CN114471354B - 一种循环流化造粒和烘干工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于陶瓷砖坯体和陶瓷砖生产技术领域，尤其涉及一种循环流化造粒和烘干工艺及装置，所述循环流化造粒和烘干装置包括造粒塔，所述造粒塔包括气流通道、设置在气流通道顶部的旋风除尘器以及设置在气流通道底部的造粒流化盘，所述旋风除尘器与造粒流化盘底部相通，所述气流通道内设有缩口。本发明提供一种能均质粉料的循环流化造粒和烘干工艺及装置。

Description

一种循环流化造粒和烘干工艺及装置
技术领域
本发明属于陶瓷砖坯体和陶瓷砖生产技术领域，尤其涉及一种循环流化造粒和烘干工艺及装置。
背景技术
现有技术：
干法制粉工艺是一种发展广阔的用于干压成型陶瓷砖粉料的制造的先进工艺。在干法制粉工艺流程中，需要将通过研磨***和除杂工序获得的精粉料在造粒工序中制备成粒料，从而供压机***使用，依靠压机压制成相应的陶瓷砖坯体来继续用于下一工序。
通过干法制粉获得的精粉料的造粒工序通常使用悬浮态过湿造粒***，但本申请发明人发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
首先是生产的粒料存在不均质的问题。悬浮态加水造粒过程中，精粉料和其它造粒物料易粘结在造粒塔锥体及造粒盘上，粘结成块后的物料的粒度远大于想要获得的正常粒料的粒度，其由于过大的粒度而在振动流化床内长时间停留，进一步导致表面水分低于正常的粒料并且内部的水分含量高于正常的粒料。进入振动流化床之后，这些物料外表面干燥崩解，其粒度与正常粒料相近而无法被后续的筛机筛除。由于它们比正常粉料更低的水分含量以及由此带来的塑性性质方面的差异，继而在下游的坯体压制工序中，无法将此部分粒料与正常粒料压制成均质的坯体，由此造成坯体出现缺陷并因此影响瓷砖的品质和生产线最终获得的成品砖的合格率等。因此，在造粒工序中尽可能避免精粉料粘结成块是本领域技术人员持续关注和待解决的问题。
其次是，粉料的球形度偏差，强度偏低，易在后续输送及储存破损、粉化，进而影响后续压机下料的连续性、布料的均匀性以及布料格栅的粘料问题。
解决上述技术问题的难度和意义：
因此，基于这些问题，提供一种能均质粉料的循环流化造粒和烘干工艺及装置具有重要的现实意义。
发明内容
本申请目的在于为解决现有技术中粒料存在不均质以及粉料的球形度偏差、强度偏低等技术问题而提供一种能均质粉料的循环流化造粒和烘干工艺及装置。
本申请实施例为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种循环流化造粒和烘干装置，所述循环流化造粒和烘干装置包括造粒塔，所述造粒塔包括气流通道、设置在气流通道顶部的旋风除尘器以及设置在气流通道底部的造粒流化盘，所述旋风除尘器与造粒流化盘底部相通，所述气流通道内设有缩口。
本实施例可进行气流循环流化，出带有三个缩口圆柱形的气流通道的气体经安装在造粒塔顶部两个旋风除尘器除尘后再次返回至造粒流化盘底部，由风机鼓入造粒流化盘，从而形成了气体循环流化，可实现减少造粒***的废气排放量的同时，也有效的提高了循环气体内的湿度，有助于干粉在气体内的润湿，进而提高造粒效果。
本申请实施例还可以采用以下技术方案：
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述气流通道为圆柱形，所述缩口的数量为三个。
使自造粒流化盘向上运行的气流在缩口处加速，并对在三个缩口处喂入的干粉形成加速喷腾分散，形成3级喷腾，以有利于粉料与缩口上方的由喷枪喷入的粘结剂粘附润湿。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述旋风除尘器与遛管连接，所述遛管延伸至缩口处。
两个旋风除尘器收集的已部分润湿的干粉并分三部分分别喂入圆柱形的气流通道三个缩口处，形成3级喂料，喂料的比例通过遛管处设置的分料阀调节。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，在所述气流通道缩口上方和顶部位置设置了雾化喷枪，雾化喷枪安装在气流通道的侧壁，雾化喷枪与水平夹角为10～15°。
雾化喷枪的数量为8支，构成4级喷雾，雾化喷枪喷洒粘结剂，以达到雾化后的粘结剂与由气动带动的干粉形成径向和轴向的交叉运行，实现粘结剂和干粉的接触和润湿。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述造粒流化盘盘面上开有用于粉料流态化的条形充气孔，条形充气孔由造粒流化盘盘底的鼓风机充气。
实现了造粒盘在圆周转动的同时，由于气流的实现了搅动，可实现盘内粉料在轴向和径向两个方向的滚动挤压，双向搅动成粒，滚动挤压次数较单一的径向滚动要大幅增加，烘干过程中多次翻滚，使造粒盘内的颗粒外形更接近于圆形，密实度可得到一定的提高。
造粒烘干盘盘面上开有用于粉料流态化的条形热风进气孔，条形热风进气孔由盘底的鼓风机充气，实现了造粒盘在圆周转动的同时，由于热风的实现了搅动烘干，可实现盘内粉料在轴向和径向两个方向的搅动烘干，使粉料在烘干过程中多次搅动，实现均匀的换热，达到烘干后粉料的水分更加均匀。
总之，双向搅动烘干，粉料水分更加均匀，密实度和球形度更好。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述条形充气孔为弧形曲线型风道，进风口为扩口，而后逐渐缩小，对气体进行一定的压缩而后在出风口处加速排出，出风口位于曲线末端，出风口与盘体表面贴合，使排出的气流沿盘体表面斜向穿过料层。
热风斜向穿过料层，避免了局部吹穿料层造成热风未与粉料充分换热就进入收尘***排出，其换热效果更好；从条形充气孔鼓出的气体贴盘面运动，在盘面和润湿后的粉料之间形成一层气膜，可有效隔离润湿后的粉料和盘面，可有效避免润湿后的粉料在盘面上粘附。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述造粒塔内壁采用高分子量聚乙烯材料内衬或喷涂PE；所述旋风分离器的进口、蜗壳、内筒的内壁均内衬氧化铝陶瓷复合衬板，直筒及椎体内壁内衬超高分子量聚乙烯，所述造粒流化盘采用轻质铝合金制作，所述造粒流化盘的侧壁物料接触部分采用UHMW-PE板。
高分子量聚乙烯材料，HDPE，容重：0.955g/m3，吸水率：<0.1％，动摩擦系数：0.2～0.29，降低在造粒塔内壁上粉料的粘附，大大降低了因粘附产生的大块不合格粉料出现的频次，有利于提高造粒粉料的品质。
采用轻质铝合金制作，可有效避免碳钢材质造粒盘生锈进而污染原料的问题。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有防粘防磨效果；UHMW-PE的壁面摩擦系数较小，可减少粉料在盘面上物料的粘附，大大降低了因粘附产生的大块不合格粉料出现的频次，有利于提高造粒粉料的品质。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述造粒流化盘与造粒烘干盘连接，所述造粒烘干盘位于造粒流化盘的外侧，所述造粒烘干盘包括三级造粒烘干盘。
在上述的循环流化造粒和烘干装置中，进一步的，所述造粒烘干盘侧壁内衬聚四氟乙烯板材，即聚四氟乙烯粘结于碳钢或不锈钢的壳体上，粉料仅接触聚四氟乙烯板材。
可有效避免直接接触碳钢或不锈钢外壳，可有效避免碳钢或不锈钢磨损后的铁质杂质污染原料的问题。
一种循环流化造粒和烘干工艺，所述循环流化造粒和烘干工艺采用了上述任一项所述的循环流化造粒和烘干装置。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：
1、由于采用了气体循环流化使干粉与雾化后的造粒塔多次循环接触，增加了干粉的润湿的机会和效果，提高了造粒效率，另外含湿气体的循环利用也减少了***的废气排放量；3级喷腾、3级喂料、四级喷雾使喂入造粒塔内的干粉和造粒剂更均匀的分散，避免了局部的聚集，进而避免了局部的“过湿”或“过干”想象，进而避免了造粒塔内局部干粉水分过大而部分干粉未被润湿后粘结再次循环的问题；而造粒流化盘内采用的旋转流化、双向搅动成粒、气膜防粘、HDPE防粘是为了防止润湿后的粉料颗粒粘附在造粒盘表面，在不断的旋转中逐步压实结块，进而造成结块部分的粉料与未结块的粉料性质差异大，造成粉料的不均质，另外也强化了粉料在造粒流化盘内的翻滚，更容易得到球形度和密实度更高的粉料，从而提高了粉料的流动性和耐储存性。
2、烘干部分采用3级旋转式烘干盘结构；与现有造粒设备相比结构更加紧凑，占地面积更小，所需的收尘风量更低，生产的粉料的性能会更好。
3、本发明采用造粒和烘干一体化后，设备的总占地面积大幅降低，循环流化可大幅降低造粒设备的收尘风量，降低收尘设备的规格，***投资会有一定的降低，可比现有的悬浮态造粒塔结构更加紧凑，节约占地面积，并且投资也会更低。
附图说明
以下将结合附图来对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本申请范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是本发明实施例提供的循环流化造粒烘干一体机的平面图；
图2是本发明说明书附图1的A-A向剖面图；
图3是本发明说明书附图1的B-B向剖面图；
图4是本发明实施例提供的造粒流化盘结构示意图；
图5是本发明说明书附图4的C-C向剖面图；
图6是本发明实施例提供的造粒烘干盘结构示意图；
图7是本发明说明书附图6的D-D向剖面图；
图8是本发明说明书附图2的流动示意图；
图9是本发明说明书附图3的流动示意图。
图中：
1、造粒流化盘；2-1、第一级造粒烘干盘；2-2、第二级造粒烘干盘；2-3、第三级造粒烘干盘；3、双流体喷枪；4、UHMW-PE板；5、聚四氟乙烯板材；6、风机；7、造粒塔；8、气流通道；9、旋风分离器；10、遛管；11、条形充气孔。
具体实施方式
针对现有技术存在的问题，本实施例提供了一种循环流化造粒工艺及装置是利用水作为粘结剂，利用罗茨风机将除杂后的干粉从造粒塔的下部通过管道喷入带有三个缩口圆柱形的气流通道内，在通道内有自下而上流动的气流，圆柱形气流通道的侧壁安装有环形设置的双流体喷枪，粘结剂通过喷枪喷入气流通道内，流经粘结剂喷射区域的一部分干粉，在粘结剂的作用润湿、粘合、团聚、成粒，并逆向气流下坠至造粒流化盘，在转动的造粒流化盘旋转离心的作用下从造粒流化盘甩出至第一级造粒烘干盘内与热风进行热交换，完成第一次烘干；然后，在转动的造粒烘干盘旋转离心的作用下从第一级造粒烘干盘甩出至第二级造粒烘干盘内与热风进行热交换，完成第二次烘干；然后，在转动的造粒烘干盘旋转离心的作用下从第二级造粒甩出至第三级造粒烘干盘内与热风进行热交换，完成第三次烘干，然后进入到下一工序。
流经粘结剂喷射区域的未被粘结剂粘合成粒的干粉随气流继续上升至圆柱形气流通道顶部设置的旋风分离器，在旋风分离器的作用下实现气固分离，分理出的干粉经分料阀和遛管分别喂入圆柱形的气流通道内三个缩口上方继续与粘结剂接触造粒；分理出的气体经过风机加压后鼓入造粒流化盘实现流化盘内成粒的粉料的流态化，出流化造粒盘的气力再次进入圆柱形气流通道，以此实现对干粉的循环流化造粒。
造粒烘干盘的热风来自窑炉余热或热风炉，由风机鼓入造粒烘干盘，在造粒烘干盘内完成换热的热风通过管道送入袋式收尘器，经收尘后排放。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种循环流化造粒和烘干装置，所述循环流化造粒和烘干装置包括造粒塔，所述造粒塔包括气流通道、设置在气流通道顶部的旋风除尘器以及设置在气流通道底部的造粒流化盘，所述旋风除尘器与造粒流化盘底部相通，所述气流通道内设有缩口。
本实施例可进行气流循环流化，出带有三个缩口圆柱形的气流通道的气体经安装在造粒塔顶部两个旋风除尘器除尘后再次返回至造粒流化盘底部，由风机鼓入造粒流化盘，从而形成了气体循环流化，可实现减少造粒***的废气排放量的同时，也有效的提高了循环气体内的湿度，有助于干粉在气体内的润湿，进而提高造粒效果。
所述气流通道为圆柱形，所述缩口的数量为三个。
使自造粒流化盘向上运行的气流在缩口处加速，并对在三个缩口处喂入的干粉形成加速喷腾分散，形成3级喷腾，以有利于粉料与缩口上方的由喷枪喷入的粘结剂粘附润湿。
所述旋风除尘器与遛管连接，所述遛管延伸至缩口处。
两个旋风除尘器收集的已部分润湿的干粉并分三部分分别喂入圆柱形的气流通道三个缩口处，形成3级喂料，喂料的比例通过遛管处设置的分料阀调节。
在所述气流通道缩口上方和顶部位置设置了雾化喷枪，雾化喷枪安装在气流通道的侧壁，雾化喷枪与水平夹角为10～15°。
雾化喷枪的数量为四支，构成4级喷雾，雾化喷枪喷洒粘结剂，以达到雾化后的粘结剂与由气动带动的干粉形成径向和轴向的交叉运行，实现粘结剂和干粉的接触和润湿。
所述造粒流化盘盘面上开有用于粉料流态化的条形充气孔，条形充气孔由造粒流化盘盘底的鼓风机充气。
实现了造粒盘在圆周转动的同时，由于气流的实现了搅动，可实现盘内粉料在轴向和径向两个方向的滚动挤压，双向搅动成粒，滚动挤压次数较单一的径向滚动要大幅增加，烘干过程中多次翻滚，使造粒盘内的颗粒外形更接近于圆形，密实度可得到一定的提高。
造粒烘干盘盘面上开有用于粉料流态化的条形热风进气孔，条形热风进气孔由盘底的鼓风机充气，实现了造粒盘在圆周转动的同时，由于热风的实现了搅动烘干，可实现盘内粉料在轴向和径向两个方向的搅动烘干，使粉料在烘干过程中多次搅动，实现均匀的换热，达到烘干后粉料的水分更加均匀。
总之，双向搅动烘干，粉料水分更加均匀，密实度和球形度更好。
所述条形充气孔为弧形曲线型风道，进风口为扩口，而后逐渐缩小，对气体进行一定的压缩而后在出风口处加速排出，出风口位于曲线末端，出风口与盘体表面贴合，使排出的气流沿盘体表面斜向穿过料层。
热风斜向穿过料层，避免了局部吹穿料层造成热风未与粉料充分换热就进入收尘***排出，其换热效果更好；从条形充气孔鼓出的气体贴盘面运动，在盘面和润湿后的粉料之间形成一层气膜，可有效隔离润湿后的粉料和盘面，可有效避免润湿后的粉料在盘面上粘附。
所述造粒塔内壁采用高分子量聚乙烯材料内衬或喷涂PE；所述旋风分离器的进口、蜗壳、内筒的内壁均内衬氧化铝陶瓷复合衬板，直筒及椎体内壁内衬超高分子量聚乙烯，所述造粒流化盘采用轻质铝合金制作，所述造粒流化盘的侧壁物料接触部分采用UHMW-PE板。
高分子量聚乙烯材料，HDPE，容重：0.955g/m3，吸水率：<0.1％，动摩擦系数：0.2～0.29，降低在造粒塔内壁上粉料的粘附，大大降低了因粘附产生的大块不合格粉料出现的频次，有利于提高造粒粉料的品质。
采用轻质铝合金制作，可有效避免碳钢材质造粒盘生锈进而污染原料的问题。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)具有防粘防磨效果；UHMW-PE的壁面摩擦系数较小，可减少粉料在盘面上物料的粘附，大大降低了因粘附产生的大块不合格粉料出现的频次，有利于提高造粒粉料的品质。
所述造粒流化盘与造粒烘干盘连接，所述造粒烘干盘位于造粒流化盘的外侧，所述造粒烘干盘包括三级造粒烘干盘。
所述造粒烘干盘侧壁内衬聚四氟乙烯板材，即聚四氟乙烯粘结于碳钢或不锈钢的壳体上，粉料仅接触聚四氟乙烯板材。
可有效避免直接接触碳钢或不锈钢外壳，可有效避免碳钢或不锈钢磨损后的铁质杂质污染原料的问题。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
由于造粒塔采用了气体循环流化使干粉与雾化后的造粒塔多次循环接触，增加了干粉的润湿的机会和效果，提高了造粒效率，另外含湿气体的循环利用也减少了***的废气排放量；3级喷腾增加了干粉在造粒塔内的分散、多级喂料避免单点喂料干粉无法均匀分散的问题、4级喷雾分布在造粒塔的不同高度的位置避免单点喷雾存在的造粒剂无法均匀分散在造粒塔的问题，使喂入造粒塔内的干粉、造粒剂更均匀的分散，避免了单一喂料点和单一喷雾存在的局部的聚集，进而避免了局部的“过湿”或“过干”想象，进而避免了造粒塔内局部干粉水分过大而部分干粉未被润湿后粘结再次循环的问题，提高了造粒塔的造粒效率同时避免造粒塔内的“过湿”结块问题；
而造粒流化盘内采用的旋转流化使落入造粒流化盘所采用气体+盘体转动实现双向搅动成粒避免了仅仅依靠盘体转动造粒造成粒型接近于椭圆形的问题；盘体表面采用气膜防粘以及侧壁衬UHMW-PE盘是为了防止盘体将粉料甩向盘侧壁粘结成块的问题，进而造成结块部分的粉料与未结块的粉料性质差异大，造成粉料的不均质，另外也强化了粉料在造粒流化盘内的翻滚，更容易得到球形度和密实度更高的粉料，从而提高了粉料的流动性和耐储存性。
而造粒烘干盘在烘干阶段也对落入造粒烘干盘粉料采用气体+盘体转动实现双向搅动烘干避免了流化床烘干机存在大颗粒粉料停留时间过长的问题，进而造成结块部分的粉料与未结块的粉料性质差异大，造成粉料的不均质，另外也强化了烘干阶段粉料在造粒流化盘内的翻滚，更容易得到球形度和密实度更高的粉料，从而提高了粉料的流动性和耐储存性。
综上所述，本发明提供一种能均质粉料的循环流化造粒和烘干工艺及装置。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种循环流化造粒和烘干装置，其特征在于：所述循环流化造粒和烘干装置包括造粒塔，所述造粒塔包括气流通道、设置在气流通道顶部的旋风除尘器以及设置在气流通道底部的造粒流化盘，所述旋风除尘器与造粒流化盘底部相通，所述气流通道内设有缩口，所述造粒流化盘与造粒烘干盘连接，所述造粒流化盘盘面上开有用于粉料流态化的条形充气孔，条形充气孔由造粒流化盘盘底的鼓风机充气，所述条形充气孔为弧形曲线型风道，进风口为扩口，而后逐渐缩小，对气体进行一定的压缩而后在出风口处加速排出，出风口位于曲线末端，出风口与盘体表面贴合，使排出的气流沿盘体表面斜向穿过料层，所述气流通道为圆柱形，所述缩口的数量为三个，所述旋风除尘器与遛管连接，所述遛管延伸至缩口处，在所述气流通道缩口上方和顶部位置设置了雾化喷枪，构成四级喷雾，雾化喷枪安装在气流通道的侧壁，雾化喷枪与水平夹角为10~15°。
2.根据权利要求1所述的循环流化造粒和烘干装置，其特征在于：所述造粒塔内壁采用高分子量聚乙烯材料内衬或喷涂PE；所述旋风除尘器的进口、蜗壳、内筒的内壁均内衬氧化铝陶瓷复合衬板，直筒及椎体内壁内衬超高分子量聚乙烯，所述造粒流化盘采用轻质铝合金制作，所述造粒流化盘的侧壁物料接触部分采用UHMW-PE板。
3.根据权利要求1所述的循环流化造粒和烘干装置，其特征在于：所述造粒烘干盘位于造粒流化盘的外侧，所述造粒烘干盘包括三级造粒烘干盘。
4.根据权利要求1所述的循环流化造粒和烘干装置，其特征在于：所述造粒烘干盘侧壁内衬聚四氟乙烯板材，即聚四氟乙烯粘结于碳钢或不锈钢的壳体上，粉料仅接触聚四氟乙烯板材。
5.一种循环流化造粒和烘干工艺，其特征在于：所述循环流化造粒和烘干工艺采用了权利要求1-4任一项所述的循环流化造粒和烘干装置。
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