柱状颗粒硅藻土的焙烧方法及其焙烧设备与流程

本发明涉及硅藻土，尤其涉及柱状颗粒硅藻土的焙烧方法及其焙烧设备。

背景技术：

1、柱状颗粒硅藻土由天然硅藻土作为原料，加入助剂进行改性后经造粒、焙烧和筛分制成，具有颗粒形状，吸附容量大，强度高，防火阻燃，无毒无味无害，无粉尘，便于回收利用等优点。在商业和家庭食品、水果等农产品冷藏保鲜过程中，柱状颗粒硅藻土可以作为冷藏保鲜剂，吸收冷藏过程中农产品释放的乙烯气体和水分，从而延长食品的保质期。在废气处理行业中柱状颗粒硅藻土可以作为家庭吸油烟机储油盒、工业废气吸附装置及油雾净化器中的废油吸收剂。

2、传统的柱状颗粒硅藻土制粒出来后会直接进行高温焙烧，该种方式容易使柱状颗粒硅藻土的内部焙烧不完全，致使柱状颗粒硅藻土的孔隙率不高，造成单位重量柱状颗粒硅藻土吸附容量较低。另外，制粒出来的柱状颗粒硅藻土直接高温焙烧会使柱状颗粒硅藻土的外部和内部产生较大的温差，容易造成颗粒硅土在焙烧时出现开裂的情况，使焙烧完成后的柱状颗粒硅藻土中产生较多不符合规格的粉末；并且后续冷却和筛选过程分别采用风冷和振动筛选的方式，风冷过程和振动筛选过程均会使柱状颗粒硅藻土之间产生较重的撞击，容易对柱状颗粒硅藻土造成破坏，增加了硅藻土粉末的产生。

技术实现思路

1、本发明提供柱状颗粒硅藻土的焙烧方法及其焙烧设备，能够解决背景技术中提及的问题，提高焙烧后柱状颗粒硅藻土的孔隙率，并减少在焙烧、冷却和筛选过程中硅藻土粉末的产生。

2、本发明解决其技术问题的技术方案是：1、将制粒成型后的柱状颗粒硅藻土在焙烧前进行预干燥工艺，所述预干燥的温度预干燥在85℃～300℃的环境下使柱状颗粒硅藻土充分地进行预热，预热时间为32～138分钟，该过程能控干柱状颗粒硅藻土中的水分，并对柱状颗粒硅藻土中需要长时间加热才能焙烧殆尽的部分进行预先持续加热，方便后续焙烧时对该部分进行燃烧，提高柱状颗粒硅藻土成品的孔隙率；2、在长时间的预干燥工序过程中，柱状颗粒硅藻土的内部温度逐渐升高，防止后续焙烧工序中柱状颗粒硅藻土外部和内部的温差较大，减少颗粒硅土在焙烧时出现开裂的情况发生，减少焙烧后柱状颗粒硅藻土成品中的粉末产生；3、焙烧后对柱状颗粒硅藻土冷却采用水冷的方式，对柱状颗粒硅藻土筛选则采用滚筒缓慢滚动的方式，两种方式均能减少硅藻土之间的强烈碰撞，减少冷却和筛选过程中硅藻土粉末的产生。

3、所述一种柱状颗粒硅藻土的焙烧方法为：第一步，柱状颗粒硅藻土的预干燥工序；第二步，柱状颗粒硅藻土的焙烧工序；第三步，柱状颗粒硅藻土的冷却筛选工序。

4、所述第一步，所述柱状颗粒硅藻土的预干燥工序：使用红外线加热方式对柱状颗粒硅藻土进行预干燥，预干燥的温度为100℃～300℃，预干燥的时间为38-132分钟。

5、所述柱状颗粒硅藻土的原料中水和天然硅藻土的比例为1:2～2.5时，预干燥时间为40～60分钟；所述柱状颗粒硅藻土的原料中水和天然硅藻土的比例为3:1.8～2.2时，预干燥时间为115～130分钟。

6、所述第二步，柱状颗粒硅藻土的焙烧工序：包括预热阶段和烧成阶段，预热阶段使用焙烧红外预热器对柱状颗粒硅藻土进行快速预热，所述预热阶段的温度为450℃～650℃，预热阶段时间为20～30分钟；所述烧成阶段的温度为800℃～1050℃，烧成阶段的时间为25～85分钟。

7、所述第三步，柱状颗粒硅藻土的冷却筛选工序：采用冷却水与焙烧后的柱状颗粒硅藻土进行热交换使柱状颗粒硅藻土得到冷却，同时通过筛网片对柱状颗粒硅藻土进行筛选。

8、所述一种柱状颗粒硅藻土的焙烧设备，包括预干燥设备系统、焙烧设备系统、冷却筛选设备系统、控制柜系统和安装平台，所述预干燥设备系统、焙烧设备系统、冷却筛选设备系统、控制柜系统均设置于安装平台上。

9、所述预干燥设备系统包括进料装置、预干燥螺旋料筒、预干燥加热装置、预干燥驱动装置、预干燥送料装置和预干燥温度传感器，所述进料装置设于预干燥螺旋料筒的进料端口；所述预干燥加热装置设于预干燥螺旋料筒内部，预干燥加热装置位于预干燥螺旋料筒的中心轴位置；所述预干燥驱动装置固定设置于安装平台上，预干燥驱动装置设置于预干燥螺旋料筒的下端位置；所述预干燥送料装置设于预干燥设备系统和焙烧设备系统之间；所述预干燥温度传感器设于预干燥螺旋料筒的内壁。

10、所述进料装置包括预干燥进料管和进料旋转连接件，所述进料旋转连接件位于预干燥进料管与预干燥螺旋料筒之间，进料旋转连接件使预干燥进料管旋转连接于预干燥螺旋料筒的进料端口位置。

11、所述预干燥螺旋料筒包括预干燥输送筒体、预干燥输送螺旋叶片、预干燥转动圆轨和预干燥从动齿圈，所述预干燥输送螺旋叶片设于预干燥输送筒体的内壁；预干燥转动圆轨和预干燥从动齿圈设于预干燥输送筒体的外壁。

12、所述预干燥加热装置包括预干燥红外线加热器和预干燥加热器支架，预干燥加热器支架的数量为两个，两个预干燥加热器支架分别设于预干燥输送筒体内部的两侧，预干燥输送筒体与预干燥输送筒体的内壁通过螺栓固定连接，预干燥红外线加热器设置于预干燥加热器支架之间。

13、所述预干燥驱动装置包括预干燥支撑滚轮座、预干燥传动齿轮、预干燥减速电机和预干燥驱动底座，预干燥支撑滚轮座设置于预干燥转动圆轨的下方，预干燥支撑滚轮座对预干燥转动圆轨起到支撑作用，并且预干燥转动圆轨能在预干燥支撑滚轮座上进行滚动；预干燥驱动底座设于预干燥从动齿圈的下方，预干燥减速电机设于预干燥驱动底座上，预干燥传动齿轮固定于预干燥减速电机的输出轴上，预干燥传动齿轮与预干燥从动齿圈相啮合。

14、所述预干燥送料装置包括预干燥送料底板和预干燥送料挡边板，所述预干燥送料底板倾斜设置，预干燥送料底板靠近预干燥设备系统的一端位于其靠近焙烧设备系统一端的上方，所述预干燥送料挡边板设于预干燥送料底板上表面的两侧位置。

15、所述焙烧设备系统包括焙烧支架装置、焙烧加热装置、焙烧螺旋筒、焙烧驱动装置、焙烧送料装置、焙烧抽烟装置、焙烧控制箱、焙烧预热温度传感器和焙烧烧成温度传感器；焙烧支架装置固定于安装平台上，位于焙烧螺旋筒靠近预干燥螺旋料筒的一侧；所述焙烧加热装置安装于焙烧支架装置上；所述焙烧加热装置远离焙烧支架装置的一端位于焙烧螺旋筒的内部；焙烧驱动装置设置于焙烧螺旋筒的下方；焙烧送料装置固定于安装平台上，位于焙烧设备系统和冷却筛选设备系统之间；所述焙烧预热温度传感器和焙烧烧成温度传感器均设于焙烧螺旋筒的内壁，焙烧预热温度传感器设置于焙烧螺旋筒内靠近预干燥设备系统的位置，焙烧烧成温度传感器设置于焙烧螺旋筒内靠近冷却筛选设备系统的位置；所述焙烧送料装置和焙烧抽烟装置设于焙烧螺旋筒的出料端口位置，焙烧送料装置位于焙烧抽烟装置内。

16、所述焙烧支架装置包括支架侧板和支架顶板，支架侧板的下端固定于安装平台上，支架顶板设于支架侧板的上端。

17、所述焙烧加热装置包括焙烧加热器安装管、预热器支架、焙烧红外预热器和焙烧等离子加热器，焙烧加热器安装管的一端固定连接于焙烧支架装置上，预热器支架设置于焙烧加热器安装管靠近焙烧支架装置的一端，焙烧红外预热器设于预热器支架上，焙烧等离子加热器设于焙烧加热器安装管远离焙烧支架装置的一端。

18、所述焙烧螺旋筒包括焙烧输送筒体、焙烧输送螺旋叶片、焙烧转动圆轨和焙烧从动齿圈；所述焙烧输送螺旋叶片设于焙烧输送筒体的内壁；焙烧转动圆轨和焙烧从动齿圈设于焙烧输送筒体的外壁。

19、所述焙烧输送筒体的内部分为预热段和烧成段，焙烧红外预热器和焙烧等离子加热器分别位于预热段和烧成段的中心轴位置。

20、所述焙烧驱动装置包括焙烧支撑滚轮座、焙烧传动齿轮、焙烧减速电机和焙烧驱动底座，焙烧支撑滚轮座设置于焙烧转动圆轨的下方，焙烧支撑滚轮座对焙烧转动圆轨起到支撑作用，并且焙烧转动圆轨能在焙烧支撑滚轮座上进行滚动；焙烧驱动底座设于焙烧从动齿圈的下方，焙烧减速电机设于焙烧驱动底座上，焙烧传动齿轮固定于焙烧减速电机的输出轴上，焙烧传动齿轮与焙烧从动齿圈相啮合。

21、所述焙烧送料装置包括焙烧送料底板和焙烧送料挡边板，所述焙烧送料底板倾斜设置，焙烧送料底板靠近焙烧设备系统的一端位于其靠近冷却筛选设备系统一端的上方，所述焙烧送料挡边板设于焙烧送料底板上表面的两侧位置

22、所述焙烧抽烟装置包括排烟室主体、焙烧管体口、冷却管体口、维修门、排烟口和排烟管，所述排烟口位于排烟室主体的顶部，所述排烟管的一端连接于排烟口，排烟管的内部远离排烟口一端设有排风机。

23、所述冷却筛选设备系统包括冷却筒装置、筛选螺旋筒装置、冷却筛选驱动装置、碎土集中筒装置、碎土收集盒和成品出料装置，冷却筒装置设于筛选螺旋筒装置的内部，所述碎土集中筒装置套设于筛选螺旋筒装置的外部，碎土集中筒装置的两端与筛选螺旋筒装置的外壁旋转连接；所述碎土收集盒位于碎土集中筒的下方，所述成品出料装置位于筛选螺旋筒装置的出料端口位置。

24、所述筛选螺旋筒装置包括冷却筛选输送筒体、冷却筛选输送螺旋叶片、筛网片、筛网连接条、连接通孔、冷却筛选转动圆轨和冷却筛选从动齿圈；所述冷却筛选输送螺旋叶片设于冷却筛选输送筒体的内壁；冷却筛选输送筒体的外壁中间段设有筛选安装口，所述筛网片设于筛选安装口的位置，筛网连接条位于筛网片的两侧边缘位置，所述筛网连接条上排列设有连接通孔，连接通孔内设有螺栓；冷却筛选转动圆轨和冷却筛选从动齿圈设于冷却筛选输送筒体的外壁。

25、所述冷却筒装置包括冷却水筒、水筒支架、冷却液进入管和冷却液排出管，水筒支架的数量为两个，两个水筒支架分别固定于冷却筛选输送筒体内部的两侧，冷却水筒的两端固定于两侧的水筒支架上，冷却水筒的中心轴和冷却筛选输送筒体的中心轴位于同一直线上。

26、所述冷却筛选驱动装置包括冷却筛选支撑滚轮座、冷却筛选传动齿轮、冷却筛选减速电机和冷却筛选驱动底座。

27、所述碎土集中筒装置包括集中筒主体、前端连接环体、后端连接环体、筒体支腿、漏料口、漏料移动挡板、清理口和清理活动门，所述前端连接环体和后端连接环体分别位于集中筒主体的两端，前端连接环体和后端连接环体均与集中筒主体的两端旋转连接，漏料口和清理口均位于集中筒主体的下端位置。

28、所述成品出料装置包括成品出料管和出料旋转连接件，所述出料旋转连接件位于成品出料管与冷却筛选输送筒体之间，出料旋转连接件使成品出料管旋转连接于冷却筛选输送筒体的进料端口位置。

29、本发明的有益效果是：制粒成型后的柱状颗粒硅藻土在焙烧前进行预干燥使柱状颗粒硅藻土充分地进行预热，控制柱状颗粒硅藻土中的水分，并对柱状颗粒硅藻土中需要长时间加热才能焙烧殆尽的部分进行预先持续加热，方便后续焙烧时对该部分进行燃烧，提高柱状颗粒硅藻土成品的孔隙率；长时间的预干燥使柱状颗粒硅藻土的内部温度逐渐升高，防止后续焙烧工序中柱状颗粒硅藻土外部和内部的温差较大，减少颗粒硅土在焙烧时出现开裂的情况发生，减少焙烧后柱状颗粒硅藻土成品中的粉末产生；柱状颗粒硅藻土冷却采用水冷的方式，筛选采用滚筒缓慢滚动的方式，两种方式均能减少硅藻土之间的强烈碰撞，减少冷却和筛选过程中硅藻土粉末的产生；本发明能提高柱状颗粒硅藻土成品的孔隙率，减少焙烧冷却筛选过程中硅藻土粉末的产生，使单位重量柱状颗粒硅藻土具有更高的吸附容量。