一种粘土煅烧颜色控制系统的制作方法

本发明涉及粘土煅烧设备领域，尤其涉及一种粘土煅烧颜色控制系统。

背景技术：

1、煅烧粘土是一种将粘土进行高温处理的过程，通常是指将粘土矿物加热至600-1000℃之间，使其发生化学和物理变化，从而改变其结构和性质。这一过程可以使粘土获得更高的强度、硬度、耐火性等性质，从而适用于更广泛的应用领域。

2、在煅烧过程中，粘土经历以下几个阶段：脱水阶段：在加热过程中，粘土中的水分被蒸发出来。这个过程通常发生在100℃以下，大约在50℃时起始。烧结阶段：随着温度的升高，粘土中的有机物质和微小颗粒逐渐烧结并形成更结实的颗粒结构。这个过程通常发生在300-500℃之间。重组阶段：随着温度的升高，粘土中的矿物质开始向更为紧密的排列结构转变，同时释放出一些气体。这个过程通常发生在500-800℃之间。硬化阶段：当温度达到800℃以上时，粘土中的矿物质开始熔化、扩散并重新结晶，从而形成一种硬度更高、耐火性更强的物质。

3、煅烧粘土的目的主要是为了通过改变其结构和性质，提高其在不同领域的应用价值。例如，在陶瓷制造领域，煅烧可以使粘土获得更高的耐热性和耐酸碱性，从而制作出更为坚固耐用的陶器和瓷器；在建筑材料领域，煅烧可以使粘土获得更高的硬度和稳定性，从而制作出更为坚固的砖、瓦等产品。

4、现有的粘土煅烧系统主要有悬浮煅烧和回转窑煅烧两种路径。悬浮煅烧具有热交换效率高，易操作，质量稳定等特点。但是悬浮煅烧结构大，建筑高，尤其是对含铁量高的原料，经研究表明，粘土中赤铁矿无论在还原气氛还是氧化气氛中煅烧，当温度高于650度时，都会最终形成磁铁矿，磁铁矿呈暗灰色，与传统水泥颜色接近，进行颜色控制时，采用还原气氛冷却，并不能很好控制颜色，有部分煅烧料会在冷却过程中重新氧化，同时还容易出现堵料。同样，采用回转窑及回转冷却生产煅烧粘土，质量控制不好，热耗高，但是，回转冷却可以在冷却过程中基本隔绝物料与空气接触，保证煅烧物料在冷却过程中不被重新氧化，能很好的控制颜色。

5、所以，如何在煅烧粘土时，既能降低系统热耗，保证产品质量，同时又能很好的控制产品颜色，把两者的优点结合起来，是本发明重点研究的内容。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明实施例提供了一种粘土煅烧颜色控制系统，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种粘土煅烧颜色控制系统，该系统包括悬浮煅烧子系统和回转冷却子系统，所述悬浮煅烧子系统用于对粘土物料进行预热、煅烧分解和分离，所述回转冷却子系统用于对煅烧分解后粘土物料进行冷却；

4、其中，所述回转冷却子系统包括可回转设置的冷却器，所述冷却器至少在物料的进口端或出口端设置有第一喷水装置，用于喷射冷却水，使冷却水汽化产生水蒸气并充斥于进口或出口部位，隔绝冷却器内外的空气交换，防止粘土物料在冷却过程中被氧化变色，以实现对成品粘土的颜色控制。

5、在一些实施例中，自所述冷却器的进料端至出料端，所述冷却器向下倾斜布置，其倾斜角度为0-6°。

6、在一些实施例中，所述回转冷却子系统还包括设置在所述冷却器下方的冷却水回收装置，用于回收对所述冷却器的筒体表面进行热交换的冷却水，所述冷却器的筒体用于对粘土物料进行热交换，使得粘土物料进行冷却降温；所述回转冷却子系统还包括设置在所述冷却器上方的密封罩，用于对水蒸汽进行收集冷凝，并使冷凝水汇集到所述冷却水回收装置或直接给所述喷水装置供水的原水系统。

7、在一些实施例中，所述冷却器在物料的进口端和出口端均设置有所述第一喷水装置，所述冷却器的进口端和出口端为固定设置，所述冷却器的中部为可回转设置的回转段，所述回转段与进口端、出口端的连接为密封连接；

8、所述冷却器在壳体外部设置有第二喷水装置，所述第二喷水装置包括从高温区到低温区设置的不同的喷头，用于对外部进行降温。

9、在一些实施例中，粘土物料在所述冷却器进口端的温度配置为800度，粘土物料在所述冷却器的第一冷却段的温度配置为不高于300度，粘土物料在所述冷却器的出口端的温度配置为不高于150度，并由输送装置运走。

10、在一些实施例中，所述悬浮煅烧子系统包括预热装置，用于对粘土物料进行预热；

11、所述预热装置包括第一级预热旋风筒和第二级预热旋风筒，所述第一级预热旋风筒位于所述第二级预热旋风筒的上方，所述第一级预热旋风筒和第二级预热旋风筒通过上向送料管道和下向送料管道连通；

12、所述第一级预热旋风筒设置有至少一个，其具有第一上进料区和第一下出料区；所述第二级预热旋风筒设置有至少一个，其具有第二上进料区和第二下出料区，所述第一级预热旋风筒的第一上进料区与所述第二级预热旋风筒的第二上进料区通过所述上向送料管道连通，所述第一级预热旋风筒的第一下进料区与所述第二级预热旋风筒的第二上进料区通过所述下向送料管道连通；

13、所述上向送料管道设置有投料口或者连接有投料装置。

14、在一些实施例中，所述悬浮煅烧子系统还包括分解装置，设置于所述预热装置的下方，并直接或通过管道与所述第二级预热旋风筒的第二下出料区连通，用于煅烧分解预热后的粘土物料；

15、所述分解装置包括分解炉，所述分解炉的底部通过管道与所述第二级预热旋风筒的第二下出料区连通，所述分解炉的顶部设置有物料出口。

16、在一些实施例中，所述悬浮煅烧子系统还包括热风炉装置，用于给所述分解装置提供热量；

17、所述热风炉装置设置有氧含量控制机构，用于控制出口热风气体氧含量，从而控制粘土在所述分解装置内煅烧的工艺氛围。

18、在一些实施例中，所述热风炉装置的燃料入口包括：用于供天然气投入的第一燃料口，用于供石油焦或废油的投入的第二燃料口，用于供工业垃圾投入的第三燃料口；

19、所述热风炉装置的下部设置有阶梯篦板，用于给大块垃圾燃烧提供燃烧助力空气及收集燃烧后的灰烬。

20、在一些实施例中，所述悬浮煅烧子系统还包括分离装置，所述分离装置与所述分解装置连通，用于实现煅烧分解后的粘土物料与气体的分离；

21、所述分离装置还与所述回转冷却子系统的冷却器的进口端通过管道连接。

22、在一些实施例中，所述悬浮煅烧子系统还包括除尘器，所述除尘器与所述第一级预热旋风筒顶部的第一上进料区连通，用于对烟气进行除尘。

23、本发明实施例的粘土煅烧颜色控制系统将煅烧和冷却分别不同的设备内进行；悬浮煅烧子系统主要用于将粘土物料进行预热、煅烧分解和分离，可大大降低能耗。回转冷却子系统则是用于对煅烧分解后的粘土物料进行冷却，在回转冷却子系统中，采用了可回转设置的冷却器并在其进口端或出口端设置第一喷水装置，这样可以使冷却水产生水蒸气充斥于进口或出口部位，从而防止粘土物料在冷却过程中被氧化变色，保证成品粘土的颜色控制。本系统将现有的两种粘土煅烧方案，各取其优点，在提高整个系统操作稳定，换热效果提高，质量控制简单的同时，在生产中颜色控制上，也实现了稳定可靠。降低整个悬浮煅烧系统结构高度，减小系统压损，从总体系统出发，进行热耗和能耗的优化，达到碳减排的目的。

24、本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

25、本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。