专利名称：干法粉碎高岭土的煅烧预热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及干法制备高岭土领域，特别地，涉及ー种干法粉碎高岭土的煅烧 预热系统。
背景技术：
现在煅烧高岭土多采用回转窑生产，进入回转窑的高岭土必须为粉末，因而需对 高岭土矿石进行破碎。现多用干法破碎。干法破碎既简化了生产エ艺，又避免了对湿法破 碎物料的干燥，減少了能量消耗。干法破碎后物料无需干燥因而回转窑的尾气直接排空，造 成浪费。为循环利用温度达400-750°C的尾气，现有技术中常将尾气通入间接换热器中，用 于预热助燃空气，经预热后常温空气可被预热到300°C，而尾气的温度则降至180°C以下。采用这种方法，尾气热能的利用率仅为30%左右。间接式换热器的热交换效率有 限，而且在使用过程中，高岭土粉末易堆积、粘接于换热器内部，进ー步降低其换热器效率。 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，寿命其缩短。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种干法粉碎高岭土的煅烧预热系统，以解决间接式换 热器热交换效率低、使用寿命短、易腐蚀的技术问题。为实现上述目的，根据本实用新型提供了一种干法粉碎高岭土的煅烧预热系统， 包括引风机和焙烧段，焙烧段包括进料口和出气ロ，包括与进料ロ相连的预热段；预热段包 括任意个预热器，所述预热器包括本体和与本体一端固定连接的下锥体，本体的侧壁开有 进气料ロ，本体的顶部开设出气ロ，下锥体尖端开设出料ロ；出料ロ与进料ロ相连，进气料 ロ与焙烧段的出气ロ相连，出气ロ与引风机相连，出气ロ与引风机相连的管道上开设进料 □。进ー步地，预热段包括旋风预热筒，旋风预热筒包括进气料ロ、出气口和出料ロ， 旋风预热筒的进气料ロ与焙烧段的出气ロ相连，旋风预热筒的出料ロ与焙烧段的进料ロ相 连，风预热筒的出气ロ与引风机相连；高岭土粉末从旋风预热筒的进气料ロ与焙烧段的出 气ロ相连管道上进入预热端。进ー步地，旋风预热筒为N级，3 > N > I ;N级旋风预热筒包括首级旋风预热筒、 末级旋风预热筒及中级旋风预热筒；首级旋风预热筒的出气ロ与引风机相连；首、中级旋 风预热筒的进气料ロ与下一级旋风预热筒的出气ロ相连；首、中级旋风预热筒还包括连接 该级旋风预热筒进气料ロ与下一级旋风预热筒的出气ロ的管道，上一级的旋风预热筒的出 料ロ与相对下ー级的旋风预热筒的管道相连；末级旋风预热筒的进气料ロ与焙烧段的出气 ロ相连，末级旋风预热筒的出料ロ与焙烧段的进料ロ相连。进ー步地，预热段还包括与旋风预热筒相连的立筒预热器，立筒预热器包括筒型 本体、连接于筒型本体两端的和下锥体；下锥体的尖端开设出料ロ，出料ロ与焙烧段的进料口相连；筒型本体的侧壁开设进气料口，进气料口与焙烧段的进气口相连；上锥体的尖端 开设出气口，出气口与旋风预热筒的进气料口相连；旋风预热筒的出料口连接于出气口与 旋风预热筒的进气料口相连的管道上。进一步地，立筒预热器为喷腾式。进一步地，还包括进气料口、出气口分别与引风机和预热段相连的收尘段。进一步地，收尘段包括旋风收尘筒和输送皮带；旋风收尘筒包括桶型的第一本体、 固定连接于第一本体底端的延伸段和固定连接于延伸段另一端的锥形段，第一本体侧壁开 设沿第一本体的渐开线向外延伸形成的进气料口 ；第一本体的顶部开设出气口，出气口与 引风机相连；锥形段的尖端开设出料口，出料口正对输送皮带，输送皮带的出料端与预热段 的进料口相连。进一步地，收尘段还包括布袋收尘器，布袋收尘器包括开设于布袋收尘器的底端 侧壁上的进气料口、开设于布袋收尘器底部的出料口和开设于布袋收尘器的顶端的出气 口 ；布袋收尘器的出气口与引风机相连；布袋收尘器的进气料口与旋风收尘筒的出气口相 连；布袋收尘器的出料口正对输送皮带。本实用新型具有以下有益效果本实用新型提供的预热系统实现了尾气与物料直接接触传热，热交换效率高，尾 气温度可被降低至150°C，充分利用了尾气的热能。所用设备能耐高温且不易被腐蚀。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。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优 点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中图1是本实用新型优选实施例1的煅烧预热系统示意图；图2是本实用新型优选实施例1的旋风收尘筒主视示意图；图3是本实用新型优选实施例1的旋风收尘筒俯主视示意图；图4是本实用新型优选实施例2的煅烧预热系统示意图；以及图5是本实用新型优选实施例3的煅烧预热系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本文中焙烧段可以为各类用于焙烧高岭土的设备，此类设备均是一端设置出气口 另一端设置进气口。如立窑或回转窑等。实施例1参见图1，本实施例中干法粉碎高岭土的煅烧段预热系统包括回转窑800、预热 段、旋风收尘筒300、布袋收尘器200和引风机100。回转窑800为常用回转窑。回转窑800ìiA0$fg8oorto 0$fg8oo ^H—èMi0ìil4n 8io^Pdj^n 820o t/l4iàiil4n 810ìéA0$fg 800 B. Si;800 atJB—iw￡s;ù,/à0$f§ 800 fà0MMMW 500,I“iIKlif 600
□ o aBiEM J^W^ MM J^WfP%MM J^W:a^$4nffi3a i1fil[° MUMMIA
M-m
500520 fn|t—MUM 510o H—600 tì
MMMiW 620 íPH—Iglfít 610o700 ^fêj^HMM J^ n 720
íRUH^ít 710oHHMM W 720800 Wìé$4P 810 ffilo BHMMMfcW720 M$#m X0$f§ 800 ra$4n 8io iMA0$fS 800,iJP l4 ,f ±itSo üHf^lO ^ g 800 m&Hn 820 t@3ao uhmMMiff720 àtlitì^P^—0^31610 Wgê Mffi o “IKSII620 M$4P%HH^it 710 620 àtJìtì^n%J|-01fìl51OM
510 ±asjFWiil4n A, ^^*Wtf$4/àìi$4n a iqAM^o H—M510 ^dj^P^Hx^^iteioffiSilo -IKSIl5io300 t@3ào2,MM^XM300tì H—^#310>M#^320ìRf|^ 330 %—
310TS^JFi^itì^P 311,H-^:#310{imFi^ii^l4n 312o dj^P 311 iJPlli^gf^P
#JE 3,ìi^(l4n 312 &ü—310j^,ìi^!4n 312310à^Mìi^$4n 312 mi
AMffi^/K H-^#310 0M@/JnXM#S 320 0M@o
150M#
a 320310 atJi^fêàa,330 atJ# fêàao330
mm t
330331 o dj|4n 33i400o féi^ i 400
%HH lt:ít710±JFi^WB nt@3ao $émj￡^4OO±Wtf$4!kiéA0$fg8OOo f^ftf
RT^a'ííEMLBtXííí 300 ^ MJ ffio200200 atl— X^2oo/ Mtimn i￡X^ X^2oo
200 Wii^!4n%MM^XW300 dj^n 320 t@3a,^#iiA^^v^^|200B,^#^MmWkW^mAm)A^i^^c±Z2oo^ X^§2oo
40O0 W^A2éít^4oo± ^ X^2oo oofgàa,
100iéA^ X^§200150 ~
250 ‘Cog 800,400 ~ 750°C ià0$f S 800 fà出气ロ 820进入第三管道710。在引风机100的吸力的作用下，高温尾气向上运动。未预热 经粉碎的物料从进料ロ A加入预热段，在重力的作用下向下运动。生料遇到向上运动的尾 气，被尾气携带进入第一旋风分离筒520中，分离后，被预热的物料落入第二级管道620中， 尾气从出气ロ进入旋风收尘筒300中。在第二级管道620中物料与向上运动的尾气在此相 遇并被携带进入第二旋风分离筒620中，分离后尾气向上进入第一管道510中，物料落入第 三管道710中。下落的物料再次与向上运动的高温尾气相遇，并被该尾气携带进入第三旋 风分离筒720中。物料下落后进入回转窑800的进料ロ 810。煅烧后的高温尾气从回转窑 800的出气ロ 820进入第三级管道710。生料和气体在预热段内的流速为15 25m/s，生料仅需25s即可通过预热段进入 回转窑800，生料温度由50°C升高到300 450°C，尾气温度自400 750°C降低至150 250 0C o实施例2參见图4，实施例2与实施例I的区别在于预热段。实施例2中的预热段包括立筒 预热器900。立筒预热器900可以为具有立筒结构的预热器，如喷腾式或圆筒式。优选为 喷腾式。立筒预热器900具有筒型本体910、连接于本体910两端的上锥体920和下锥体 930。下锥体930的钝端与筒形本体910的一端相连。下锥体930的尖端开设出料ロ，该出 料ロ与回转窑800的进料ロ 810相连。筒型本体910的侧壁开设有进气ロ，该进气ロ与回 转窑800的出气ロ 820相连。上锥体920的钝端与筒形本体910的一端相连。上锥体920 的尖端开设出气ロ，该出气ロ通过第四管道与旋风收尘筒300的进气料ロ 310相连。未预 热的生料从第四管道上的进料ロ A加入。输送皮带400的出料端与进料ロ A相连。下面以喷腾式立筒预热器的内部结构为例说明物料在其中的预热过程。喷腾式立 筒预热器900内壁间隔设置多个环形凸条状的收缩环911。收缩环911横截面为三角形， 包括平端和斜尖端。收缩环911的平端固定连接于本体910的内壁。斜尖端向本体910内 延伸。收缩环的斜尖端围成下缩ロ。优选设置三个收缩环911。任两个收缩环911和本体 910的侧壁之间围成一个钵室912。高温尾气在立筒预热器900内由下向上运动，生料则由上向下运动。高温尾气向 上吹动生料越过斜尖端后进入体积更大的钵室912内部，气体携带生料向本体910侧壁做 涡流扩散，生料与高温尾气接触充分。在钵室912内大部分粉料进入本体910内壁表面的 滞留区，或与内壁碰撞，使得生料在钵室912内减速沉降并与气流分离。分离后的物料呈流 化态，经钵室912的下端的收缩环911上的斜坡流向斜尖端，物料在斜尖端处再次被进入钵 室912的尾气吹起，在钵室912内形成粉料的循环，从而增加了气料的换热面积，延长物料 的受热时间。随着物料自上不断下落，钵室912内气体中的粉料浓度和从斜坡流入缩ロ的物料 量也不断増加，当钵室912内物料的重量超过气体所产生的向上的推力后，超载的物料越 过收缩环911上的斜尖端，落入下ー级钵室，重复上述过程。经预热的物料进入下锥体930， 在下锥体930内堆积后进入回转窑800内。实施例3參见图4，实施例3为实施例I的区别在于预热段。实施例3中预热段包括立筒预 热器900和第一级旋风预热筒500。立筒预热器900和第一级旋风预热筒500的结构与实施例1和实施例2中相同。第一级旋风预热筒500包括第一旋风预热筒520和与第一旋风 预热筒510进气料口相连的第一级管道510。第一级旋风预热筒500的出气口与旋风收尘 器300的进气料口相连。第一级管道510的侧壁上开设有进料口 A，输送皮带400的出料端 与进料口 A通过管道相连。未经预热的生料从进料口 A加入。第一旋风预热筒520的出料 口与进料口 A相连。第一级管道510的另一端与立筒预热器900的出气口相连。立筒预热 器900下端的进气口与回转窑800的出气口 820相连，立筒预热器900的出料口与回转窑 800的进料口 810相连。生料从进料口 A加入预热段后，与从第一级管道510内向上运动的尾气相遇，被其 携带着进入第一级旋风预热筒520中，在此过程中物料与尾气充分进行热交换。物料和气 体在第一级旋风预热筒520中分离，物料自出料口进入第一级管道510中。尾气则经第一 旋风预热筒520的出气口进入旋风收尘器300内。当所加物料产生的重力超过尾气所能承 载的力时，物料通过第一级管道510落入立筒预热器900中。物料与尾气的热交换过程、物 料尾气的运动过程与实施例2中相同。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种干法粉碎高岭土的煅烧预热系统，包括引风机(100)和焙烧段，所述焙烧段包 括进料口(810)和出气口(820)，其特征在于，包括与所述进料口(810)相连的预热段；所述预热段包括任意个预热器，所述预热器包括本体和与所述本体一端固定连接的下 锥体，所述本体的侧壁开有进气料口，所述本体的顶部开设出气口，所述下锥体尖端开设出 料口 ；所述出料口与所述进料口(810)相连，所述进气料口与所述焙烧段(800)的出气口 (820)相连，所述出气口与所述引风机(100)相连，所述出气口与所述引风机(100)相连的 管道上开设进料口(A)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预热段包括旋风预热筒，所述旋风预 热筒包括进气料口、出气口和出料口，所述旋风预热筒的进气料口与所述焙烧段的出气口 (820)相连，所述旋风预热筒的出料口与所述焙烧段的进料口(810)相连，所述风预热筒的 出气口与所述引风机(100)相连；所述高岭土粉末从所述旋风预热筒的进气料口与所述焙烧段的出气口(820)相连管 道上进入所述预热端。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述旋风预热筒为N级，3> N > 1 ;所述N级旋风预热筒包括首级所述旋风预热筒、末级所述旋风预热筒及中级所述旋风预热筒；首级所述旋风预热筒的出气口与所述引风机(100)相连；首、中级所述旋风预热筒的进气料口与下一级所述旋风预热筒的出气口相连；首、中级所述旋风预热筒还包括连接该级所述旋风预热筒进气料口与下一级所述旋风 预热筒的出气口的管道，上一级的所述旋风预热筒的出料口与相对下一级的所述旋风预热 筒的所述管道相连；末级所述旋风预热筒的进气料口与所述焙烧段的出气口相连，末级所述旋风预热筒的 出料口与所述焙烧段的进料口相连。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预热段还包括与所述旋风预热筒相 连的立筒预热器(900)，所述立筒预热器(900)包括筒型本体(910)、连接于筒型本体(910) 两端的和下锥体(930)；所述下锥体(930)的尖端开设出料口，所述出料口与所述焙烧段的进料口(810)相连；所述筒型本体(910)的侧壁开设进气料口，所述进气料口与所述焙烧段的进气口 (810)相连；所述上锥体(920)的尖端开设出气口，所述出气口与所述旋风预热筒的进气料口相连；所述旋风预热筒的出料口连接于所述出气口与所述旋风预热筒的进气料口相连的管 道上。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述立筒预热器(900)为喷腾式。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的系统，其特征在于，还包括进气料口、出气口分 别与所述引风机(100)和所述预热段相连的收尘段。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述收尘段包括旋风收尘筒(300)和输送皮带G00)；所述旋风收尘筒(300)包括桶型的第ー本体(310)、固定连接于所述第ー本体(310)底 端的延伸段(320)和固定连接于所述延伸段(320)另ー端的锥形段(330)，所述第ー本体 (310)侧壁开设沿所述第ー本体(310)的渐开线向外延伸形成的进气料ロ(312)；所述第ー本体(310)的顶部开设出气ロ(311)，所述出气ロ(311)与所述引风机(100) 相连；所述锥形段(330)的尖端开设出料ロ(331)，所述出料ロ(331)正对所述输送皮带 000)，所述输送皮带G00)的出料端与所述预热段的进料ロ(A)相连。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述收尘段还包括布袋收尘器(200)，所 述布袋收尘器(200)包括开设于所述布袋收尘器O00)的底端侧壁上的进气料ロ、开设于 所述布袋收尘器(200)底部的出料ロ和开设于所述布袋收尘器O00)的顶端的出气口 ； 所述布袋收尘器O00)的出气ロ与所述引风机(100)相连； 所述布袋收尘器O00)的进气料ロ与所述旋风收尘筒(300)的出气ロ相连； 所述布袋收尘器O00)的出料ロ正对所述输送皮带000)。
专利摘要本实用新型提供了一种干法粉碎高岭土的煅烧预热系统，包括引风机和焙烧段，焙烧段包括进料口和出气口，包括与进料口相连的预热段；预热段包括任意个预热器，预热器包括本体和与本体一端固定连接的下锥体，本体的侧壁开有进气料口，本体的顶部开设出气口，下锥体尖端开设出料口；出料口与进料口相连，进气料口与焙烧段的出气口相连，出气口与引风机相连，出气口与引风机相连的管道上开设进料口。该系统实现了尾气与物料直接接触传热，热交换效率高，尾气温度可被降低至150℃，充分利用了尾气的热能。所用设备能耐高温且不易被腐蚀。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。
文档编号C01B33/26GK202430016SQ20112056927
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者冯建明 申请人:湖南超牌科技有限公司