一种铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑的制作方法

本实用新型涉及一种铝矾土制棕刚玉的加工设备，特别是一种铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑。

背景技术：

棕刚玉，又称金刚砂，是一种人造刚玉。棕刚玉主要化学成份是al2o3，其含量在95.00%-97.00%，另含有少量的fe，si，ti等。棕刚玉是最基本的磨料，因其磨削性能好，适用范围广。

传统的棕刚玉是用铝矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电弧炉中经过融化还原而制得。棕刚玉对铝矾土原料的量要求非常高，要求al2o3品位不低于80%，sio2的含量不超过6%，而随着我国氧化铝行业的壮大发展，优质铝土矿的储量日渐匮乏，企业不得不面对原料品位降低的现实。现有棕刚玉冶炼过程中，均采用天然优质的块状铝矾土，经煅烧脱水后进入冶炼程序，较为致密的块矿，冶炼过程内外温差大，所需冶炼的温度较高、时间较长，会使得冶炼能耗增加。再则，天然块矿的成分具有差异性，成分不均导致产品质量下降，成品率降低。

矿石在开采过程中，往往伴随较多的粉状铝矾土，由于粉矿的透气性差，易于堵塞炉膛，产生过多粉尘，污染环境，目前粉矿不作为冶炼原料，而铝矾土品位降低主要是由于矿石中硅含量增加所致。因此，如何将粉矿，尤其是品位降低的粉矿用于棕刚玉生产，是企业和研究人员都关注的重大问题。

随着研究的不断深入，目前出现了一种采用采用粉状铝矾土制备棕刚玉的方法，其大致工艺是先将铝土矿研磨均匀，高温煅烧后利用碱液进行浸出脱硅，脱硅后需经过造块（团），烘干后煅烧脱水，再进行常冶炼制得棕刚玉。上述方法最大的缺陷在于碱浸脱硅与块（团）煅烧是两个独立的工序，各自需要另行升温，不能有效衔接，能耗高、效率低，对粉状矿石的碱浸脱硅，需要在搅拌条件下进行，增加设备费用。

因此，

本技术：
实用新型人研发了一种煅烧-脱硅一体化隧道窑，可较好解决上述问题。将粉矿造块（团）后进入窑炉，在煅烧带完成脱硅，并活化硅矿物，经冷却带强制冷却至一定温度，通过喷淋常温的碱性进行脱硅，连续生产，有利于实现智能化，冷却带所产生的预热可用于脱硅矿（团）矿的烘干，脱硅碱液可循环利用，节约成本，提高生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供了一种铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑。本实用新型的设备可同时实现煅烧与脱硅，尤其是与新的工艺配套使用，具有加工效率高，更节能环保，且脱硅成本更低的特点。

本实用新型的技术方案：一种铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，从窑尾至窑头依次为预热段、焙烧段、冷却段和喷淋段；所述喷淋段内的上方设有喷淋管，喷淋管上设有喷嘴，喷淋管的一端伸出回转窑后连接在碱液喷淋设备上；所述喷淋段的窑壁上设有若干漏液孔，喷淋段的下方设有集液槽。

前述的铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，所述喷淋段的外部设有集液夹套，集液夹套靠近窑头的一侧设有敞口。

前述的铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，所述敞口为呐叭口，敞口的最低端位于集液槽内。

前述的铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，所述集液槽的底部连接有排液管，排液管上设有排液阀。

使用上述设备进行煅烧的工艺包括如下步骤：

1）将粉状铝矾土研磨均匀；

2）向矿粉中加水至其能成型，然后压制成块，得a品；

3）将a品先在回转窑预热段预热，然后移至焙烧段脱水0.5-1.5h，得b品；

4）将b品移至冷却段冷却至150-250℃，得c品；

5）然后移至喷淋段，向c品上喷淋碱液进行脱硅，得d品；

6）将d品再次脱水后进行常规冶炼即得棕刚玉。

而喷淋段喷淋的碱液可通过集液槽进行回收利用。

本实用新型的有益效果

本实用新型通过依次设置预热段、焙烧段、冷却段和喷淋段，制成块（团）状的铝矾土依次经预热、焙烧、冷却和喷淋后即可脱硅，与传统的粉状脱硅设备相比，本实用新型的设备可同时实现对块（团）状铝矾土的煅烧与脱硅，大大提高了加工效率；此外，由于是块（团）状料，碱液与铝矾土不会混在一起，而是直接从喷淋段下方的集液槽回收利用，大大缩短了加工时间，提高了成产效率，节能环保。尤其是实现品位降低的粉矿用于棕刚玉生产，拓宽原料选择范围。

附图说明

附图1为本实用新型的设备的结构示意图。

附图标记说明：1-预热段，2-焙烧段，3-冷却段，4-喷淋段，5-喷淋管门，6-喷嘴，7-漏液孔，8-集液夹套，9-集液槽，10-敞口，11-排液管，12-排液阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例

一种铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，如附图1所示，从窑尾至窑头依次为预热段1、焙烧段2、冷却段3和喷淋段4，预热段1、焙烧段2和冷却段3的结构以及工作方式与传统回转窑一致；区别在于：所述喷淋段4内的上方设有喷淋管5，喷淋管5上设有现有的喷嘴6，喷淋管5的一端伸出回转窑后连接在碱液喷淋设备上，碱液喷淋设备包括增压泵和碱液箱，增压泵的出水口连接喷淋管5，进水口连接在碱液箱内；所述喷淋段4的窑壁上设有若干漏液孔7，漏液孔7的孔径远小于块状铝土矿的尺寸，可保证脱硅液通过即可，喷淋段4的下方设有集液槽9。

工作原理：使用时，先按照加工工艺将粉状铝矾土研磨均匀，再制成块（团），将块（团）料置于预热段1中进行预热，预热好后转移至焙烧段2内焙烧，焙烧结束后转移至冷却段3中冷却，最后转移至喷淋段4内，通过碱液喷淋设备将碱液充入喷淋管5内，然后经喷嘴6向下方的块（团）料进行喷淋脱硅，碱液喷淋后流入下方，直接滤除，然后经窑壁上的漏液孔7漏至下方的集液槽9中，集液槽内的含硅液经脱硅后可再次利用。

作为优选，所述喷淋段4的外部设有集液夹套8，集液夹套8靠近窑头的一侧设有敞口10，由于回转窑本身具有一定的倾角，窑头端较低，因此，集液夹套8可将漏出的脱硅液进行引流后从敞口10排至集液槽9内进行回收。

作为优选，所述敞口10为呐叭口，敞口10的最低端位于集液槽9内，更易于脱硅液的排出，且收集效果更好。

作为优选，所述集液槽9的底部连接有排液管11，排液管11上设有排液阀12，当集液槽9内的脱硅液收集到一定量之后，可排出进行脱硅处理，实现碱液的循环利用。

技术特征：

1.一种铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，其特征在于：从窑尾至窑头依次为预热段（1）、焙烧段（2）、冷却段（3）和喷淋段（4）；所述喷淋段（4）内的上方设有喷淋管（5），喷淋管（5）上设有喷嘴（6），喷淋管（5）的一端伸出回转窑后连接在碱液喷淋设备上；所述喷淋段（4）的窑壁上设有若干漏液孔（7），喷淋段（4）的下方设有集液槽（9）。

2.根据权利要求1所述的铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，其特征在于：所述喷淋段（4）的外部设有集液夹套（8），集液夹套（8）靠近窑头的一侧设有敞口（10）。

3.根据权利要求2所述的铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，其特征在于：所述敞口（10）为喇叭口，敞口（10）的最低端位于集液槽（9）内。

4.根据权利要求1所述的铝矾土制棕刚玉煅烧-脱硅一体化隧道窑，其特征在于：所述集液槽（9）的底部连接有排液管（11），排液管（11）上设有排液阀（12）。

技术总结
本实用新型公开了一种铝矾土制棕刚玉煅烧‑脱硅一体化隧道窑，从窑尾至窑头依次为预热段、焙烧段、冷却段和喷淋段；所述喷淋段内的上方设有喷淋管，喷淋管上设有喷嘴，喷淋管的一端伸出隧道窑后连接在碱液喷淋设备上；所述喷淋段的窑壁上设有若干漏液孔，喷淋段的下方设有集液槽。本实用新型的设备可同时实现对块（团）状铝矾土的煅烧与脱硅，生产连续、智能，更加有利于实现品位降低的粉矿用于棕刚玉生产，与新的工艺配套使用，具有加工效率高，更节能环保，且脱硅成本更低的特点。

技术研发人员：邹建飞;陈朝轶;李翔;兰苑培;肖建涛;张铭
受保护的技术使用者：贵州遵义金山磨料有限公司;贵州大学
技术研发日：2019.08.30
技术公布日：2020.04.21