专利名称：粉状无机混合物的脱水系统及其脱水方法
技术领域：
本发明涉及一种无机混合物脱水系统及其脱水方法，尤其涉及一种粉状无机混合物的脱水系统及其脱水方法，具体涉及一种建筑用无机材料的脱水系统及其脱水方法。
背景技术：
建筑用材料主要是以无机混合物料为主，一般无机混合物料大部分都含有游离水或结晶水，这些水分非常不利于无机建筑材料的保质，并且不利于建筑使用。由此建筑物料通常要进行煅烧脱水处理，物料在煅烧前会对原料进行干燥处理，传统的物料干燥处理是用烘干机干燥。水分在粉状类的无机混合物中通常都是以游离水和结晶水两种方式共同存在，传统的都是通过用蒸压釜蒸养的方式进行脱水处理，这种方式不能连续地工业化生产，物料也容易随着水汽(也叫炉气)挥发，污染了生产现场的工作环境，所产生的炉气不能回收利用，往往浪费了资源，不利于节能环保。
发明内容
针对传统粉状无机混合物的脱水方法存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种粉状无机混合物的脱水系统及其脱水方法，采用平衡压力方式送料，通过蒸汽加热方式对无机混合物进行均匀、充分的加热，提高了无机混合物的脱水效率。本发明的目的通过下述技术方案实现:一种粉状无机混合物的脱水系统，其脱水系统主要由三级平衡压力送料系统、蒸汽煅烧炉、蒸汽煅烧炉旋转系统、蒸汽进汽系统、炉体内蒸汽加热系统、炉气回收循环系统和成品出料系统构成，蒸汽加热系统设置于蒸汽煅烧炉内部。—种根据粉状无机混合物的脱水系统的脱水方法，其脱水方法步骤如下:A、将含有游离水的粉状无机混合物通过三级平衡压力送料系统送料至蒸汽煅烧炉中；B、通过蒸汽进汽系统对位于蒸汽煅烧炉内部的蒸汽加热系统通入高温高压饱和蒸汽，使得蒸汽煅烧炉内的温度保持在该粉状无机混合物结晶脱水的温度范围内，蒸汽煅烧炉内的压力值保持在0.3Mpa 0.8Mpa ；C、通过蒸汽煅烧炉旋转系统让蒸汽煅烧炉的炉体绕着中心轴旋转，让粉状无机混合物充分混合、加热充分均匀，粉状无机混合物逐步结晶脱水；D、蒸汽煅烧炉的粉状无机混合物脱水后的水分形成混有无机物的水蒸汽炉气，该混有无机物和原先的粉状无机混合物的水蒸汽炉气通过炉气回收循环系统过滤、回收利用；由炉气带出的物料、通过炉气回收循环系统过滤、冷却后，再经过三级平衡压力送料系统进入蒸汽煅烧炉的炉体内继续结晶脱水；E、蒸汽煅烧炉结晶脱水后的无机物成品经过成品出料系统排出。作为本发明优选的蒸汽煅烧炉内工作环境:所述蒸汽煅烧炉内的温度保持在150 160°C，蒸汽煅烧炉内的压力值保持在0.4Mpa 0.6Mpa。本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:(1)本发明脱水方法通过脱水系统实现，采用平衡压力的方式向蒸汽煅烧炉内送料，通过蒸汽加热方式对无机混合物进行均匀、充分的加热，较传统的蒸发加热方式，节约了能源，提高了无机混合物的脱水效率。蒸汽煅烧炉加热脱水后含有无机物的水蒸汽会随着炉气回收循环系统进行清洁回收处理，降低了无机物成品的浪费，减轻了对环境的污染。( 2 )本发明通过自动化控制的三级平衡压力送料系统进行送料，有效解决了蒸汽煅烧炉具有较强内压下的送料困难问题，保证了送料的顺利进行。
图1为本发明脱水系统的实施例结构示意图；图2为图1中传动装置与炉体之间的结构示意图；图3为图1中支承装置与炉体之间的结构示意图；图4为图1中三级送料装置与原料仓之间的局部放大示意图；图5为图1中出气腔室的结构示意图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为:I 一原料仓，2 —进料螺旋机，3 —炉体，4 一中间仓，5 —进汽轴，6 —成品仓，7 —卸料器，8 —传动装置，9 一支承装置，10 —设备基础平台，11 一进料仓，12 —三级送料装置，13 一加热管，14 一抄板，15 —滚圈，16 —大齿轮，31 —反应腔室，51 —进汽轴支架，52 —蒸汽进口，53 —冷凝水出口，81 —小齿轮，91 一托轮，92 —挡轮，111 一炉气出口，121——级腔室，122 一二级腔室，123 一三级腔室，124 一送料出管，125 一一级电动阀，126 一二级电动阀，127--级翻板，128 一二级翻板。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明:实施例一种粉状无机混合物的脱水系统，其脱水系统主要由三级平衡压力送料系统、蒸汽煅烧炉、蒸汽煅烧炉旋转系统、蒸汽进汽系统、炉体内蒸汽加热系统、炉气回收循环系统和成品出料系统构成，体内蒸汽加热系统设置于蒸汽煅烧炉内部。本实施例制造了一种具体的蒸汽脱水系统，该系统结构如下:如图1 图5所示，本实施例的三级平衡压力送料系统为三级送料装置12，蒸汽煅烧炉包括有炉体3、进料螺旋机2和中间仓4构成，蒸汽煅烧炉旋转系统由传动装置8和支承装置9构成，蒸汽进汽系统为本实施例的进汽轴5，炉体内蒸汽加热系统为本实施例的加热管13，成品出料系统包括有本实施例的三级送料装置12和卸料器7。如图4所示，三级送料装置12整体呈“Y”字形状，主要由结构相同的左侧送料通道和右侧送料通道构成，左侧送料通道和右侧送料通道的结构如下:左侧送料通道(或右侧送料通道)由一级翻板127和二级翻板128分成一级腔室121、二级腔室122和三级腔室123，一级腔室121与二级腔室122之间连通设有一级电动阀125，二级腔室122与三级腔室123之间连通设有二级电动阀126。三级送料装置12分别通过两个翻板分割成三个腔室，相邻两个腔室之间均设有电动阀。两组送料系统通过送料出管124连通，并整体构成一个“Y”字形状。如图1所示，蒸汽煅烧炉包括有炉体3、进料螺旋机2和中间仓4构成，炉体3前端内部设有若干抄板14。蒸汽煅烧炉旋转系统主要设置于蒸汽煅烧炉外部，蒸汽煅烧炉旋转系统主要由传动装置8和支承装置9组成，其制造时的具体结构如下:如图2所示,传动装置8上具有传动电机,传动电机的输出轴动力连接有小齿轮81，炉体3外部设有与传动装置8的小齿轮81相啮合的大齿轮16。传动电机将动力传输至小齿轮，小齿轮将动力传输至炉体外部的大齿轮，并驱动大齿轮旋转，大齿轮旋转并带动炉体整体绕着炉体3的中心轴线旋转，使得炉体I内的反应物料充分的混合，使得物料加热充分、均匀。如图3所示，炉体3外部设有滚圈15，支承装置9上具有与滚圈15相配合的托轮91 ;支承装置9位于炉体3底部位置处设有与炉体3的滚圈15相配合的挡轮92。在炉体3转动时，托轮91可以支撑并帮助炉体3达到平衡转动的目的。如图1所示，蒸汽进汽系统为本实施例的进汽轴5，炉体内蒸汽加热系统为本实施例的加热管13，其制造时的具体结构如下:进汽轴5上设有冷凝水出口 53。该冷凝水出口 53贯穿设置于进汽轴5的进汽通道，炉体3反应腔室31中布置设有加热管13，加热管13的管口与进汽轴5的进汽通道相连通，高温高压蒸汽通过蒸汽进口 52、进汽通道依次进入加热管13，加热管13沿着炉体3内腔的轴向方向均匀布置，其一端管口与进汽轴5的进汽通道相连通，其另一端管口与进汽轴5的冷凝水出口 53相连通。使用时，炉体前端的高度要高于炉体后端的高度，加热管13内的蒸汽与炉体反应腔室内的物料在进行热交换后会形成冷凝水，冷凝水通过加热管13返回到进汽轴5内，并通过冷凝水出口 53排出炉体3，提高了加热管13的加热效率。如图1、图5所示，本实施例的炉气回收循环系统包括有设置于炉体3前端的炉气出口 111，并通过炉气回收系统回收利用，炉气中带出的物料返回至原料仓I或三级送料装置12内。本实施例的成品出料系统主要由成品仓6、三级送料装置12和卸料器7构成，其制造时的具体结构如下:上述的进汽轴5与炉体3之间还设有中间仓4，中间仓4上连通设有成品仓6。成品仓6上也设有三级送料装置12，在该三级送料装置12上设有卸料器7，通过卸料器7将三级送料装置12中的成品达到卸料和出料的目的。上述的进汽轴5底部设有进汽轴支架51。本实施例的带压蒸汽煅烧炉整体布置于设备基础平台10上，设备基础平台10起着支撑作用。炉体3为倾斜安装布置，即炉体3前端的高度要高于炉体3后端的高度，炉体3旋转时会产生下滑力。可以通过调整托轮91使炉体3产生向上的运动，实现平衡炉体3的下滑力，保证炉体3不会出现上串下滑的现象。采用上述脱水系统的脱水方法步骤如下:第一步、将含有游离水的粉状无机混合物通过三级平衡压力送料系统送料至蒸汽煅烧炉中。本实施例以建筑物料无机混合物的脱水处理为例，其脱水处理前的物料特性如下:
无机混合物的PH值为6，物料中含有的水分重量占总重量的比例为10 15%，该物料的堆积比重:0.8g/cm3,比热为0.358kcal/kg °C。本实施例的三级送料装置12采用两组送料系统，其送料原理和操作如下:物料从原料仓I进入左侧送料通道的一级腔室121，打开左侧送料通道的一级电动阀125，并同时打开右侧送料通道的二级电动阀126，相邻腔室压力平衡后，打开左侧一级翻板127及右侧二级翻板128，左侧送料通道一级腔室121的物料进入左侧送料通道二级腔室122 ;右侧送料通道的物料由右侧送料通道的二级腔室122进入三级腔室123。关闭左侧一级翻板127、一级电动阀125 ;关闭右侧二级翻板128、二级电动阀126。打开左侧送料通道的二级电动阀126、右侧送料通道的一级电动阀125，相邻腔室压力平衡后，打开左侧二级翻板128及右侧一级翻板127，左侧送料通道的物料由二级腔室122进入三级腔室123，右侧送料通道的物料由一级腔室121进入二级腔室122，关闭左侧二级翻板128、二级电动阀126 ;关闭右侧一级翻板127，一级电动阀125。按照上述步骤再进行下一个循环。通过电动阀控制两组进料装置中各级阀门、翻板开启时间，使两组进料装置交错循环进料，既保证了进料的连续性，又同时保证了炉体内的压力。物料进入进料仓11内，通过进料螺旋机2使用螺旋进料的方式，将物料输送至炉体内。三级送料装置12的两组送料系统的各个电动阀、各个翻板均采用数控编程化进行同步控制，实现整体过程的全自动化控制。第二步、通过蒸汽进汽系统对位于蒸汽煅烧炉内部的蒸汽加热系统通入高温高压饱和蒸汽，使得蒸汽煅烧炉内的加热温度保持在该粉状无机混合物结晶脱水的温度范围内，蒸汽煅烧炉内的压力值保持在0.3Mpa 0.8Mpa(物料的脱水压力值最佳范围为0.4
0.6Mpa)。本实施例优选的蒸汽煅烧炉内的加热温度保持在150 160°C (所有无机混合物在该温度范围内的脱水效率较佳)，蒸汽煅烧炉内的压力值保持在0.4Mpa 0.6Mpa (通过蒸汽煅烧炉内的大量压强参数变化实验，结果为在0.4Mpa 0.6Mpa压强下，无机混合物的脱水效率更佳)。第三步、通过蒸汽煅烧炉旋转系统让蒸汽煅烧炉炉体绕着中心轴旋转，让粉状无机混合物充分混合、加热充分均匀，粉状无机混合物逐步结晶脱水。第四步、含有游离水的粉状无机混合物在蒸汽煅烧炉内加热脱水，其脱离的水分会在蒸汽煅烧炉内加热成水蒸汽，水蒸汽会带有一部分物料，随着炉气回收循环系统排出。随水蒸汽排出的物料经过炉气回收循环系统的过滤、冷却，并通过三级平衡压力送料系统进入蒸汽煅烧炉的炉体内继续加热脱水。并且，过滤后的水蒸汽可重复利用。第五步、蒸汽煅烧炉结晶脱水后的无机物成品经过成品出料系统排出。本发明达到的效果为:含有10 15%游离水的物料经过上述脱水系统和脱水方法后，会脱结晶水13%,脱水后的物料干品堆积比重为0.8 1.lg/cm3，干品的颗粒度为140 160目，经检测，脱水干燥后成品物料的含水量在1%以下。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种粉状无机混合物的脱水系统，其特征在于:其脱水系统主要由三级平衡压力送料系统、蒸汽煅烧炉、蒸汽煅烧炉旋转系统、蒸汽进汽系统、炉体内蒸汽加热系统、炉气回收循环系统和成品出料系统构成，体内蒸汽加热系统设置于蒸汽煅烧炉内部。
2.一种根据权利要求1所述的粉状无机混合物的脱水系统的脱水方法，其特征在于:其脱水方法步骤如下: A、将含有游离水的粉状无机混合物通过三级平衡压力送料系统送料至蒸汽煅烧炉中； B、通过蒸汽进汽系统对位于蒸汽煅烧炉内部的蒸汽加热系统通入高温高压饱和蒸汽，使得蒸汽煅烧炉内的温度保持在该粉状无机混合物结晶脱水的温度范围内，蒸汽煅烧炉内的压力值保持在0.3Mpa 0.8Mpa ； C、通过蒸汽煅烧炉旋转系统让蒸汽煅烧炉炉体绕着中心轴旋转，让粉状无机混合物充分混合、加热充分均匀，粉状无机混合物逐步结晶脱水； D、蒸汽煅烧炉的粉状无机混合物脱水后的水分形成混有无机物的水蒸汽炉气，该混有无机物的水蒸汽炉气通过炉气回收循环系统过滤、回收，水蒸汽带出的无机物经回收循环系统过滤、冷却后，再经过三级平衡压力送料系统进入蒸汽煅烧炉的炉体内继续结晶脱水； E、蒸汽煅烧炉结晶脱水后的无机物成品经过成品出料系统排出。
3.根据权利要求2所述的脱水方法，其特征在于:所述蒸汽煅烧炉内的温度保持在150 160°C，蒸汽煅烧炉内的压力值保持在0.4Mpa 0.6Mpa。
全文摘要
本发明公开了一种粉状无机混合物的脱水系统及其脱水方法，其脱水系统主要由三级平衡压力送料系统、蒸汽煅烧炉、蒸汽煅烧炉旋转系统、蒸汽进汽系统、炉体内蒸汽加热系统、炉气回收循环系统和成品出料系统构成，体内蒸汽加热系统设置于蒸汽煅烧炉内部，脱水方法是依靠脱水系统按步骤实现的脱水工艺方法。本发明脱水方法通过脱水系统实现，采用平衡压力的方式向蒸汽煅烧炉内送料，通过蒸汽加热方式对无机混合物进行均匀、充分的加热，较传统的蒸发加热方式，节约了能源，提高了无机混合物的脱水效率。蒸汽煅烧炉加热脱水后含有无机物的水蒸汽会随着炉气回收循环系统进行清洁回收处理，降低了无机物成品的浪费，减轻了对环境的污染。
文档编号F26B25/00GK103162518SQ201310097228
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者邓亲华, 张志广, 钟玉华, 张旭亮, 刘芳兵 申请人:成都天保重型装备股份有限公司