一种生产金红石型钛白粉的煅烧装置的制作方法

本实用新型涉及钛白粉生产领域，特别是一种生产金红石型钛白粉的煅烧装置。

背景技术：

在钛白粉生产过程中，回转窑是常见的煅烧装置。在硫酸法生产钛白粉过程中，通常是将钛精矿和钛渣混合进行破碎，再经过酸解、水解、盐处理等工序产生偏钛酸，然后在回转窑内进行高温煅烧，使偏钛酸转化为二氧化钛，得到钛白粉初品，最后经粉碎包装得到钛白粉成品。偏钛酸在回转窑内进行燃烧时，除脱水脱硫外，最主要的是进行转化和粒子成长两个过程；而具有颜料性能的钛白粉有锐钛型和金红石型两种晶型。

在生产金红石型二氧化钛的煅烧过程中，回转窑内温度控制最为关键，由于金红石型二氧化钛转化温度远高于锐钛型二氧化钛的转化温度，其二氧化钛烧结的几率得到显著提升，且需要在煅烧时加入各种金红石型转化促进剂，来得到较为稳定的金红石型钛白粉，因此，需要严格控制回转窑内部的各个区间的煅烧温度，同时，现有的回转窑普遍存在能耗高、二氧化钛易烧结导致转化率低，最终得到产品的质量不稳定，特别是消色力、颜料色泽和硬度波动严重等问题。

现有专利中，申请号为201721137899.7，申请日为2017.09.06的专利公开了一种硫酸法钛白粉煅烧回转窑，其在回转窑的筒体上设置保温层，尤其是在高温区设置双保温层，使物料在高温区的时间延长，使偏钛酸脱硫更彻底，晶型转化时间更长，钛白粉晶粒更均匀稳定。然而，其保温层的设置仅能使温度梯度放缓，转化时间延长，并不能够保证偏钛酸在煅烧过程中分散均匀，也无法使金红石型转化促进剂与偏钛酸充分混合，且其燃烧装置也不能保证燃烧均匀，从而易产生钛白粉结块及转化不彻底现象，导致混有锐钛型晶型；同时，在实际生产金红石型二氧化钛过程中，偏钛酸在回转窑内脱水区中，由于偏钛酸物料内部水分分布不均以及温度有差异，容易聚集成块，从而影响后续晶型转化过程，易造成烧结，从而影响钛白粉质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种生产金红石型钛白粉的煅烧装置，其通过设置分料板使物料在脱水脱硫过程中得到充分分散，保证后续晶型转化，且设置燃烧台形成燃烧空间，减少了料层厚度，提高了温度的传递速率，使金红石型晶型得到充分快速转化，保证了金红石型粒子成长，使得到的钛白粉初品具有优质的消色力、硬度和色泽。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的生产金红石型钛白粉的煅烧装置，包括窑头、窑尾与筒体，所述筒体内部中空，所述窑头处设置有窑头盖，所述窑尾处设置有窑尾箱，所述窑头盖和窑尾箱均密封安装在筒体两端；所述窑头盖上设置有燃烧装置和出料口，所述窑尾箱上设置有送料口和烟气出口；所述送料口处的筒体内壁上固定安装有分料板，所述分料板与燃烧装置之间的筒体内壁上设置有燃烧台；所述筒体外壁设置有转动结构。

进一步地，所述筒体倾斜设置，所述窑头的高度低于窑尾的高度，所述燃烧装置的燃气供给方向、送料口的送料方向均与筒体的倾斜方向一致。

进一步地，所述转动结构包括滚轮和传动齿轮圈，所述滚轮通过拖轮组支撑固定在地面或支架上，所述传动齿轮圈与传动装置上的传动齿轮啮合，所述传动装置上连接有电机，所述电机给传动装置供能，所述传动装置能够驱动筒体转动。

进一步地，所述分料板为若干个，所述若干个分料板垂直于筒体设置，所述若干个分料板相互交叉固定安装在筒体内壁上。

进一步地，所述燃烧台固定安装在筒体中部的内壁上，所述燃烧台呈环状。

进一步地，所述燃烧台截面呈梯形状，其靠近窑尾一端呈倾斜状，靠近窑头一端设置有隔网。

进一步地，所述燃烧装置为燃烧器，所述送料口处安装有送料装置。

进一步地，所述出料口设置在窑头下方；所述烟气出口开设在窑尾上方。

进一步地，所述燃烧器上安装有引流盖，所述引流盖呈喇叭形。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、在本实用新型中的煅烧装置，通过在筒体内部设置燃烧台，使筒体内部形成煅烧空间，减少了料层厚度，提高了温度的传递速率，且煅烧时晶型转化过程的温度能够维持在800~860℃，使金红石型晶型得到充分快速转化。

2、通过在送料口处设置分料板，当物料输送入窑尾箱前端时，分料板可将物料进行分散，避免大块物料聚集，使物料充分快速脱水，提升了效率，且能够提升后续脱硫、晶型转化和粒子成长的转化效率。

3、使用本实用新型的煅烧装置，单台设备的产能能够提高55%以上，煅烧时间能够减少至8h，能够且得到的金红石型钛白粉的质量更加稳定， 粒子间烧结及聚集现象减少，得到的粒子外形圆滑规整，一级品率提高到99%。

附图说明

图1是本实用新型煅烧装置的结构示意图；

图2是图1中A-A向剖视图；

图中标记：1-窑头，2-隔网，3-筒体，4-燃烧台，5-分料板，6-烟气出口，7-送料装置，8-窑尾，9-电机，10-传动装置，11-传动齿轮，12-传动齿轮圈，13-拖轮组，14-滚轮，15-引流盖，16-出料口，17-燃烧器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，本实用新型的生产金红石型钛白粉的煅烧装置，包括窑头1、窑尾8与筒体3，所述筒体3内部中空，形成煅烧区域，偏钛酸的煅烧在内部中空结构中进行，所述窑头1处设置有窑头盖，所述窑尾8处设置有窑尾箱，所述窑头盖和窑尾箱均密封安装在筒体3两端，优选可用螺纹或者螺栓连接但不限于螺纹或螺栓的密封连接方式，以保证窑内密封煅烧正常进行，同时便于煅烧装置的清洗或者维修；所述窑头盖上设置有燃烧器17和出料口16，所述窑尾箱上设置有送料口和烟气出口6，送料口处设置有送料装置7，优选送料装置为螺旋送料机；偏钛酸物料从窑尾箱的送料口进入，经过煅烧反应后从出料口排出，得到金红石型钛白粉初品；所述送料口处的筒体3内壁上固定安装有分料板5，当物料输送入窑尾箱前端时，分料板可将物料进行分散，避免大块物料聚集，使物料充分快速脱水，提升了效率，且能够提升后续脱硫、晶型转化和粒子成长的转化效率；进一步，所述分料板5与燃烧装置之间的筒体3内壁上设置有燃烧台4，燃烧台的设置能够形成燃烧空间，减少料层厚度，提高温度的传递速率，使金红石型晶型得到充分快速转化。

作为一个优选的实施例，所述燃烧器17包括燃气进气管、主进风管和次进风管，次进风管一端设置在燃气进气管内，与燃气进气管的燃火端齐平，燃气进气管的燃火端设置在主进风管内，燃气进气管的燃火端设置在主进风管内，略短于主进风管，优选燃气可为煤气。

为了进一步提升煅烧的效率，使得到的钛白粉初品能够充分排出，所述筒体3倾斜设置，优选倾斜度为4%-6%，窑头1的高度低于窑尾8的高度，使煅烧后得到的初品能够汇聚在出料口，然后排出；进一步，为了保证窑内温度均匀，反应充分，所述燃烧装置的燃气供给方向、送料口的送料方向均与筒体3的倾斜方向一致。

实施例2

基于上述实施例1，如图1所示，所述筒体3外壁设置有转动结构，转动结构能够带动筒体3转动，筒体转动能够带动物料转动至高处，再落下，使其分散更加充分，从而煅烧温度更均匀，进一步避免成团烧结，保证晶型成型，进一步，筒体转速可控制在1-3min/圈。优选地，所述转动结构包括滚轮14和传动齿轮圈12，所述滚轮14通过拖轮组13支撑固定在地面或支架上，所述传动齿轮圈12与传动装置10上的传动齿轮11啮合，所述传动装置11上连接有电机9，电机9给传动装置11供能，使传动装置运行，传动装置上的传动齿轮转动，驱动传动齿轮圈转动，从而带动筒体转动，该转动结构的结构简单，操作方便，能够进一步保障筒体内反应的进行。

实施例3

基于上述实施例1和实施例2，如图2所示，所述分料板5为若干个，所述若干个分料板5垂直于筒体3设置，所述若干个分料板5相互交叉固定安装在筒体3内壁上，优选可将分料板卡接或螺栓连接但不限于卡接或螺栓的连接方式。分料板能够纵向将筒体送料装置前端的空间分为多个，当物料输送入筒体内部时，会先经过分料板，第一时间将物料进行分散，使物料内部温度充分扩散，受热均匀，从而提升脱水和脱硫的效率。

作为一个优选的实施例，所述燃烧台4固定安装在筒体3中部的内壁上，优选为螺栓但不限于螺栓的连接方式；进一步，所述燃烧台4呈环状，截面呈梯形状，其靠近筒体内壁的长度大于靠近筒体中空部分的长度，优选燃烧台的长度为5.5m-8m，高度为300mm-500mm，进一步，燃烧台靠近窑尾8一端呈倾斜状，便于将物料引到燃烧台上，靠近窑头1一端设置有隔网2，隔网与筒体垂直，可将晶型成型区与粒子成长区分开，更有利于温度控制与物料成型，且隔网的孔径不高于1mm，以保证物料能够通过，且避免物料成团。

进一步，所述出料口16设置在窑头1下方，便于金红石型钛白粉排出；所述烟气出口6开设在窑尾8上方，便于烟气排出；进一步，在窑尾箱靠近筒体处可设置滤网，避免物料进入窑尾箱影响煅烧作业。作为优选，所述燃烧器17上安装有引流盖15，所述引流盖15呈喇叭形，喇叭开口端面略大于燃烧器端口，喇叭开口端面直径小于筒体内径；引流盖具有引流作用，使燃气充分分散，便于控制窑头盖前端的温度，使燃烧台处晶型转化煅烧温度保持在800~860℃，从而偏钛酸能够在金红石型促进剂的作用下充分转化。

在上述所有实施例中，本实用新型的煅烧装置回转窑的直径为3.6m，长48m，倾斜度为4%-6%，筒体由碳钢板卷制而成，筒体内壁设置有保温层，保温层由300mm高铝耐火砖铺设而成。为了保证窑内煅烧效果，所述引流盖15、燃烧台4、隔网2、分料板5均由耐高温材料制成，燃烧台4、隔网2、分料板5均设置在保温层上；保温层能够避免温度扩散流失，保证煅烧温度，且能降低筒体外部温度，避免外部温度过高，影响作业人员操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。