一种节能型钛白粉煅烧设备的制作方法

本实用新型涉及实用新型技术领域，更具体地说，涉及一种节能型钛白粉煅烧设备。

背景技术：

钛白粉是一种重要的白色颜料，广泛用于涂料、塑料、造纸、油墨、橡胶、化纤等行业。钛白粉的晶型分三种：锐钛型、板钛型和金红石型，晶型的类型取决于煅烧的温度。煅烧分三个阶段：脱水阶段、脱硫阶段和晶型转化阶段，晶型转化完成后进入冷窑进行冷却，从1050℃左右降至常温，冷窑通过风冷降温。

煅烧是决定钛白粉质量的三个最关键工序之一。钛白粉的煅烧工序大致如下：水解产物偏钛酸经隔膜压滤机脱去大部分水分后，由螺旋输送机输入具有一定斜度(一般为3-5％)且缓慢回转的钛白粉回转窑窑尾(也称进料端或高端)，同时窑头(即出料端或低端)的燃烧室将洁净的火焰及热风吹入窑内，对物料加以脱水、脱硫及晶型转化。经高温煅烧后的物料借助倾斜的窑体和自身重力，从窑头的燃烧室落料口出来，再经冷却送至磨粉工序。为了满足钛白粉煅烧工艺，必须保证回转窑窑头温度在900-950℃，窑尾温度在350-450℃。热气流在回转窑内和物料经过直接热交换后通过窑尾重力沉降和旋风除尘除去大部分的固体颗粒，再经文丘里喷淋洗涤降温、二次填料塔喷淋洗涤降温及电除雾除去酸雾后由引风机引至烟囱排向大气。

但是目前在钛白粉煅烧时存在以下问题：物料进入回转窑时水分含量较高，可达50-55％，导致煅烧时间长。钛白粉煅烧为梯度煅烧，温差大，产品质量不稳定；窑尾尾气温度高达350-450℃，除尘后需要喷淋降温排向大气，高温烟气热量没有充分利用。

针对该问题，目前有多种专利方案公开，如钛白粉煅烧回转窑进料方法及设备(申请号：201310067155.2)，括：隔膜压滤机，皮带输送机，第一螺旋输送机，闪蒸干燥主机，第二螺旋输送机，旋风除尘器，回转窑，高压引风机，碱液吸收塔，碱液喷淋泵，碱液贮槽，袋滤器；闪蒸干燥主机底部设置旋转叶片，闪蒸干燥主机和旋风除尘器底部分别设有第一星型卸料阀、第二星型卸料阀。采用上述进料设备的方法包括输送、闪蒸干燥、回收、收集和尾气处理步骤。进入闪蒸干燥主机的偏钛酸物料与来自回转窑窑尾的高温烟气接触，在底部旋转叶片的高速旋转作用下，物料被破碎、分散、干燥，经闪蒸干燥后，水分含量为10-15％的物料进入回转窑。

又如一种钛白粉煅烧回转窑进料方法(申请号：201711221913.6)，该专利包括如下步骤；把钛白粉浆料放入隔膜压滤机进行过滤，得到含水分85％-90％的浆料；把浆料放入隔膜袋内，并放入离心机内进行分离得到含水分65％-70％的浆料；把浆料通过压干机进行压缩得到含水分45％-50％的浆料；把浆料放入干燥机进行干燥处理得到15％-20％物料；把物料进行破碎，由抽料机把破碎的物料抽进回转窑。在回转窑出料口进行收集粉料或颗粒物料。

上述两件专利方案均是对物料进行预干燥使其水分含量降低，从而缩短煅烧时间，以提高设备利用率。但是第一个方案中通入的尾气与物料直接接触，物料在干燥机内干燥时有粉尘溢出。第二个专利方案需要单独设置干燥设备进行干燥，同样会造成粉尘溢出。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术在对物料预干燥处理时容易造成粉尘溢出的不足，提供了一种节能型钛白粉煅烧设备。本实用新型通过热交换螺旋送料器对物料进行换热干燥，避免物料与干燥气体直接接触，从而避免了粉尘溢出的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本实用新型的一种节能型钛白粉煅烧设备，包括依次设置的板框压滤机、传输带、热交换螺旋送料器、回转窑、冷渣机和粗品料仓，所述冷渣机上连接有冷风换热器；所述热交换螺旋送料器主要由螺旋送料管和套管组成，所述套管套在螺旋送料管外周形成换热腔；所述冷风换热器与套管围成的换热腔连通。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的在螺旋送料管上设置有出汽孔，所述套管一端通过管道与冷风换热器的换热出气口连接，所述套管另一端连接有蒸汽出气口和排水孔。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷风换热器的冷却风进气孔与风机管道连通，通过风机向冷风换热器供风。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷风换热器是在冷渣机外部设置夹套，形成通风腔；该通风腔与换热出气口、冷却风进气孔连通。

作为本实用新型更进一步的改进，所述排水孔位于套管的下侧；蒸汽出气口位于套管的上侧。

作为本实用新型更进一步的改进，所述传输带与热交换螺旋送料器之间设置有窑前储槽，在窑前储槽内把物料搅拌后转入到热交换螺旋送料器。

作为本实用新型更进一步的改进，所述回转窑倾斜设置，回转窑低处端设置有回转窑下料口。

作为本实用新型更进一步的改进，所述冷渣机设置有冷渣机进料口，所述回转窑下料口与冷渣机进料口配合。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种节能型钛白粉煅烧设备，采用常温冷却风对冷渣机进行换热，热交换后的冷却风进入热交换螺旋送料器对滤饼进行干燥，除去滤饼大部分水分。由于滤饼的水分已大部分清除，滤饼在燃烧回转窑脱水区的时间可以缩短50％以上，滤饼脱水时间缩短；此外，由于热风不与滤饼直接接触，从而避免了粉尘溢出的问题，无需再次除尘。

(2)本实用新型的一种节能型钛白粉煅烧设备，利用冷渣机进行换热，对滤饼快速降温。此外，把该部分热量用于滤饼的预热干燥，从而使滤饼上的热量得到回收利用，对热风的需求量也会减少，也就可以减轻高温风机的负荷，延长高温风机的故障率及寿命，并且可以有效地降低高温风机电耗及噪音污染。

(3)本实用新型的一种节能型钛白粉煅烧设备，其显著效果为经热风干燥后的滤饼在燃烧回转窑内的脱水时间减少，也就可以不同幅度的增加脱硫及晶型转化的时间，可以提高大窑转速，提高粗品产量。

附图说明

图1为节能型钛白粉煅烧设备的结构示意图；

图2为热交换螺旋送料器与冷渣机的连接结构示意图。

示意图中的标号说明：1、板框压滤机；2、卸料料斗；3、传输带；4、窑前储槽；5、热交换螺旋送料器；51、蒸汽进气口；52、蒸汽出气口；53、出汽孔；54、排水孔；55、螺旋送料管；56、套管；6、回转窑；61、回转窑下料口；7、冷渣机；71、冷渣机进料口；72、冷渣机出料口；73、换热出气口；74、冷却风进气孔；8、粗品料仓。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

结合图1、图2，本实施例的一种节能型钛白粉煅烧设备，包括依次设置的板框压滤机1、传输带3、热交换螺旋送料器5、回转窑6、冷渣机7和粗品料仓8，冷渣机7上连接有冷风换热器；热交换螺旋送料器5主要由螺旋送料管55和套管56组成，套管56套在螺旋送料管55外周形成换热腔；冷风换热器与套管56围成的换热腔连通。

冷风换热器是在冷渣机7外部设置夹套，形成通风腔；该通风腔与换热出气口73、冷却风进气孔74连通。冷风换热器的冷却风进气孔74与风机管道连通，通过风机向冷风换热器供风。

传输带3与热交换螺旋送料器5之间设置有窑前储槽4，在窑前储槽4内把物料搅拌后转入到热交换螺旋送料器5。回转窑6倾斜设置，回转窑6低处端设置有回转窑下料口61。冷渣机7设置有冷渣机进料口71，所述回转窑下料口61与冷渣机进料口71配合。

在进行物料传输时，盐处理所得浆料转入板框压滤机1压滤除去浆料中的水分，压滤后所得滤饼经卸料斗2卸料至传输带3，然后被送至窑前储槽4，滤饼经窑前储槽4搅拌搅碎后转入热交换螺旋送料器5。热交换螺旋送料器5把滤饼送入回转窑，燃烧回转窑6对滤饼进行煅烧，然后通过回转窑下料口61转入冷渣机7冷却，冷却后转入粗品料仓8，粗品料仓8内钛白粉温度34℃。

在进行换热时，需要利用热交换螺旋送料器5和冷风换热器进行换热，实现对滤饼的预处理。

作为优选，螺旋送料管55上设置有出汽孔53，套管56一端通过管道与冷风换热器的换热出气口73连接，滤饼热交换后水分含量降低，部分水分从热交换螺旋送料器5的出汽孔53排出。套管56另一端连接有蒸汽出气口52和排水孔54。排水孔54位于套管56的下侧，用于排出冷凝水。蒸汽出气口52位于套管56的上侧，用于排放热风。

具体工作工程如下：

步骤一：盐处理所得浆料转入板框压滤机1压滤除去浆料中的水分。

步骤二：压滤后所得滤饼经卸料斗2卸料至传输带3，滤饼水分为44.6％。

步骤三：开启窑前储槽4搅拌，之后开启电动机，将滤饼由传输带3输送至窑前储槽4。

步骤四：打开冷渣机7冷却风机，通过冷却风进气孔74进冷却风，换热后的冷却风从换热出气口73排出至热交换螺旋送料器5的高温蒸汽进气口51，与滤饼进行热交换。滤饼经窑前储槽4搅拌搅碎后转入带有夹套的热交换螺旋5，进行热交换干燥；热交换后的蒸汽从蒸气出气口52直接排至空中，其中若有冷凝水，从排水孔54排出，滤饼热交换后水分含量降低，部分水分从热交换螺旋送料器5的出汽孔53排出。

步骤五：确保燃烧回转窑6的高温风机处于开启状态，燃烧回转窑6转速4.5s/转，窑头温度951℃，窑尾温度309℃，天然气流量1342Nm³/h，经大约5-6小时后出料。经干燥后的含少量水分的半粉料由螺旋送入燃烧回转窑6，进行脱水、脱硫、晶型转化，得到钛白粉粗品；

步骤六：钛白粉粗品经燃烧回转窑下料口61转入冷渣机7冷却，钛白粉温度945℃，冷却后转入粗品料仓8，粗品料仓8内钛白粉温度34℃。冷渣机7冷却采用间接风冷，冷却风换热后变成热风转入热交换螺旋送料器5干燥滤饼。

利用上述设备，滤饼脱水时间缩短可以减少对窑尾高温风的需求，延长滤饼脱硫、晶型转化时间；同时脱水区对燃烧回转窑的窑尾高温风的需求减少，可以提高脱硫区、晶型转化区的温度，减少天然气的用量，降低天然气单耗；并且，为防止出现粉尘，滤饼水分含量控制在5％-6％，达到保护环境的有益效果。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。