[发明专利]焙烧高岭土新工艺

说明书

本发明属化工原料领域

目前采用的焙烧高岭土的工艺，一种是将高岭土生料装入封闭式窑内，经加热、保温、冷却，再出窑，也即是装一窑生料，出一窑熟料，生产是间断性的，因此，热能的利用率较低，生产率也不高。另一种如图1所示：（1）是迥转窑，（2）是喷咀，（3）是生料，（4）是熟料。在迥转窑内，从窑头通过喷咀（2）直接喷油或煤粉，在窑内直接焙烧物料。这种方法虽然实现了生产的连续性，但由于采用油或优质煤，价格高，运输也困难，使生产成本增大，而且油、煤在窑内直接燃烧其燃烧温度较高，往往超过焙烧高岭土温度的上限（约930℃），因而发生过烧现象。过烧后的高岭土缺乏活性，没有工业利用价值。

本发明提供一种既能连续生产，又可采用低热值煤（例如煤矸石，小煤窑生产的无烟煤等）焙烧高岭土的新工艺。

其工艺过程如图2所示。

1、生料装备工艺

高岭土矿石从料仓（1）经料斗进入破碎机（2）进行破碎，再经垂直提升机（3）送入储库（4）储存（储库容量按生产规模确定）。

储库（4）中的矿石通过螺旋喂料机进入球磨机（5）粉碎，再经螺旋输送机（6）和垂直提升机（7）进入高位料仓（8）。

2、焙烧工艺

焙烧在卧式迥转窑（10）中进行。

迥转窑本体是一个园筒状钢结构，内壁衬有耐火材料的保温层，保温层的厚度在窑体直径的5%～10%之间，一般为5～20厘米;窑体外壁的中部有齿圈，与减速器输出端的齿轮啮合，由电机带动旋转;窑的两端支承在轴承座上。安装时窑的轴线与地面有2～5度的倾角。

焙烧依靠沸腾炉产生的高温烟气来完成。

沸腾炉与迥转窑之间的连结如图3所示。

图3中，（10）迥转窑，（11）沸腾炉，（12）熟料受料斗，（13）冷却器，（17）煤斗，（18）鼓风机，（19）出风口。

鼓风机（18）来的压缩空气，从沸腾炉底部的出风口（19）冲出，使煤斗（17）送入的煤处于悬浮状态燃烧。由于流化床的优异的燃烧性能，故采用工业上一般不用的劣质煤如当地小煤窑的无烟煤、煤矸石等作燃料。燃烧后产生的高温烟气从炉顶切向引入迥转窑内。

显然，进入炉内的煤越多，鼓入的风越大，则燃烧越旺，烟气的温度也越高。控制煤的添入量，控制鼓风机引风管阀门开启度，即可控制烟气的温度。对高岭土而言，考虑到热损失，在窑头T₁处的烟气温度，在1000℃～1050℃为宜。

在迥转窑内，高温烟气与高岭土的热交换，是兼有辐射、传导、对流的综合过程。高岭土在窑内，由于窑迥转和窑轴线倾斜的作用，进行着螺旋状的翻滚运动。这个运动与高温烟气的流向是相反的，因而热交换较为完善。

迥转窑的T₁端，称为窑头;T₂端为窑中;T₃为窑尾。T₁-T₂段，是焙烧阶段，T₁端的温度在950～1050℃，T₂处的温度在700～750℃，高岭土在T₁-T₂所经的时间，不少于25分钟，不大于40分钟。这主要取决于窑的迥转速度和窑的安装角度。迥转速度越快，则物料下行越快;窑轴线越倾斜，则物料下行也快。高岭土焙烧迥转窑的转速，应在0.3～1.5转/分，窑的轴线与地面夹角在2～5度之间。

T₂-T₃段，是高岭土的预热阶段。其温度区域在400℃～700℃。

3、成品的冷却，贮存与包装工艺

从迥转烧成后的高岭土，从窑头流出，进入接料斗（12）内，再进入冷却器（13）冷却，通过提升机（14）进入成品料仓（15），再流入包装机（16）包装。