專利名稱：粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)及其脫水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無機混合物脫水系統(tǒng)及其脫水方法，尤其涉及一種粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)及其脫水方法，具體涉及一種建筑用無機材料的脫水系統(tǒng)及其脫水方法。
背景技術：
建筑用材料主要是以無機混合物料為主，一般無機混合物料大部分都含有游離水或結晶水，這些水分非常不利于無機建筑材料的保質，并且不利于建筑使用。由此建筑物料通常要進行煅燒脫水處理，物料在煅燒前會對原料進行干燥處理，傳統(tǒng)的物料干燥處理是用烘干機干燥。水分在粉狀類的無機混合物中通常都是以游離水和結晶水兩種方式共同存在，傳統(tǒng)的都是通過用蒸壓釜蒸養(yǎng)的方式進行脫水處理，這種方式不能連續(xù)地工業(yè)化生產，物料也容易隨著水汽(也叫爐氣)揮發(fā)，污染了生產現(xiàn)場的工作環(huán)境，所產生的爐氣不能回收利用，往往浪費了資源，不利于節(jié)能環(huán)保。

發(fā)明內容
針對傳統(tǒng)粉狀無機混合物的脫水方法存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)及其脫水方法，采用平衡壓力方式送料，通過蒸汽加熱方式對無機混合物進行均勻、充分的加熱，提高了無機混合物的脫水效率。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)，其脫水系統(tǒng)主要由三級平衡壓力送料系統(tǒng)、蒸汽煅燒爐、蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)、蒸汽進汽系統(tǒng)、爐體內蒸汽加熱系統(tǒng)、爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)和成品出料系統(tǒng)構成，蒸汽加熱系統(tǒng)設置于蒸汽煅燒爐內部?！N根據粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)的脫水方法，其脫水方法步驟如下:A、將含有游離水的粉狀無機混合物通過三級平衡壓力送料系統(tǒng)送料至蒸汽煅燒爐中；B、通過蒸汽進汽系統(tǒng)對位于蒸汽煅燒爐內部的蒸汽加熱系統(tǒng)通入高溫高壓飽和蒸汽，使得蒸汽煅燒爐內的溫度保持在該粉狀無機混合物結晶脫水的溫度范圍內，蒸汽煅燒爐內的壓力值保持在0.3Mpa 0.8Mpa ；C、通過蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)讓蒸汽煅燒爐的爐體繞著中心軸旋轉，讓粉狀無機混合物充分混合、加熱充分均勻，粉狀無機混合物逐步結晶脫水；D、蒸汽煅燒爐的粉狀無機混合物脫水后的水分形成混有無機物的水蒸汽爐氣，該混有無機物和原先的粉狀無機混合物的水蒸汽爐氣通過爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)過濾、回收利用；由爐氣帶出的物料、通過爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)過濾、冷卻后，再經過三級平衡壓力送料系統(tǒng)進入蒸汽煅燒爐的爐體內繼續(xù)結晶脫水；E、蒸汽煅燒爐結晶脫水后的無機物成品經過成品出料系統(tǒng)排出。作為本發(fā)明優(yōu)選的蒸汽煅燒爐內工作環(huán)境:所述蒸汽煅燒爐內的溫度保持在150 160°C，蒸汽煅燒爐內的壓力值保持在0.4Mpa 0.6Mpa。本發(fā)明較現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:(1)本發(fā)明脫水方法通過脫水系統(tǒng)實現(xiàn)，采用平衡壓力的方式向蒸汽煅燒爐內送料，通過蒸汽加熱方式對無機混合物進行均勻、充分的加熱，較傳統(tǒng)的蒸發(fā)加熱方式，節(jié)約了能源，提高了無機混合物的脫水效率。蒸汽煅燒爐加熱脫水后含有無機物的水蒸汽會隨著爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)進行清潔回收處理，降低了無機物成品的浪費，減輕了對環(huán)境的污染。( 2 )本發(fā)明通過自動化控制的三級平衡壓力送料系統(tǒng)進行送料，有效解決了蒸汽煅燒爐具有較強內壓下的送料困難問題，保證了送料的順利進行。


圖1為本發(fā)明脫水系統(tǒng)的實施例結構示意圖；圖2為圖1中傳動裝置與爐體之間的結構示意圖；圖3為圖1中支承裝置與爐體之間的結構示意圖；圖4為圖1中三級送料裝置與原料倉之間的局部放大示意圖；圖5為圖1中出氣腔室的結構示意圖。其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為:I 一原料倉，2 —進料螺旋機，3 —爐體，4 一中間倉，5 —進汽軸，6 —成品倉，7 —卸料器，8 —傳動裝置，9 一支承裝置，10 —設備基礎平臺，11 一進料倉，12 —三級送料裝置，13 一加熱管，14 一抄板，15 —滾圈，16 —大齒輪，31 —反應腔室，51 —進汽軸支架，52 —蒸汽進口，53 —冷凝水出口，81 —小齒輪，91 一托輪，92 —擋輪，111 一爐氣出口，121——級腔室，122 一二級腔室，123 一三級腔室，124 一送料出管，125 一一級電動閥，126 一二級電動閥，127--級翻板，128 一二級翻板。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明:實施例一種粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)，其脫水系統(tǒng)主要由三級平衡壓力送料系統(tǒng)、蒸汽煅燒爐、蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)、蒸汽進汽系統(tǒng)、爐體內蒸汽加熱系統(tǒng)、爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)和成品出料系統(tǒng)構成，體內蒸汽加熱系統(tǒng)設置于蒸汽煅燒爐內部。本實施例制造了一種具體的蒸汽脫水系統(tǒng)，該系統(tǒng)結構如下:如圖1 圖5所示，本實施例的三級平衡壓力送料系統(tǒng)為三級送料裝置12，蒸汽煅燒爐包括有爐體3、進料螺旋機2和中間倉4構成，蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)由傳動裝置8和支承裝置9構成，蒸汽進汽系統(tǒng)為本實施例的進汽軸5，爐體內蒸汽加熱系統(tǒng)為本實施例的加熱管13，成品出料系統(tǒng)包括有本實施例的三級送料裝置12和卸料器7。如圖4所示，三級送料裝置12整體呈“Y”字形狀，主要由結構相同的左側送料通道和右側送料通道構成，左側送料通道和右側送料通道的結構如下:左側送料通道(或右側送料通道)由一級翻板127和二級翻板128分成一級腔室121、二級腔室122和三級腔室123，一級腔室121與二級腔室122之間連通設有一級電動閥125，二級腔室122與三級腔室123之間連通設有二級電動閥126。三級送料裝置12分別通過兩個翻板分割成三個腔室，相鄰兩個腔室之間均設有電動閥。兩組送料系統(tǒng)通過送料出管124連通，并整體構成一個“Y”字形狀。如圖1所示，蒸汽煅燒爐包括有爐體3、進料螺旋機2和中間倉4構成，爐體3前端內部設有若干抄板14。蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)主要設置于蒸汽煅燒爐外部，蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)主要由傳動裝置8和支承裝置9組成，其制造時的具體結構如下:如圖2所示,傳動裝置8上具有傳動電機,傳動電機的輸出軸動力連接有小齒輪81，爐體3外部設有與傳動裝置8的小齒輪81相嚙合的大齒輪16。傳動電機將動力傳輸至小齒輪，小齒輪將動力傳輸至爐體外部的大齒輪，并驅動大齒輪旋轉，大齒輪旋轉并帶動爐體整體繞著爐體3的中心軸線旋轉，使得爐體I內的反應物料充分的混合，使得物料加熱充分、均勻。如圖3所示，爐體3外部設有滾圈15，支承裝置9上具有與滾圈15相配合的托輪91 ;支承裝置9位于爐體3底部位置處設有與爐體3的滾圈15相配合的擋輪92。在爐體3轉動時，托輪91可以支撐并幫助爐體3達到平衡轉動的目的。如圖1所示，蒸汽進汽系統(tǒng)為本實施例的進汽軸5，爐體內蒸汽加熱系統(tǒng)為本實施例的加熱管13，其制造時的具體結構如下:進汽軸5上設有冷凝水出口 53。該冷凝水出口 53貫穿設置于進汽軸5的進汽通道，爐體3反應腔室31中布置設有加熱管13，加熱管13的管口與進汽軸5的進汽通道相連通，高溫高壓蒸汽通過蒸汽進口 52、進汽通道依次進入加熱管13，加熱管13沿著爐體3內腔的軸向方向均勻布置，其一端管口與進汽軸5的進汽通道相連通，其另一端管口與進汽軸5的冷凝水出口 53相連通。使用時，爐體前端的高度要高于爐體后端的高度，加熱管13內的蒸汽與爐體反應腔室內的物料在進行熱交換后會形成冷凝水，冷凝水通過加熱管13返回到進汽軸5內，并通過冷凝水出口 53排出爐體3，提高了加熱管13的加熱效率。如圖1、圖5所示，本實施例的爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)包括有設置于爐體3前端的爐氣出口 111，并通過爐氣回收系統(tǒng)回收利用，爐氣中帶出的物料返回至原料倉I或三級送料裝置12內。本實施例的成品出料系統(tǒng)主要由成品倉6、三級送料裝置12和卸料器7構成，其制造時的具體結構如下:上述的進汽軸5與爐體3之間還設有中間倉4，中間倉4上連通設有成品倉6。成品倉6上也設有三級送料裝置12，在該三級送料裝置12上設有卸料器7，通過卸料器7將三級送料裝置12中的成品達到卸料和出料的目的。上述的進汽軸5底部設有進汽軸支架51。本實施例的帶壓蒸汽煅燒爐整體布置于設備基礎平臺10上，設備基礎平臺10起著支撐作用。爐體3為傾斜安裝布置，即爐體3前端的高度要高于爐體3后端的高度，爐體3旋轉時會產生下滑力?？梢酝ㄟ^調整托輪91使爐體3產生向上的運動，實現(xiàn)平衡爐體3的下滑力，保證爐體3不會出現(xiàn)上串下滑的現(xiàn)象。采用上述脫水系統(tǒng)的脫水方法步驟如下:第一步、將含有游離水的粉狀無機混合物通過三級平衡壓力送料系統(tǒng)送料至蒸汽煅燒爐中。本實施例以建筑物料無機混合物的脫水處理為例，其脫水處理前的物料特性如下:
無機混合物的PH值為6，物料中含有的水分重量占總重量的比例為10 15%，該物料的堆積比重:0.8g/cm3,比熱為0.358kcal/kg °C。本實施例的三級送料裝置12采用兩組送料系統(tǒng)，其送料原理和操作如下:物料從原料倉I進入左側送料通道的一級腔室121，打開左側送料通道的一級電動閥125，并同時打開右側送料通道的二級電動閥126，相鄰腔室壓力平衡后，打開左側一級翻板127及右側二級翻板128，左側送料通道一級腔室121的物料進入左側送料通道二級腔室122 ;右側送料通道的物料由右側送料通道的二級腔室122進入三級腔室123。關閉左側一級翻板127、一級電動閥125 ;關閉右側二級翻板128、二級電動閥126。打開左側送料通道的二級電動閥126、右側送料通道的一級電動閥125，相鄰腔室壓力平衡后，打開左側二級翻板128及右側一級翻板127，左側送料通道的物料由二級腔室122進入三級腔室123，右側送料通道的物料由一級腔室121進入二級腔室122，關閉左側二級翻板128、二級電動閥126 ;關閉右側一級翻板127，一級電動閥125。按照上述步驟再進行下一個循環(huán)。通過電動閥控制兩組進料裝置中各級閥門、翻板開啟時間，使兩組進料裝置交錯循環(huán)進料，既保證了進料的連續(xù)性，又同時保證了爐體內的壓力。物料進入進料倉11內，通過進料螺旋機2使用螺旋進料的方式，將物料輸送至爐體內。三級送料裝置12的兩組送料系統(tǒng)的各個電動閥、各個翻板均采用數控編程化進行同步控制，實現(xiàn)整體過程的全自動化控制。第二步、通過蒸汽進汽系統(tǒng)對位于蒸汽煅燒爐內部的蒸汽加熱系統(tǒng)通入高溫高壓飽和蒸汽，使得蒸汽煅燒爐內的加熱溫度保持在該粉狀無機混合物結晶脫水的溫度范圍內，蒸汽煅燒爐內的壓力值保持在0.3Mpa 0.8Mpa(物料的脫水壓力值最佳范圍為0.4
0.6Mpa)。本實施例優(yōu)選的蒸汽煅燒爐內的加熱溫度保持在150 160°C (所有無機混合物在該溫度范圍內的脫水效率較佳)，蒸汽煅燒爐內的壓力值保持在0.4Mpa 0.6Mpa (通過蒸汽煅燒爐內的大量壓強參數變化實驗，結果為在0.4Mpa 0.6Mpa壓強下，無機混合物的脫水效率更佳)。第三步、通過蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)讓蒸汽煅燒爐爐體繞著中心軸旋轉，讓粉狀無機混合物充分混合、加熱充分均勻，粉狀無機混合物逐步結晶脫水。第四步、含有游離水的粉狀無機混合物在蒸汽煅燒爐內加熱脫水，其脫離的水分會在蒸汽煅燒爐內加熱成水蒸汽，水蒸汽會帶有一部分物料，隨著爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)排出。隨水蒸汽排出的物料經過爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)的過濾、冷卻，并通過三級平衡壓力送料系統(tǒng)進入蒸汽煅燒爐的爐體內繼續(xù)加熱脫水。并且，過濾后的水蒸汽可重復利用。第五步、蒸汽煅燒爐結晶脫水后的無機物成品經過成品出料系統(tǒng)排出。本發(fā)明達到的效果為:含有10 15%游離水的物料經過上述脫水系統(tǒng)和脫水方法后，會脫結晶水13%,脫水后的物料干品堆積比重為0.8 1.lg/cm3，干品的顆粒度為140 160目，經檢測，脫水干燥后成品物料的含水量在1%以下。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)，其特征在于:其脫水系統(tǒng)主要由三級平衡壓力送料系統(tǒng)、蒸汽煅燒爐、蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)、蒸汽進汽系統(tǒng)、爐體內蒸汽加熱系統(tǒng)、爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)和成品出料系統(tǒng)構成，體內蒸汽加熱系統(tǒng)設置于蒸汽煅燒爐內部。
2.一種根據權利要求1所述的粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)的脫水方法，其特征在于:其脫水方法步驟如下: A、將含有游離水的粉狀無機混合物通過三級平衡壓力送料系統(tǒng)送料至蒸汽煅燒爐中； B、通過蒸汽進汽系統(tǒng)對位于蒸汽煅燒爐內部的蒸汽加熱系統(tǒng)通入高溫高壓飽和蒸汽，使得蒸汽煅燒爐內的溫度保持在該粉狀無機混合物結晶脫水的溫度范圍內，蒸汽煅燒爐內的壓力值保持在0.3Mpa 0.8Mpa ； C、通過蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)讓蒸汽煅燒爐爐體繞著中心軸旋轉，讓粉狀無機混合物充分混合、加熱充分均勻，粉狀無機混合物逐步結晶脫水； D、蒸汽煅燒爐的粉狀無機混合物脫水后的水分形成混有無機物的水蒸汽爐氣，該混有無機物的水蒸汽爐氣通過爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)過濾、回收，水蒸汽帶出的無機物經回收循環(huán)系統(tǒng)過濾、冷卻后，再經過三級平衡壓力送料系統(tǒng)進入蒸汽煅燒爐的爐體內繼續(xù)結晶脫水； E、蒸汽煅燒爐結晶脫水后的無機物成品經過成品出料系統(tǒng)排出。
3.根據權利要求2所述的脫水方法，其特征在于:所述蒸汽煅燒爐內的溫度保持在150 160°C，蒸汽煅燒爐內的壓力值保持在0.4Mpa 0.6Mpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉狀無機混合物的脫水系統(tǒng)及其脫水方法，其脫水系統(tǒng)主要由三級平衡壓力送料系統(tǒng)、蒸汽煅燒爐、蒸汽煅燒爐旋轉系統(tǒng)、蒸汽進汽系統(tǒng)、爐體內蒸汽加熱系統(tǒng)、爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)和成品出料系統(tǒng)構成，體內蒸汽加熱系統(tǒng)設置于蒸汽煅燒爐內部，脫水方法是依靠脫水系統(tǒng)按步驟實現(xiàn)的脫水工藝方法。本發(fā)明脫水方法通過脫水系統(tǒng)實現(xiàn)，采用平衡壓力的方式向蒸汽煅燒爐內送料，通過蒸汽加熱方式對無機混合物進行均勻、充分的加熱，較傳統(tǒng)的蒸發(fā)加熱方式，節(jié)約了能源，提高了無機混合物的脫水效率。蒸汽煅燒爐加熱脫水后含有無機物的水蒸汽會隨著爐氣回收循環(huán)系統(tǒng)進行清潔回收處理，降低了無機物成品的浪費，減輕了對環(huán)境的污染。
文檔編號F26B25/00GK103162518SQ201310097228
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權日2013年3月25日
發(fā)明者鄧親華, 張志廣, 鐘玉華, 張旭亮, 劉芳兵 申請人:成都天保重型裝備股份有限公司