CN110220386A - 一种高岭土粉体预热***、及包含其的高岭土粉体煅烧***及煅烧方法 - Google Patents

一种高岭土粉体预热***、及包含其的高岭土粉体煅烧***及煅烧方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高岭土粉体预热***、及包含其的高岭土粉体煅烧***及煅烧方法，所述的高岭土粉体预热***包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元；所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。本发明提供的预热***尤其针对325目高岭土粉体进行预热，配合后续煅烧工段实现了高岭土原粉与高温烟气的直接接触换热，不仅提高了换热效率，也无需对现有的煅烧***进行大规模改造，同时本发明提供的预热***对后续煅烧窑的窑型没有特殊限制，容积产量和煅烧单耗也明显优于行业主流。

Description

一种高岭土粉体预热***、及包含其的高岭土粉体煅烧*** 及煅烧方法
技术领域
本发明属于煅烧技术领域，涉及一种预热***、及包含其的煅烧***及煅烧方法，尤其涉及一种高岭土粉体预热***、及包含其的高岭土粉体煅烧***及煅烧方法。
背景技术
高岭土是一种无机非金属的混合物，煅烧高岭土就是将高岭土在煅烧炉中烧结到一定的温度和时间，使其的物理化学性能产生一定的变化，以满足一定的要求。高岭土是一种无机非金属的混合物，煅烧高岭土就是将高岭土在煅烧炉中烧结到一定的温度和时间，使其的物理化学性能产生一定的变化，以满足一定的要求。
中国高岭土年均消费量约为300万吨，约有70％的高岭土用于陶瓷材料，具体分布为建筑、卫浴、日用和其它陶瓷，所占比例分别为40％，30％，20％和10％。325目煅烧高岭土主要用于各种陶瓷釉料，其煅烧主要使用隧道窑或者回转窑。隧道窑存在上下温差大、产品质量不稳定；采用人工装卸匣钵以及窑车，自动化程度低；窑车和匣钵蓄热损失大，整体热效率低等固有缺点，属于逐步被淘汰窑型，行业内正逐步使用回转窑代替隧道窑煅烧325目高岭土。
CN102060302A公开了一种利用立式高压磨制备超细高活性偏高岭土的工艺，先将高岭土原矿破碎至325±30目，再通过立式高压磨研磨后得到颗粒大小为2～2.5μm的超细高岭土粉体材料，后通过风机将此超细高岭土传送到回转窑加料***，经过自动加料机，将超细高岭土加入进回转窑内，后在回转窑内经600～900℃高温煅烧，煅烧时间为1～4小时，制备出的超细偏高岭土产品。
CN108046750A公开了一种活性高岭土粉体的制备方法，将高岭土原料在干燥立磨中进行粉磨均化，进入三级预热筒，进入煅烧炉完成闪速煅烧后，高温粉料与热气流被分离筒分离，微粉经由管道进入筒式冷却器，筒式冷却器中一次风将高温料块冷却并在窑尾将料块收集，收集后的物料可磨细制成≤0.044mm细粉或≤0.010mm的微粉。
CN105347838A公开了一种利用电镀污泥制作轻质陶粒的方法，包括以下步骤：(1)按重量配比提供原料；(2)将电镀污泥湿磨至150～200目，将城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土干磨至100～150目，将无烟煤干磨至100～150目，将氧化铁或赤铁矿干磨至100～150目；(3)将各种原料进行混合均匀；(4)将混合物料进行深度细化，通过造粒机挤压成陶粒生料；(5)通过双筒回转窑将陶粒生料预热、煅烧成轻质陶粒，出料、冷却后得到陶粒成品。
现有的回转窑煅烧工艺存在如下技术问题：
(1)回转窑高温烟气缺乏低成本高效利用方案
陶瓷用325目煅烧高岭土采用干法回转窑煅烧，回转窑高温烟气温度400-600℃，对于这部分高温烟气，行业内目前主要有两种利用方式。
方式一：将回转窑高温尾气通入间接换热器中，用于预热助燃空气，经预热后助燃空气返回燃烧***助燃，高温尾气经传热降温后进入后续除尘工序。采用这种方法，尾气热能利用率仅为30％左右，且在使用过程中，高岭土粉末易堆积，粘接与于换热器内部，进一步降低其换热效率。间接式换热器为普通耐热钢制成，耐蚀能力差，回转窑尾气中的有害气体，会造成换热器内部腐蚀，寿命缩短。
方式二：采用与水泥窑类似的多级旋风预热***，实现了尾气与物料的直接接触传热，热交换效率高，充分利用了尾气的热能，且物料在预热时可发生预煅烧，将其中的结晶水预先蒸发，缩短了煅烧时间，提高了生产效率。但此种方法设备投资大、占地大、对生产线改动也较大，只适合规模化生产[1]。
(2)出窑高温物料显热无法有效利用
出窑物料温度在900-1000℃，物料显热占整体热耗的20％-25％，目前行业内主要采用风冷方式，即采用大量冷风，在输送物料的同时，将物料冷却至30-50℃，但冷却风预热温度只有100-150℃，无法有效利用，造成了大量浪费。
(3)原矿适应性不好
现有回转窑煅烧工艺，因供热方式以及窑口材质限制，烧成温度不宜超过1200℃；因窑尾烟气缺乏高效利用手段，排烟温度不宜过高，一般控制在400-600℃，这就造成现有烧成体系对原矿适应性不好，只适合煅烧烧失量低，碳含量低的部分原矿，对于烧失量大，碳含量高的大多数原矿，其产量以及烧成白度等指标下降明显。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高岭土粉体预热***、包含其的高岭土粉体煅烧***及煅烧方法，本发明通过对窑尾预热***进行改进，采用了全新的烧成体系，提高了窑内换热效率，利用出窑的物料显热，大幅降低了排烟温度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高岭土粉体预热***，所述的高岭土粉体预热***包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元。
所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。
本发明提供的预热***尤其针对325目高岭土粉体进行预热，并配合后续煅烧工段实现了高岭土原粉与高温烟气的直接接触换热，不仅提高了换热效率，也无需对现有的煅烧***进行大规模改造，同时本发明提供的预热***对后续煅烧窑的窑型没有特殊限制，容积产量和煅烧单耗也明显优于行业主流。
具体而言，本发明提供的高岭土粉体预热***的优势之一在于，本发明将高岭土原粉直接喂入煅烧装置的排烟管路中，使得高岭土原粉与高温烟气直接接触，换热效率高(温差大、流速快)，2s左右即可完成换热和脱结晶水过程，此套预热***换热效率高、排烟温度低，对现有的煅烧生产线改动小，改造成本低，适合中小企业的设备改造和新建项目。
除此之外，本发明提供的高岭土粉体预热***的优势之二在于，在传统的煅烧***中为减少煅烧窑的返料量(一般控制在5％以内)，需控制窑内风速和物料在窑内的扬起翻转率，导致窑内换热效率低。采用本发明提供的高岭土粉体煅烧***，由于高岭土原粉本身就要通过排烟管路喂入煅烧窑，即便原粉物料被吹落回窑尾也可通过排烟管路重回窑内，因此，对煅烧窑的返料量限制可大幅放宽(控制在20％以内)，窑内风速和物料在窑内的扬起翻转率也可相应提高，不仅可提高窑内换热效率，而且窑尾的排烟温度也可大幅提高，这样煅烧窑的产量和对原矿的适应性都有不同程度的提高。
本领域的技术人员需要了解的是，本发明提供的预热***需要配合煅烧***使用，但本发明对后续工段采用何种形式或窑型的煅烧***没有特别要求，需确保的是，预热***中的热量应来源于后续煅烧窑窑尾产生的高温烟气，通过将高温烟气通入所述预热***的排烟管路中，借助并利用窑尾产生的高温烟气实现对高岭土原粉的预热处理，只要可以实现上述技术方案的任意一种煅烧***均可与本发明提供的预热***配合使用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述除尘单元的出料口下方设置有输送装置，所述输送装置用于承接并传送预热后的高岭土粉体。
优选地，所述旋风除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口。
优选地，所述布袋除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口。
优选地，所述旋风除尘器的出料口和布袋除尘器的出料口下方设置有输送装置。
优选地，所述旋风除尘器的进料口连接所述排烟管路的出口端。
优选地，所述旋风除尘器的出气口连接所述布袋除尘器的进料口。
优选地，所述布袋除尘器的出气口连接尾气引风机。
优选地，所述旋风除尘器为四筒旋风除尘器。
优选地，所述输送装置为螺旋输送机。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的进料单元包括连通的储料仓和卸料装置。
优选地，所述排烟管路上设置有进料口，所述卸料装置的出料口连接排烟管路的进料口。
优选地，所述的卸料装置为星型卸料器。
第二方面，本发明提供了一种高岭土粉体预热方法，采用第一方面所述的高岭土粉体预热***对高岭土原粉进行预热。
所述的预热方法包括：高岭土原粉通过进料单元输送至排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后，经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的预热方法包括：储料仓内的高岭土原粉经卸料装置送入排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出落入输送装置，预热后烟气经由尾气引风机排空。
优选地，所述高温烟气的温度为550～900℃，例如可以是550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃或900℃。
优选地，所述旋风除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃，例如可以是300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃或350℃。
优选地，所述布袋除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃，例如可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃。
优选地，经过所述高岭土粉体预热***预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃，例如可以是270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃或320℃。
优选地，所述预热后烟气的排空温度为250～300℃，例如可以是250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃或300℃。
第三方面，本发明提供了一种高岭土粉体煅烧***，所述的高岭土粉体煅烧***包括依次连接的预热单元、煅烧单元和冷却单元。
所述预热单元采用如第一方面所述的高岭土粉体预热***。
所述预热单元的排烟管路进口端连接煅烧单元的烟气出口。
本发明提供的煅烧***的优势之一在于：对煅烧窑的窑型限制较小，容积产量也明显高于行业主流，对于烧失量低的原矿而言，行业内主流容积产量为19-20kg/m3·h，而本发明提供的煅烧***的容积产量可达22.8kg/m3·h，提升幅度在10％以上。对于烧失量高原矿，行业内的煅烧***一直无法用于325目高岭土的煅烧工艺，而本发明提供的煅烧***利用48m长度回转窑即成功煅烧出合格的325目产品，且容积产量也能达到14.2kg/m3。
本发明提供的煅烧***的优势之二在于：在煅烧单耗方面也明显优于行业主流的煅烧***，煅烧325目高岭土，对于低烧失量原矿而言，行业内煅烧单耗一般为950-1000kcal/kg产品，采用本发明提供的煅烧***，根据山东某生产线生产调试实测结果表明，其煅烧单耗为824kcal/kg产品，节能15％以上。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的煅烧单元包括依次连接的煅烧装置和供热装置。
优选地，所述的煅烧装置为回转窑。
优选地，所述回转窑靠近预热单元的一端设置有烟气出口，所述烟气出口连接所述排烟管路的进口端。
优选地，所述回转窑靠近预热单元的一侧还设置有喂料组件。
优选地，所述喂料组件包括连通的稳流装置和喂料装置，所述稳流装置用于承接输送装置传送来的预热后高岭土粉体并稳定高岭土粉体的流量，所述喂料装置用于控制高岭土粉体的煅烧进料量。
优选地，所述回转窑远离预热单元的一侧设置有出料口。
优选地，所述回转窑远离预热单元的一侧还设置有供热装置，所述供热装置用于向回转窑内提供煅烧所需温度。
优选地，所述供热装置为燃气热风炉。
优选地，所述燃气热风炉的进气口分别独立地连接有配温风机和助燃风机。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的冷却单元包括冷却装置。
优选地，所述冷却装置为单筒冷却机。
优选地，所述单筒冷却机的一端设置有进料口，另一端设置有进风口和出料口，所述进料口连接回转窑的出料口，所述进风口连接冷却风机，所述出料口所处的出料管路上设置有出料阀。
优选地，所述单筒冷却机的进料口与所述回转窑出料口的连接管路上设置有调节装置。
优选地，所述的调节装置为气料通道调节器。
优选地，所述的出料阀为双翻板阀。
优选地，所述的冷却装置上方还设置有冷却介质喷淋装置。出窑的高温高岭土粉体进入冷却装置后，与冷却风机鼓入的冷风进行充分的热交换，经加热后的冷风通过气料通道调节器再次进入窑内，冷却装置的出料温度通过外壁冷却喷淋水水量来调节，同时，为确保***稳定性，可在冷却装置的进料端一侧增设一套加热后冷风旁路，用以调节冷却装置内的负压。采用此种方式，出窑物料显热可利用20％-40％。
第四方面，本发明提供了一种高岭土粉体煅烧方法，采用第三方面所述的高岭土粉体煅烧***对高岭土原粉进行煅烧，所述的煅烧方法包括：
高岭土原粉通过预热单元预热至270～320℃后喂入煅烧单元，经高温煅烧后送入冷却单元冷却得到煅烧高岭土。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的煅烧方法包括：
(Ⅰ)预热：储料仓内的高岭土原粉经卸料装置送入排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出落入输送装置，预热后烟气经由尾气引风机排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置将预热后的高岭土粉体送入稳流装置，稳流后通过喂料装置输送至煅烧装置中进行高温煅烧，供热装置向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置送入冷却装置，在冷却风机和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土。
优选地，步骤(Ⅰ)中所述高温烟气的温度为550～900℃，例如可以是550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃或900℃。
优选地，步骤(Ⅰ)中所述旋风除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃，例如可以是300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃或350℃。
优选地，步骤(Ⅰ)中所述布袋除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃，例如可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃。
优选地，步骤(Ⅰ)中所述预热后烟气的排空温度为250～300℃，例如可以是250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃或300℃。
优选地，步骤(Ⅱ)所述预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃，例如可以是270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃或320℃。
优选地，步骤(Ⅱ)所述煅烧所需温度为900～1350℃，例如可以是900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃或1350℃，进一步优选地，所述煅烧所需温度为1250～1300℃。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述***是指设备***、装置***或生产装置，属于专利法意义上的产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明将高岭土原粉直接喂入煅烧装置的排烟管路中，使得高岭土原粉与高温烟气直接接触，换热效率高(温差大、流速快)，2s左右即可完成换热和脱结晶水过程，此套预热***换热效率高、排烟温度低，对现有的煅烧生产线改动小，改造成本低，适合中小企业的设备改造和新建项目。
(2)在传统的煅烧***中为减少煅烧窑的返料量(一般控制在5％以内)，需控制窑内风速和物料在窑内的扬起翻转率，导致窑内换热效率低。采用本发明提供的高岭土粉体煅烧***，由于高岭土原粉本身就要通过排烟管路喂入煅烧窑，即便原粉物料被吹落回窑尾也可通过排烟管路重回窑内，因此，对煅烧窑的返料量限制可大幅放宽(控制在20％以内)，窑内风速和物料在窑内的扬起翻转率也可相应提高，不仅可提高窑内换热效率，而且窑尾的排烟温度也可大幅提高，这样煅烧窑的产量和对原矿的适应性都有不同程度的提高。
(3)本发明提供的煅烧工艺和煅烧***回转窑的窑型限制较小，容积产量也明显高于行业主流，对于烧失量低的原矿而言，行业内主流容积产量为19-20kg/m3·h，而本发明提供的煅烧***的容积产量可达22.8kg/m3·h，提升幅度在10％以上。对于烧失量高原矿，行业内的煅烧***一直无法用于325目高岭土的煅烧工艺，而本发明提供的煅烧***利用48m长度回转窑即成功煅烧出合格的325目产品，且容积产量也能达到14.2kg/m3。
(4)本发明提供的煅烧***在煅烧单耗方面也存在明显优势，与行业主流的煅烧工艺相比，本发明提供的煅烧工艺可节能15％以上。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的高岭土粉体预热***的结构示意图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的高岭土粉体煅烧***的结构示意图；
其中，1-储料仓；2-卸料装置；3-旋风除尘器；4-布袋除尘器；5-尾气引风机；6-输送装置；7-喂料装置；8-回转窑；9-供热装置；10-配温风机；11-助燃风机；12-调节装置；13-冷却装置；14-冷却风机；15-出料阀。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一组具体实施方式中，本发明提供了一种如图1所示的高岭土粉体预热***，所述的高岭土粉体预热***包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元，所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器3和布袋除尘器4。
除尘单元的出料口下方设置有输送装置6，所述输送装置6用于承接并传送预热后的高岭土粉体。所述旋风除尘器3的壳体上设置有进料口、出料口和出气口，布袋除尘器4的壳体上设置有进料口、出料口和出气口。旋风除尘器3的出料口和布袋除尘器4的出料口下方设置有输送装置6，输送装置6为螺旋输送机，旋风除尘器3的进料口连接排烟管路的出口端，旋风除尘器3的出气口连接布袋除尘器4的进料口，布袋除尘器4的出气口连接尾气引风机5。
进料单元包括连通的储料仓1和卸料装置2，卸料装置2为星型卸料器，所述排烟管路上设置有进料口，卸料装置2的出料口连接排烟管路的进料口。
另外，本发明还提供了一种高岭土粉体预热方法，所述的预热方法具体包括如下步骤：
储料仓1内的高岭土原粉经卸料装置2送入排烟管路中，与回转窑8产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器3和布袋除尘器4除尘后排出落入输送装置6，预热后烟气经由尾气引风机5排空。
高温烟气的温度为350～400℃，旋风除尘器3除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃，所述布袋除尘器4除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃，经过高岭土粉体预热***预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃，预热后烟气的排空温度为250～300℃。
在另一组具体实施方式中，本发明提供了一种高岭土粉体煅烧***，所述的高岭土粉体煅烧***如图2所示，包括依次连接的预热单元、煅烧单元和冷却单元。所述预热单元采用第一组具体实施方式提供的高岭土粉体预热***，所述预热单元的排烟管路进口端连接煅烧单元的烟气出口。
煅烧单元包括依次连接的煅烧装置和供热装置9，煅烧装置为回转窑8，回转窑8靠近预热单元的一端设置有烟气出口，烟气出口连接排烟管路的进口端。回转窑8靠近预热单元的一侧还设置有喂料组件，喂料组件包括连通的稳流装置和喂料装置7，稳流装置用于承接输送装置6传送来的预热后高岭土粉体并稳定高岭土粉体的流量，喂料装置7用于控制高岭土粉体的煅烧进料量。回转窑8远离预热单元的一侧设置有出料口和供热装置9，所述供热装置9用于向回转窑8内提供煅烧所需温度，所述供热装置9为燃气热风炉，所述燃气热风炉的进气口分别独立地连接有配温风机10和助燃风机11。
冷却单元包括冷却装置13，冷却装置13为单筒冷却机。单筒冷却机的一端设置有进料口，另一端设置有进风口和出料口，进料口连接回转窑8的出料口，进风口连接冷却风机14，出料口所处的出料管路上设置有出料阀15，出料阀15为双翻板阀，单筒冷却机的进料口与回转窑8出料口的连接管路上设置有调节装置12，调节装置12为气料通道调节器。冷却装置13上方还设置有冷却介质喷淋装置。
另外，本发明还提供了一种高岭土粉体煅烧方法，所述的煅烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)预热：储料仓1内的高岭土原粉经卸料装置2送入排烟管路中，与回转窑8产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器3和布袋除尘器4除尘后排出落入输送装置6，预热后烟气经由尾气引风机5排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置6将预热后的高岭土粉体送入稳流装置，稳流后通过喂料装置7输送至煅烧装置中进行高温煅烧，供热装置9向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置12送入冷却装置13，在冷却风机14和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土；
其中，步骤(Ⅰ)中所述高温烟气的温度为550～900℃，旋风除尘器3除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃，布袋除尘器4除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃，预热后烟气的排空温度为250～300℃；步骤(Ⅱ)所述预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃，煅烧所需温度为900～1350℃。
实施例1
本实施例提供了一种高岭土粉体煅烧方法，采用如图2所示的高岭土粉体煅烧***对325目高岭土原粉进行高温煅烧，所述的煅烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)预热：储料仓1内的325目高岭土原粉经卸料装置2送入排烟管路中，与回转窑8产生的550℃高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器3和布袋除尘器4除尘后排出落入输送装置6，旋风除尘器3除尘后排出的高岭土粉体温度为300℃，布袋除尘器4除尘后排出的高岭土粉体温度为60℃，预热后的烟气降温至250℃经由尾气引风机5排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置6将上述两种不同温度的高岭土粉体送入稳流装置，预热至270℃的高岭土粉体经稳流后通过喂料装置7输送至煅烧装置中进行900℃高温煅烧，供热装置9向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置12送入冷却装置13，在冷却风机14和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土成品。
取未预热高岭土原粉样品、预热后高岭土粉料样品以及成品物料样品，分别检测其烧失量，结果见表1。
实施例2
本实施例提供了一种高岭土粉体煅烧方法，采用如图2所示的高岭土粉体煅烧***对325目高岭土原粉进行高温煅烧，所述的煅烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)预热：储料仓1内的325目高岭土原粉经卸料装置2送入排烟管路中，与回转窑8产生的700℃高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器3和布袋除尘器4除尘后排出落入输送装置6，旋风除尘器3除尘后排出的高岭土粉体温度为320℃，布袋除尘器4除尘后排出的高岭土粉体温度为70℃，预热后的烟气降温至260℃经由尾气引风机5排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置6将上述两种不同温度的高岭土粉体送入稳流装置，预热至290℃的高岭土粉体经稳流后通过喂料装置7输送至煅烧装置中进行1000℃高温煅烧，供热装置9向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置12送入冷却装置13，在冷却风机14和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土成品。
取未预热高岭土原粉样品、预热后高岭土粉料样品以及成品物料样品，分别检测其烧失量，结果见表1。
实施例3
本实施例提供了一种高岭土粉体煅烧方法，采用如图2所示的高岭土粉体煅烧***对325目高岭土原粉进行高温煅烧，所述的煅烧方法具体包括如下步骤：
本实施例提供了一种高岭土粉体煅烧方法，采用如图2所示的高岭土粉体煅烧***对325目高岭土原粉进行高温煅烧，所述的煅烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)预热：储料仓1内的325目高岭土原粉经卸料装置2送入排烟管路中，与回转窑8产生的800℃高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器3和布袋除尘器4除尘后排出落入输送装置6，旋风除尘器3除尘后排出的高岭土粉体温度为330℃，布袋除尘器4除尘后排出的高岭土粉体温度为80℃，预热后的烟气降温至280℃经由尾气引风机5排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置6将上述两种不同温度的高岭土粉体送入稳流装置，预热至300℃的高岭土粉体经稳流后通过喂料装置7输送至煅烧装置中进行1200℃高温煅烧，供热装置9向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置12送入冷却装置13，在冷却风机14和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土成品。
取未预热高岭土原粉样品、预热后高岭土粉料样品以及成品物料样品，分别检测其烧失量，结果见表1。
实施例4
本实施例提供了一种高岭土粉体煅烧方法，采用如图2所示的高岭土粉体煅烧***对325目高岭土原粉进行高温煅烧，所述的煅烧方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)预热：储料仓1内的325目高岭土原粉经卸料装置2送入排烟管路中，与回转窑8产生的900℃高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器3和布袋除尘器4除尘后排出落入输送装置6，旋风除尘器3除尘后排出的高岭土粉体温度为350℃，布袋除尘器4除尘后排出的高岭土粉体温度为90℃，预热后的烟气降温至300℃经由尾气引风机5排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置6将上述两种不同温度的高岭土粉体送入稳流装置，预热至320℃的高岭土粉体经稳流后通过喂料装置7输送至煅烧装置中进行1350℃高温煅烧，供热装置9向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置12送入冷却装置13，在冷却风机14和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土成品。
取未预热高岭土原粉样品、预热后高岭土粉料样品以及成品物料样品，分别检测其烧失量，结果见表1。
表1
未预热原粉 预热后粉料 成品物料 高岭土理论值
实施例1 15.46 3.59 0.07 13.96
实施例2 16.87 4.63 0.05 13.96
实施例3 17.86 4.87 0.10 13.96
实施例4 20.18 5.86 0.12 13.96
应用实施例
采用本发明提供的高岭土粉体煅烧***对325目高岭土进行煅烧，所述的煅烧工艺已成功应用在山东和山西某生产线的改造上，山东生产线使用朔州地区浑源矿作为原料，山东生产线使用朔州地区浑源矿作为原料，山西生产线直接使用当地保德矿作为原料，两种原矿性质如表2所示。
表2
SiO<sub>2</sub>[％] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>[％] Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>[％] TiO<sub>2</sub>[％] LOI[％]
浑源矿 45.59 38.20 0.24 0.57 15.28
保德矿 40.54 37.25 0.23 0.78 21.54
山东、山西生产线主要设备以及生产线调试的主要参数如表3所示。
表3
根据现场热电偶以及测温枪对预热后的高岭土粉体物料进行检测，物料预热温度可至270～320℃，为进一步了解预热效果，在调试现场取未预热高岭土原粉样品、预热后高岭土粉料样品以及成品物料样品，分别检测其烧失量和安息角，结果见表4。
表4
未预热原粉 预热后粉料 成品物料 高岭土理论值
烧失量/％ 15.03 3.86 0.08 13.96
安息角/° 43 32 —— ——
由表4可以看出，未经预热原粉(浑源矿)烧失15.03％，稍高于高岭土理论值13.96％，经46m排烟管路预热后(预热时间2-3s)，烧失减少为3.86％，说明在预热过程中，高岭土粉料脱除了大部分结晶水，脱除结晶水为大量吸热反应，可大幅降低排烟温度，同时增加回转窑产量。预热后粉料已脱除大部分结晶水，流动性大幅增加，从安息角即可直观反应，未预热原粉安息角43°，经预热后粉料安息角减少为32°。对未预热高岭土原粉样品、预热后高岭土粉料样品以及成品物料样品的表观颜色进行对比发现，未预热高岭土原粉样品呈黑灰色，预热后高岭土粉料样品呈灰色，成品物料样品呈白色，从外观上佐证了新工艺的预热效果。
本发明提供的煅烧工艺和煅烧***回转窑的窑型限制较小，容积产量也明显高于行业主流，具体表现在：
(1)对于烧失量低的原矿，以浑源矿为例，目前行业内主流容积产量为19-20kg/m3·h，采用本发明提供的煅烧***后，哪怕是Φ2.8×37m这种长径比很小的窑型，都能煅烧出合格产品，而且容积产量达到22.8kg/m3·h，提升幅度在10％以上。
(2)对于烧失量高原矿，以保德矿为例，因烧失量大且碳含量高，一直无法用于325目高岭土的煅烧，仅适用于低粒度产品煅烧(1250目以上)，且产量极低，对回转窑的长度也有要求，一般要求在56m以上。采用本发明提供的煅烧***后，以山西某生产线为例，利用48m长度回转窑即成功煅烧出合格的325目产品，且容积产量也能达到14.2kg/m3。
另外，本发明提供的煅烧***在煅烧单耗方面也存在明显优势，煅烧325目高岭土，对于低烧失量原矿而言，行业内煅烧单耗一般为950-1000kcal/kg产品，采用本发明提供的煅烧***，根据山东某生产线生产调试实测结果表明，其煅烧单耗为824kcal/kg产品，节能15％以上。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种高岭土粉体预热***，其特征在于，所述的高岭土粉体预热***包括通过排烟管路依次连接的进料单元和除尘单元；
所述除尘单元按照高岭土粉体的物料流向包括依次连接的旋风除尘器和布袋除尘器。
2.根据权利要求1所述的高岭土粉体预热***，其特征在于，所述除尘单元的出料口下方设置有输送装置，所述输送装置用于承接并传送预热后的高岭土粉体；
优选地，所述旋风除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口；
优选地，所述布袋除尘器的壳体上设置有进料口、出料口和出气口；
优选地，所述旋风除尘器的出料口和布袋除尘器的出料口下方设置有输送装置；
优选地，所述旋风除尘器的进料口连接所述排烟管路的出口端；
优选地，所述旋风除尘器的出气口连接所述布袋除尘器的进料口；
优选地，所述布袋除尘器的出气口连接尾气引风机；
优选地，所述旋风除尘器为四筒旋风除尘器；
优选地，所述输送装置为螺旋输送机。
3.根据权利要求1或2所述的高岭土粉体预热***，其特征在于，所述的进料单元包括连通的储料仓和卸料装置；
优选地，所述排烟管路上设置有进料口，所述卸料装置的出料口连接排烟管路的进料口；
优选地，所述的卸料装置为星型卸料器。
4.一种高岭土粉体预热方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的高岭土粉体预热***对高岭土原粉进行预热；
所述的预热方法包括：高岭土原粉通过进料单元输送至排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后，经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出。
5.根据权利要求4所述的高岭土粉体预热方法，其特征在于，所述的预热方法包括：储料仓内的高岭土原粉经卸料装置送入排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出落入输送装置，预热后烟气经由尾气引风机排空；
优选地，所述高温烟气的温度为550～900℃；
优选地，所述旋风除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃；
优选地，所述布袋除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃；
优选地，经过所述高岭土粉体预热***预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃；
优选地，所述预热后烟气的排空温度为250～300℃。
6.一种高岭土粉体煅烧***，其特征在于，所述的高岭土粉体煅烧***包括依次连接的预热单元、煅烧单元和冷却单元；
所述预热单元采用权利要求1-3任一项所述的高岭土粉体预热***；
所述预热单元的排烟管路进口端连接煅烧单元的烟气出口。
7.根据权利要求6所述的高岭土粉体煅烧***，其特征在于，所述的煅烧单元包括依次连接的煅烧装置和供热装置；
优选地，所述的煅烧装置为回转窑；
优选地，所述回转窑靠近预热单元的一端设置有烟气出口，所述烟气出口连接所述排烟管路的进口端；
优选地，所述回转窑靠近预热单元的一侧还设置有喂料组件；
优选地，所述喂料组件包括连通的稳流装置和喂料装置，所述稳流装置用于承接输送装置传送来的预热后高岭土粉体并稳定高岭土粉体的流量，所述喂料装置用于控制高岭土粉体的煅烧进料量；
优选地，所述回转窑远离预热单元的一侧设置有出料口；
优选地，所述回转窑远离预热单元的一侧还设置有供热装置，所述供热装置用于向回转窑内提供煅烧所需温度；
优选地，所述供热装置为燃气热风炉；
优选地，所述燃气热风炉的进气口分别独立地连接有配温风机和助燃风机。
8.根据权利要求6或7所述的高岭土粉体煅烧***，其特征在于，所述的冷却单元包括冷却装置；
优选地，所述冷却装置为单筒冷却机；
优选地，所述单筒冷却机的一端设置有进料口，另一端设置有进风口和出料口，所述进料口连接回转窑的出料口，所述进风口连接冷却风机，所述出料口所处的出料管路上设置有出料阀；
优选地，所述单筒冷却机的进料口与所述回转窑出料口的连接管路上设置有调节装置；
优选地，所述的调节装置为气料通道调节器；
优选地，所述的出料阀为双翻板阀；
优选地，所述的冷却装置上方还设置有冷却介质喷淋装置。
9.一种高岭土粉体煅烧方法，其特征在于，采用权利要求6-8任一项所述的高岭土粉体煅烧***对高岭土原粉进行煅烧，所述的煅烧方法包括：
高岭土原粉通过预热单元预热至270～320℃后喂入煅烧单元，经高温煅烧后送入冷却单元冷却得到煅烧高岭土。
10.根据权利要求9所述的高岭土粉体煅烧方法，其特征在于，所述的煅烧方法包括：
(Ⅰ)预热：储料仓内的高岭土原粉经卸料装置送入排烟管路中，与回转窑产生的高温烟气接触，充分预热后的高岭土经由旋风除尘器和布袋除尘器除尘后排出落入输送装置，预热后烟气经由尾气引风机排空；
(Ⅱ)煅烧：输送装置将预热后的高岭土粉体送入稳流装置，稳流后通过喂料装置输送至煅烧装置中进行高温煅烧，供热装置向煅烧装置内提供煅烧所需温度；
(Ⅲ)冷却：经高温煅烧后的高岭土粉体通过调节装置送入冷却装置，在冷却风机和冷却介质喷淋装置的作用下对高温煅烧后的高岭土粉体进行冷却得到煅烧高岭土；
优选地，步骤(Ⅰ)中所述高温烟气的温度为550～900℃；
优选地，步骤(Ⅰ)中所述旋风除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为300～350℃；
优选地，步骤(Ⅰ)中所述布袋除尘器除尘后排出的高岭土粉体温度为60～90℃；
优选地，步骤(Ⅰ)中所述预热后烟气的排空温度为250～300℃；
优选地，步骤(Ⅱ)所述预热后的高岭土粉体的温度为270～320℃；
优选地，步骤(Ⅱ)所述煅烧所需温度为900～1350℃，进一步优选地，所述煅烧所需温度为1250～1300℃。
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