一种高岭土粉体预热系统、及包含其的高岭土粉体煅烧系统及煅烧方法技术方案

本发明专利技术提供了一种高岭土粉体预热系统、及包含其的高岭土粉体煅烧系统及煅烧方法，所述的高岭土粉体预热系统包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元；所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。本发明专利技术提供的预热系统尤其针对325目高岭土粉体进行预热，配合后续煅烧工段实现了高岭土原粉与高温烟气的直接接触换热，不仅提高了换热效率，也无需对现有的煅烧系统进行大规模改造，同时本发明专利技术提供的预热系统对后续煅烧窑的窑型没有特殊限制，容积产量和煅烧单耗也明显优于行业主流。

A preheating system for kaolin powder and a calcining system and method for kaolin powder containing the system

【技术实现步骤摘要】
一种高岭土粉体预热系统、及包含其的高岭土粉体煅烧系统及煅烧方法
本专利技术属于煅烧
，涉及一种预热系统、及包含其的煅烧系统及煅烧方法，尤其涉及一种高岭土粉体预热系统、及包含其的高岭土粉体煅烧系统及煅烧方法。
技术介绍
高岭土是一种无机非金属的混合物，煅烧高岭土就是将高岭土在煅烧炉中烧结到一定的温度和时间，使其的物理化学性能产生一定的变化，以满足一定的要求。高岭土是一种无机非金属的混合物，煅烧高岭土就是将高岭土在煅烧炉中烧结到一定的温度和时间，使其的物理化学性能产生一定的变化，以满足一定的要求。中国高岭土年均消费量约为300万吨，约有70％的高岭土用于陶瓷材料，具体分布为建筑、卫浴、日用和其它陶瓷，所占比例分别为40％，30％，20％和10％。325目煅烧高岭土主要用于各种陶瓷釉料，其煅烧主要使用隧道窑或者回转窑。隧道窑存在上下温差大、产品质量不稳定；采用人工装卸匣钵以及窑车，自动化程度低；窑车和匣钵蓄热损失大，整体热效率低等固有缺点，属于逐步被淘汰窑型，行业内正逐步使用回转窑代替隧道窑煅烧325目高岭土。CN102060302A公开了一种利用立式高压磨制备超细高活性偏高岭土的工艺，先将高岭土原矿破碎至325±30目，再通过立式高压磨研磨后得到颗粒大小为2～2.5μm的超细高岭土粉体材料，后通过风机将此超细高岭土传送到回转窑加料系统，经过自动加料机，将超细高岭土加入进回转窑内，后在回转窑内经600～900℃高温煅烧，煅烧时间为1～4小时，制备出的超细偏高岭土产品。CN108046750A公开了一种活性高岭土粉体的制备方法，将高岭土原料在干燥立磨中进行粉磨均化，进入三级预热筒，进入煅烧炉完成闪速煅烧后，高温粉料与热气流被分离筒分离，微粉经由管道进入筒式冷却器，筒式冷却器中一次风将高温料块冷却并在窑尾将料块收集，收集后的物料可磨细制成≤0.044mm细粉或≤0.010mm的微粉。CN105347838A公开了一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，包括以下步骤：(1)按重量配比提供原料；(2)将电镀污泥湿磨至150～200目，将城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土干磨至100～150目，将无烟煤干磨至100～150目，将氧化铁或赤铁矿干磨至100～150目；(3)将各种原料进行混合均匀；(4)将混合物料进行深度细化，通过造粒机挤压成陶粒生料；(5)通过双筒回转窑将陶粒生料预热、煅烧成轻质陶粒，出料、冷却后得到陶粒成品。现有的回转窑煅烧工艺存在如下技术问题：(1)回转窑高温烟气缺乏低成本高效利用方案陶瓷用325目煅烧高岭土采用干法回转窑煅烧，回转窑高温烟气温度400-600℃，对于这部分高温烟气，行业内目前主要有两种利用方式。方式一：将回转窑高温尾气通入间接换热器中，用于预热助燃空气，经预热后助燃空气返回燃烧系统助燃，高温尾气经传热降温后进入后续除尘工序。采用这种方法，尾气热能利用率仅为30％左右，且在使用过程中，高岭土粉末易堆积，粘接与于换热器内部，进一步降低其换热效率。间接式换热器为普通耐热钢制成，耐蚀能力差，回转窑尾气中的有害气体，会造成换热器内部腐蚀，寿命缩短。方式二：采用与水泥窑类似的多级旋风预热系统，实现了尾气与物料的直接接触传热，热交换效率高，充分利用了尾气的热能，且物料在预热时可发生预煅烧，将其中的结晶水预先蒸发，缩短了煅烧时间，提高了生产效率。但此种方法设备投资大、占地大、对生产线改动也较大，只适合规模化生产[1]。(2)出窑高温物料显热无法有效利用出窑物料温度在900-1000℃，物料显热占整体热耗的20％-25％，目前行业内主要采用风冷方式，即采用大量冷风，在输送物料的同时，将物料冷却至30-50℃，但冷却风预热温度只有100-150℃，无法有效利用，造成了大量浪费。(3)原矿适应性不好现有回转窑煅烧工艺，因供热方式以及窑口材质限制，烧成温度不宜超过1200℃；因窑尾烟气缺乏高效利用手段，排烟温度不宜过高，一般控制在400-600℃，这就造成现有烧成体系对原矿适应性不好，只适合煅烧烧失量低，碳含量低的部分原矿，对于烧失量大，碳含量高的大多数原矿，其产量以及烧成白度等指标下降明显。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高岭土粉体预热系统、包含其的高岭土粉体煅烧系统及煅烧方法，本专利技术通过对窑尾预热系统进行改进，采用了全新的烧成体系，提高了窑内换热效率，利用出窑的物料显热，大幅降低了排烟温度。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种高岭土粉体预热系统，所述的高岭土粉体预热系统包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元。所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。本专利技术提供的预热系统尤其针对325目高岭土粉体进行预热，并配合后续煅烧工段实现了高岭土原粉与高温烟气的直接接触换热，不仅提高了换热效率，也无需对现有的煅烧系统进行大规模改造，同时本专利技术提供的预热系统对后续煅烧窑的窑型没有特殊限制，容积产量和煅烧单耗也明显优于行业主流。具体而言，本专利技术提供的高岭土粉体预热系统的优势之一在于，本专利技术将高岭土原粉直接喂入煅烧装置的排烟管路中，使得高岭土原粉与高温烟气直接接触，换热效率高(温差大、流速快)，2s左右即可完成换热和脱结晶水过程，此套预热系统换热效率高、排烟温度低，对现有的煅烧生产线改动小，改造成本低，适合中小企业的设备改造和新建项目。除此之外，本专利技术提供的高岭土粉体预热系统的优势之二在于，在传统的煅烧系统中为减少煅烧窑的返料量(一般控制在5％以内)，需控制窑内风速和物料在窑内的扬起翻转率，导致窑内换热效率低。采用本专利技术提供的高岭土粉体煅烧系统，由于高岭土原粉本身就要通过排烟管路喂入煅烧窑，即便原粉物料被吹落回窑尾也可通过排烟管路重回窑内，因此，对煅烧窑的返料量限制可大幅放宽(控制在20％以内)，窑内风速和物料在窑内的扬起翻转率也可相应提高，不仅可提高窑内换热效率，而且窑尾的排烟温度也可大幅提高，这样煅烧窑的产量和对原矿的适应性都有不同程度的提高。本领域的技术人员需要了解的是，本专利技术提供的预热系统需要配合煅烧系统使用，但本专利技术对后续工段采用何种形式或窑型的煅烧系统没有特别要求，需确保的是，预热系统中的热量应来源于后续煅烧窑窑尾产生的高温烟气，通过将高温烟气通入所述预热系统的排烟管路中，借助并利用窑尾产生的高温烟气实现对高岭土原粉的预热处理，只要可以实现上述技术方案的任意一种煅烧系统均可与本专利技术提供的预热系统配合使用。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述除尘单元的出料口下方设置有输送装置，所述输送装置用于承接并传送预热后的高岭土粉体。优选地，所述旋风除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口。优选地，所述布袋除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口。优选地，所述旋风除尘器的出料口和布袋除尘器的出料口下方设置有输送装置。优选地，所述旋风除尘器的进料口连接所述排烟管路的出口端。优选地，所述旋风除尘器的出气口连接所述布袋除尘器的进料口。优选地，所述布袋除尘器的出气口连接尾气引风机。优选地，所述旋风除尘器为四筒旋风除尘器。优选地，所述输送装置为螺旋输送机。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的进料单元包括连通的储料仓和卸料装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高岭土粉体预热系统，其特征在于，所述的高岭土粉体预热系统包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元；所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。

【技术特征摘要】
1.一种高岭土粉体预热系统，其特征在于，所述的高岭土粉体预热系统包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元；所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。2.根据权利要求1所述的高岭土粉体预热系统，其特征在于，所述除尘单元的出料口下方设置有输送装置，所述输送装置用于承接并传送预热后的高岭土粉体；优选地，所述旋风除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口；优选地，所述布袋除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口；优选地，所述旋风除尘器的出料口和布袋除尘器的出料口下方设置有输送装置；优选地，所述旋风除尘器的进料口连接所述排烟管路的出口端；优选地，所述旋风除尘器的出气口连接所述布袋除尘器的进料口；优选地，所述布袋除尘器的出气口连接尾气引风机；优选地，所述旋风除尘器为四筒旋风除尘器；优选地，所述输送装置为螺旋输送机。3.根据权利要求1或2所述的高岭土粉体预热系统，其特征在于，所述的进料单元包括连通的储料仓和卸料装置；优选地，所述排烟管路上设置有进料口，所述卸料装置的出料口连接排烟管路的进料口；优选地，所述的卸料装置为星型卸料器。4.一种高岭土粉体预热方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的高岭土粉体预热系统对高岭土原粉进行预热；所述的预热方法包括：高岭土原粉通过进料单元输送至排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后，经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出。5.根据权利要求4所述的高岭土粉体预热方法，其特征在于，所述的预热方法包括：储料仓内的高岭土原粉经卸料装置送入排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出落入输送装置，预热后烟气经由尾气引风机排空；优选地，所述高温烟气的温度为550～900℃；优选地，所述旋风除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃；优选地，所述布袋除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃；优选地，经过所述高岭土粉体预热系统预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃；优选地，所述预热后烟气的排空温度为250～300℃。6.一种高岭土粉体煅烧系统，其特征在于，所述的高岭土粉体煅烧系统包括依次连接的预热单元、煅烧单元和冷却单元；所述预热单元采用权利要求1-3任一项所述的高岭土粉体预热系统；所述预热单元的排烟管路进口端连接煅烧单元的烟气出口。7.根据权利要求6所述的高岭土粉体煅烧系统，其特征在于，所述的煅烧单元包括依次连接的煅烧装置和供热装置；优选地，所述的煅烧装置为回转窑；优选地，所述回转窑靠近预热单元的一端设置有烟气出口，所述烟气出口连接所述排烟管...

【专利技术属性】
技术研发人员：程星，赵育华，邵建兵，单悬岭，刘文杰，
申请(专利权)人：苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32