专利名称：环保型硅藻土生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种硅藻土生产装置，特别是一种环保节能高效型的硅藻土生产成套装置。
背景技术：
硅藻土作为比较重要的工业原材料，具有很大的利用价值，如用作过滤介质，用作填料等。但天然的硅藻土必须经过精细加工分离后才能使用。由于硅藻土的特性，使现有的硅藻土生产装置在工作时会产生大量的粉尘污染，同时具有原材料消耗大，品种单一，生产效率不高的缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种环保型硅藻土生产装置，其具有粉尘污染小、高效节能、增加产品种类的特点。
本实用新型的环保型硅藻土生产装置，包括干燥粉碎装置、一级原料分离装置、助溶剂添加装置、二级原料分离装置、高温煅烧装置、冷却粉碎装置和产品分级包装装置；其中干燥粉碎装置为利用高温煅烧装置产生的余热干燥物料的粉碎机；一级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置；助溶剂添加装置为带搅拌装置的容器；二级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置，并在提升装置中连接高温煅烧装置的少部分余热气流；高温煅烧装置为回转窑；冷却粉碎装置包括水冷螺旋输送器和水冷粉碎机；产品分级包装装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置。
其中，上述的该高温煅烧装置还包括煤气发生炉，回转窑是燃气回转窑，煤气发生炉向回转窑供应燃烧用的净化热煤气。煤气炉的炉体采用双层炉胆结构，外层设置保温材料，内层为水套，用于生产自用蒸汽。
上述的该产品分级装置为两级微粉分级机串联的负压入料的分级装置。
上述的该产品分级装置还包括由球磨机、高效微粉分级机、双向涡流旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机组成的超细粉生产分级装置。
该水冷粉碎机为对辊式粉碎机，该对辊设置成空心结构，该空心的对辊连接循环冷水。
上述的该些微粉分级机、旋风分离器和环保收集器的底部各设有专用高效密封关风排料阀。
上述该各装置之间的物料输送均采用封闭螺旋输送器。
由于采用在负压状态下入料和负压气流提升分离装置和封闭式螺旋输送装置，使本实用新型在生产工作中很少产生或不产生粉尘污染，且噪音低。使用净化热煤气作为煅烧热源，节约燃料消耗，可大大降低生产成本。采用多级粉碎分离技术，可以生产出不同规格颗粒的硅藻土产品，适用多种不同场合的需要。
图1是本实用新型的装置的模块简图；图2是本实用新型的装置的结构示意图；图3是本实用新型的煤气发生炉的结构示意图；图4是本实用新型的水冷粉碎机的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型的环保型硅藻土生产装置从模块上分为干燥粉碎装置、一级原料分离装置、助溶剂添加装置、二级原料分离装置、高温煅烧装置、冷却粉碎装置和产品分级包装装置；其中干燥粉碎装置为利用高温煅烧装置产生的余热干燥物料的粉碎机；一级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置；助溶剂添加装置为带搅拌装置的容器；二级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置，并在提升装置中连接高温煅烧装置的少部分余热气流；高温煅烧装置为回转窑；冷却粉碎装置包括水冷螺旋输送器和水冷粉碎机；产品分级包装装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置。
其中原料干燥粉碎装置是干燥粉碎风机3，该干燥粉碎风机3是在粉碎装置中引入利用了回转窑26产生的余热气流进行干燥粉碎的，以减少干燥步骤单独存在。
一级原料分级装置由微粉分级机4、旋风分离器5、环保收集器6和罗茨引风机11构成，罗茨引风机11位于整个装置的最尾部，从而形成一种负压工作环境。微粉分级机4的原料进口连接干燥粉碎风机3，以将干燥粉碎后的物料提升至微粉分级机4中进行分级，微粉分级机4的下部设有关风排料阀，用于排出杂质与大颗粒物料。微粉分级机4的气流出口连接到旋风分离器5的气流进口，旋风分离器5的气流出口连接环保收集器6的气流进口，旋风分离器5的底部设置关风排料阀，用于排出分离出的物料。罗茨引风机11通过阀门10连接到环保收集器6的气流出口，环保收集器6的底部也设有关风排料阀，用于排出分离出的残余物料。旋风分离器5和环保收集器6的关风排料阀分别通过管路连接到带有螺旋输送器12的集料箱内，该螺旋输送器12的出料口连接到助溶剂添加装置。
助溶剂添加装置是一带有搅拌装置的集料箱13，在该集料箱13内，一边加入助溶剂一边搅拌，并尽量使之混合均匀。
混合助溶剂的原料再通过螺旋输送器14，该螺旋输送器14的出料口通过管路连接到二级原料分级装置的微粉分级机15的气流进口。
二级原料分级装置由微粉分级机15、旋风分离器16、环保收集器17和罗茨引风机22构成，其组成和连接方式与一级原料分级装置基本相同，所不同的是在螺旋输送器14与微粉分级机15的连接管路中再连接一与回转窑26的余热气流连接的管路，以便在气流输送过程中使物料加热，进而使助溶剂混合溶解在硅藻土物料中。
二级原料分级装置中的旋风分离器16和环保收集器17的关风排料阀各通过管路连接到带有螺旋输送器23的集料箱中，再通过螺旋输送器24将物料输送到下一步处理装置回转窑26中。
回转窑26是以燃烧煤气为能源的回转窑，煤气发生炉47的煤气出口与回转窑燃烧喷嘴用管路连接，同时与风机55连接，用于补充燃烧用氧气。回转窑26的两端各设有热电偶25、27，用于检测回转窑燃烧温度。
回转窑26出料端通过管路连接水冷螺旋输送器28，该水冷螺旋输送器28的壳体设有循环水套，用于冷却在输送过程中的物料。该水冷螺旋输送器28的出料口连接水冷粉碎机29。并设有循环冷水用的冷水泵30，为水冷螺旋输送器28和水冷粉碎机29供应冷水。
水冷粉碎机29的出料口通过管路连接产品分级装置，该产品分级装置包括二串连的微粉分级机31和34A，微粉分级机31和34A的出料口各设有关风排料阀，分别用于输出不同粒径的产品。微粉分级机34A的气流出口通过管路连接旋风分离器35A，该旋风分离器35A设有关风排料阀，用于输出粒径更小的产品，而旋风分离器35A的气流出口用管路连接到环保收集器36A，该环保收集器36A也设有关风排料阀42，用于输出最小粒径的产品，而环保收集器36A的气流出口连接罗茨引风机40A，以便于形成负压环境。
为得到另一种粒径级别更小的产品，还可以设置球磨机33和超细产品分级包装装置，微粉分级机31的出料口通过管路连接集料箱32，该集料箱32设有二出料口，其中的一出料口引向包装装置，另一出料口通过管路连接到球磨机33，球磨机33的出料口连接到高效微粉分级机34B，高效微粉分级机34B设有关风排料阀，用于输出产品，而高效微粉分级机34B的气流出口则连接旋风分离器35B，旋风分离器35B设有关风排料阀，用于输出产品，而气流出口则连接环保收集器36B，该环保收集器36B设有关风排料阀，用于输出产品，环保收集器36B的气流出口连接到罗茨引风机40B，以便于形成负压环境。
通过上述的装置，可以在微粉分级机31、微粉分级机34A、旋风分离器35A、环保收集器36A、微粉分级机34B、旋风分离器35B、环保收集器36B的出料口中得到不同粒径的7中硅藻土产品。
本实施例还设有空气压缩机59，用于产生压缩空气，分别通过管路和阀门9、20、37A、37B与环保收集器6、17、36A、36B连接，用于清理环保收集器。也连接到各个包装机中，进行包装，如包装机45A和45B。
本实用新型的硅藻土生产装置是这样工作的。原料硅藻土进入集料箱1，通过螺旋输送器输入到干燥粉碎风机3进行干燥粉碎，该干燥粉碎风机3的热源是回转窑26产生的余热气流，并由热电偶2检测干燥温度。粉碎干燥后的物料经过罗茨引风机11的风力提升，提升到微粉分级机4中进行分级，分离出不能使用的颗粒较大的硅藻土和杂质，作为废料排出。而适合的物料随气流进入旋风分离器5进行旋风分离，适合的物料颗粒从旋风分离器的出料口排出进入带有螺旋输送器12的集料箱中，同时从旋风分离器5引出的气流则进入环保收集器6中，在环保收集器6内仍有部分物料颗粒分离出来，通过出料口排出进入带有螺旋输送器12的集料箱中。环保收集器6则气流出口连接罗茨引风机11，并通过阀门10进行控制。罗茨引风机11的出风口排出干净空气。其中环保收集器6上设置热电偶7和负压表8，用于监测温度和压力。
带有螺旋输送器12的集料箱中物料经螺旋输送进入下一步处理程序的添加助溶剂，进入助溶剂添加容器13内，该容器13内的搅拌装置将加入的助溶剂和物料混合均匀。此时的物料通过螺旋输送器14进行输送，在螺旋输送器14的出料口，被罗茨引风机22的风力提升到微粉分级机15中进行分级。在此过程中的提升管路与回转窑余热气流管路连接，进而可以在提升的同时提高气流和物料的温度，使助溶剂混溶于物料中。经过微粉分级机15的分级，在出料口排出不需要的废料，而合格的物料仍随气流运动，运动到旋风分离器16中进行旋风分离，合格的物料从出料口排出进入带有螺旋输送器23的集料箱中。气流继续流动到环保收集器17中，有少部分仍在气流中的物料被环保收集器17挡住回收进入带有螺旋输送器23的集料箱中，干净空气经罗茨引风机22排空。其中罗茨引风机22设有阀门21，用于控制风力，环保收集器17设有热电偶18和负压表19，用于监测温度和压力。
位于集料箱中物料经螺旋输送器23和24的输送，输送到回转窑26的进料端，在回转窑内进行下降煅烧。回转窑的热量是由煤气燃烧供给的，煤气由煤气发生炉产生。煤气发生炉47与热水泵48连接，用于产生煤气，同时设置热电偶49、56和压力表50、51，用于控制温度和压力，风机58通过阀门57向发生炉内补充空气。产生的煤气经除尘箱52除尘，通过阀门53、54与补氧风机55产生的空气气流汇合，通过混合燃烧器59进入回转窑出料端燃烧，燃烧的火焰喷入回转窑中升高窑内温度。
在回转窑内回转下降的物料，经过回转窑煅烧，再进入水冷螺旋输送机28内，边冷却边输送到水冷粉碎机29内进行冷却粉碎，水冷螺旋输送器28和水冷粉碎机均由水泵30供给冷水。
经水冷粉碎的物料再次风力提升到微粉分级机31内进行分级，分级后的物料从关风排料阀排出并进入集料箱32。气流内的物料继续流动到微粉分级机34A中进行再次分级，也在出料口产生一种产品，该产品的粒径比集料箱32中小。气流继续带着部分粒径更小的物料流动，在旋风分离器35A内再次分离出另一种产品。残余的粒径更小的物料随气流进入环保收集器36A内，并被环保收集器36挡住回收，形成再一种产品。而环保收集器36A的气流通过阀门41A和罗茨引风机40A排空，环保收集器36A设有压力表39A和热电偶38A，用于监测温度和压力。
经过微粉分级机31分级后的物料排出到集料箱32内，该部分物料已经可以用作相应规格的产品了，可以包装出厂。同时还可以继续加工成更为细小的颗粒产品。
集料箱32内的物料经过球磨机33粉碎后，利用风力提升至微粉分级机34B中进行分级分离，从微粉分级机34B中排出的物料作为一种成品包装出厂。气流再引入旋风分离器35B，旋风分离器35B排出的物料也作为一种产品包装出厂。最后气流在环保收集器36B内被分离出的物料也作为产品出厂。空气经阀门41B和风机40B排空。环保收集器36B设有压力表39B和热电偶38B，用于监测温度和压力。
如图3所示，本实用新型所采用的煤气发生装置由上煤装置60、进料口60、蒸汽包62、炉体65构成，其中的炉体65具有双层炉胆结构，外层炉胆69是保温材料层，用于保持炉内温度，内层炉胆是循环水套68，该循环水套68与蒸汽包62连接，用于炉体65自用蒸汽的产生，蒸汽包62与热水泵48连接。蒸汽包62的蒸汽64引入炉体底部，用于与燃烧腔的煤进行作用而产生煤气，在引入该蒸汽64的同时，在用风机补充部分空气，以有利于燃烧和煤气的产生，而自炉体引出的煤气经过相应处理后引入回转窑燃烧。
如图4所示，本实用新型所使用的水冷粉碎机为对辊式粉碎机，该粉碎机的对辊70设置成空心结构，在该空心的对辊内引入循环冷水，实现在粉碎过程中的冷却作用，减少对后期装置的疲劳损害。
通过上述装置，可以得到不同规格的其中产品。
本实用新型的环保型硅藻土生产装置可以达到以下效果。以年产3000T硅藻土生产线为例作新工艺与原工艺作比较。
(1)工艺物料传输系统采用以风力传输与封闭式螺旋传输相结合，在高压强力引风负压状态下工作，噪音小，无粉尘外溢，可达到国家环保与卫生标准的要求。[依据胶州市疾病控制中心的职业卫生检测(2003)第0010号检测报告书]新工艺比以正负压比配、离心式通风机工作的原工艺具有以下特点A 操作简单B 无粉尘、噪音低，改善了保证职工身心健康的工作环境。
C 减少了投资与易损部件的维修量，延长了生产周期，可节省一次性投资20万元。
(2)新工艺增加了烘干系统，该系统采用回转窑煅烧产品的余热为热源，烘干去除原材料中的水份，原工艺对原材料的水份要求为20％以下，而新工艺对水份的要求30％以下，两者相差10％，这10％的水份处理需要用单独的干燥装置来解决，即需一台热风炉和一台干燥机，同等生产能力需增加装置投资28万元，每工作日24小时需要燃料煤3-5吨，若每吨按300元、每年按300个生产日计算，每年可节约能源成本30万元以上，而且减少了能源污染，保护了自然环境。
(3)新工艺回转窑入料系统采用了特种螺旋输送机直接入料到回转窑内部，与原工艺相比，去掉了物料回流的缺点，增加了生产量，提高了工作效率。
(4)新工艺供热系统采用了多次净化除尘后的热煤气为热源，比原工艺用轻油为热源减少了产品的二次污染，无异味，提高了产品质量，降低了能源成本。原工艺每吨用轻油0.15吨，合价380元；新工艺每吨产品用煤0.4吨，合价160元，每吨可节约成本220元，每年按300天计算可节约成本66万元。
(5)新工艺煅烧后一次粉碎系统采用了水冷式对轨粉碎，比原工艺叶片式粉碎风机粉碎具有以下特点A 减少了对藻类壳体硅骨架的破损量，保证了硅藻土的原有功能特性，提高了产品质量。
B 可使粒径分布变窄，提高了产品的渗透率，扩大了产品的应用范围，真正起到了增效节支的效果。如按年产600吨高滤速特殊型号产品、每吨增值300元计算，可增加利润18万元。
C 煅烧后的物料经水冷式降温后减少了后期装置的疲劳程度，延长了装置使用周期，降低了维修量。每吨产品原工艺30-40元设计定额维修费，新工艺每吨15元定额维修费，每吨可节约20元，每年可节约6万元维修费。
(6)新工艺二次粉碎系统采用了球磨式粉碎机，增加了产品品种，使硅藻土填料系列产品的粒径与比表面都有很大的突破，产品的中位径从20um以上降到了7um以下，还有部分负微米产品，填补了国内市场的空白，满足了不同客户对硅藻土超细填料的需求。另上一套同等规模的生产线需增加一套干燥系统，增加投资20万元以上。超细填料产品售价为5000元/吨以上，是普通产品价格的一倍。按年产150吨计算，每年可增值30万元以上。
(7)新工艺物料分级系统采用了高频率强制型微粉分级机，分级机叶轮设计转速为0-6000转，使产品的粒度控制得心应手，可任意按客户的要求调整产品粒度结构，产品质量大幅度提高。增强和拓宽了不同行业的适用范围，大大提高了市场占有率，经济效益成倍提高。
(8)新工艺物料与空气分离系统旋风分离器采用了双向螺旋强制性重力分离技术，经实践证明比原单向螺旋工艺大大提高了分离效果，比原工艺相比，提高了成品率，减轻了后期装置的磨损，经济效益明显提高。
权利要求1.一种环保型硅藻土生产装置，其特征在于包括干燥粉碎装置、一级原料分离装置、助溶剂添加装置、二级原料分离装置、高温煅烧装置、冷却粉碎装置和产品分级包装装置；其中干燥粉碎装置为利用高温煅烧装置产生的余热干燥物料的粉碎机；一级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置；助溶剂添加装置为带搅拌装置的容器；二级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置，并在提升装置中连接高温煅烧装置的少部分余热气流；高温煅烧装置为回转窑；冷却粉碎装置包括水冷螺旋输送器和水冷粉碎机；产品分级包装装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置。
2.根据权利要求1所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该高温煅烧装置还包括煤气发生炉，回转窑是燃气回转窑，煤气发生炉向回转窑供应燃烧用煤气。
3.根据权利要求2所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该煤气发生炉包括上煤装置、、蒸汽包、进料口及炉体构成，其中炉体为双层炉胆结构，外层炉胆为保温材料，内层炉胆为水套，该水套与蒸汽包连接，用于产生煤气炉的自用蒸汽。
4.根据权利要求1所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该水冷粉碎机为对辊式粉碎机，该对辊设置成空心结构，该空心的对辊连接循环冷水。
5.根据权利要求1所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该产品分级装置为两级微粉分级机串联负压入料的的分级装置。
6.根据权利要求1所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该产品分级装置还包括由球磨机、高效微粉分级机、双向涡流旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机组成的超细粉生产分级装置。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该些微粉分级机、旋风分离器和环保收集器的底部各设有关风排料阀。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的环保型硅藻土生产装置，其特征在于该各装置之间的物料输送均采用封闭螺旋输送器。
专利摘要本实用新型公开了一种环保型硅藻土生产装置，包括干燥粉碎装置、一级原料分离装置、助溶剂添加装置、二级原料分离装置、高温煅烧装置、冷却粉碎装置和产品分级包装装置；其中干燥粉碎装置为利用高温煅烧装置产生的余热干燥物料的粉碎机；一级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置；助溶剂添加装置为带搅拌装置的容器；二级原料分级装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置，并在提升装置中连接高温煅烧装置的少部分余热气流；高温煅烧装置为回转窑；冷却粉碎装置包括水冷螺旋输送器和水冷粉碎机；产品分级包装装置包括微粉分级机、旋风分离器、环保收集器和罗茨引风机，构成负压风力提升分离装置。
文档编号C01B33/12GK2654589SQ0324914
公开日2004年11月10日 申请日期2003年9月25日 优先权日2003年9月25日
发明者李存昌 申请人:李存昌