程是将煅烧物料先压成外径50mm，内经20mm，高50mm的空心环状块，从窑的顶部给入立窑，热空气从立窑底部进入，人工从窑的底部出料，然后再将块状产品破碎磨矿，成为最终产品。块状煅烧无法获得高品质的煅烧高岭土，且煅烧后处理的难度较大。另一种半动态煅烧设备是回转煅烧窑，目前使用的回转煅烧窑为外热式回转煅烧窑，这种回转窑的筒体由高耐热钢制造，内部装有举杨板，除窑头箱外，没有使用耐火材料，窑体长期在高温下运行以及大跨度支撑，对筒体材料要求相当高。外热式回转窑的煅烧方式为煅烧时沿筒体外侧轴线力向有四个加热区，共10个燃烧火口，燃料在筒体外部加热，煅烧物料在筒体内部运动，烟道气和煅烧物料相互隔开，烟道气的性质一般不会对煅烧物料产生影响，燃料除使用煤气外，还可以使用电或轻柴油。这种设备的特点是可以煅烧微细散状的物料，温度曲线和窑内气氛易于控制，可以生产高品质的煅烧高岭土。但这种设备造价昂贵，由于燃料在筒体外部燃烧，靠筒体壁传热给内部的物料，所以热效率相对较低，由于窑体长期在高温下运行及大跨度支撑，使用寿命受到影响，容易出现窑体裂缝等问题。目前在煅烧矿物大量采用的内热式回转煅烧窑，其热效率高，在冶金工业和水泥工业得到了广泛的应用。但由于它只能在窑的一端加热，不能满足窑内温区形成符合煅烧温度曲线的温度分布环境的要求。且窑体的耐火材料会造成对物料的污染，难于满足煅烧优质高岭土的要求而没有得到应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述已有技术存在的不足，提供一种有效降低对窑体材料的要求和窑炉造价，有效提高窑体使用寿命，提高能源效率，煅烧质量高的一种用回转煅烧窑煅烧高岭土方法及其回转煅烧窑。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种用回转煅烧窑煅烧高岭土方法，其特征在于是采用内热式回转煅烧窑进行煅烧，煅烧物料从窑一端给料端给入，经过不同温度的煅烧区域后从窑的另一端燃烧器端排出，物料在窑体内呈旋状翻转状态均速运动方向与燃烧器产生的热流方向相反，且给料端为强氧化气氛，气氛中含氧气体积比为15％-17％，排料端为弱还原气氛，煤气中含一氧化碳体积比为24％-27％；窑的压力为微负压，控制回转煅烧窑窑内的温区的温度和物料通过回转煅烧窑各温区的时间a.控制回转煅烧窑物料给料端窑温为600℃；b.控制物料在窑通过均匀升温的600℃至950℃的温度区域的时间为70-80分钟；c.控制物料在窑通过950℃-1030℃温度区域为15-25分钟；d.控制物料在窑通过800℃-850℃温度区域为10-20分钟后排出窑体。一种煅烧高岭土回转煅烧窑，其特征在于该设备包括回转窑体-该窑体为圆筒状钢结构，内衬耐火材料保温层和与保温层为整体结构的举杨板，窑体外壁安装有随窑体转动的窑身风机及供电滑环装置，风机的与出风口连接的耐高温风管穿过窑体伸入窑内以调节窑内的温度和气氛，在窑体外壁沿其轴向设有3-6个测温点及及传递信号的滑环装置，窑体外壁中后部设有传动装置大齿轮，由电机通过减速机及齿轮带动窑体旋转，在窑体外壁前、中、后部设辊圈并通过托辊支撑在轴承座上，窑体轴线与水平成1％～3％的倾角。窑头箱-该窑头箱安装于窑体的排料端，内衬耐火材料与窑体间采用迷宫密封连接，窑头箱端面上安装有内混式旋转叶片燃烧装置和排料装置；窑尾箱-安装于窑体的给料端，内衬材与窑体之间采用迷宫密封连接，窑尾箱端面装有螺旋式给料装置。本专利技术的方法采用内热式回转煅烧窑，物料和烟道气处在同一空间内，物料和热空气逆流运行，窑体由普通碳钢制造，内衬耐火材料并装有翻动物料的举杨板，窑身装有调节窑内气氛的窑身风机。回转窑工作时，煅烧物料从窑尾给入，经过不同温度区域煅烧后，从窑头排出，热空气从窑头进入，从窑尾排出，调节窑头热空气的给入量和窑尾烟道气的压力以及其它参数，可控制窑内的温度分布和气氛。本专利技术的内热式回转煅烧窑可使用煤气或轻柴油，燃料燃烧时，燃烧火焰不会与煅烧物料直接接触，靠幅射直接加热进行煅烧，烟气直接加热物料以热效率高，在与外热式回转煅烧窑相同处理能力的情况下，燃料消耗一般为外热式回转窑的60％～70％，处理的物料粒度为微细(-45μm)和超微细(-2μm＞90％)的高岭土。本专利技术的内热式回转煅烧窑造价低，在达到与外热式煅烧回转窑相同的技术指标时，其造价只有外热式回转煅烧窑的1/4～1/5，使用寿命比较长。大幅度降低了煅烧高岭土设备的投资和生产成本，设备运行工况稳定，系统易于控制，能源利用效率高，生产管理方便，运行寿命长，适于大规模工业生产煅烧高岭土。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：米建国，王瑜，王秀，饶崎麟，薛长一，罗清华，李昌福，王建文，刘述宗，
申请(专利权)人：北京矿冶研究总院，
类型：发明
国别省市：