噴霧幹燥製粉是陶瓷工業高能耗的生產工序之一
噴(pēn)霧幹燥製粉是陶瓷工業高能耗的(de)生產工序之一,其燃料的控製是原料車間成本控製的一個重要環節。據(jù)陶瓷廠(chǎng)能源審計數(shù)據顯示,噴霧幹燥製粉用燃料(liào)占陶瓷廠總(zǒng)能耗的1/3。隨(suí)著能源危機及市場競爭的激(jī)烈,降低噴霧幹燥製粉的能耗,對降低企(qǐ)業生產成本、提(tí)高企業競爭力及促進陶瓷行業可持續發展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。
噴霧幹燥塔節能降耗的主(zhǔ)要措施
由於噴霧幹燥過程中的(de)能耗直接影響著企業的經濟效益及發展前景(jǐng),所以陶瓷(cí)企業及行業^們都提出了很多對噴(pēn)霧幹燥過程節能降耗的措施,總結起來主要有以下(xià)幾方麵。
1、幹燥(zào)介質的控製
提高熱風的進塔溫度:在出塔溫度(dù)恒定的條件下,熱風(fēng)的進塔溫度(又稱進風溫度)越高,帶入的總熱(rè)量就越高,單位質量的熱風傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風所蒸發的水分也(yě)越多。在生產能力恒定不變的情況下,所需熱風風(fēng)量減少(即(jí)減少了熱風離塔時所帶走的熱量),降低了噴霧幹燥製(zhì)粉的熱量消耗,提高熱風的利用率及熱效率。但進塔熱(rè)風溫度不可過高(不超過600 oC),溫度太高,就會燒壞塔頂分風器。
降低熱風的出塔溫度:在進塔熱風溫度一定的情況下,熱風出塔溫度越(yuè)低,進(jìn)出塔溫差(chà)就(jiù)越大,熱(rè)風傳遞(dì)給泥漿用於幹燥(zào)的熱能就越大,所以熱風利用率就越高。但排風溫度也不可過低,低於(yú)75℃時因粉料太濕,影響正常幹(gàn)燥。
出塔熱風(廢氣) 的循環利用:陶瓷泥漿(jiāng)經噴霧幹(gàn)燥製粉後,出(chū)塔熱風若被直接排入大氣,這部分熱量損失將^可觀(約為製粉工序能耗(hào)的10 %~20 %)。所以應該將此部分餘熱充分地利用起(qǐ)來,如可(kě)將出塔熱風循環利用到預熱幹燥工序。出塔熱風除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對(duì)這部分餘熱儲存,或交換(huàn)後再利用。
2、噴霧幹燥塔自身因素
挑選合適的規格:陶瓷行業大部分廠家采用6000 型噴霧幹燥塔,有些陶瓷廠采用8000 型和10000型,^大的有12000 型,噴(pēn)嘴多達54 個。型號越大生產能力越(yuè)大,生產每(měi)噸(dūn)粉的能源相對就少,廠家可根據具體情況進行型號選(xuǎn)擇。
整體密閉型控製:由於該係統采用負(fù)壓操作,若有漏風就會增(zēng)加能(néng)耗,所以(yǐ)設備各部位及連接法蘭處,熱風爐、熱風管道、排風管道的熱電(diàn)偶插孔,塔體上的負壓測量孔(kǒng),以(yǐ)及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風除塵下料口等(děng)部位必須(xū)密封好,不能漏(lòu)風。
熱風(fēng)爐(lú)的(de)控製:熱風爐是噴霧塔(tǎ)幹燥的熱風源,其燃(rán)料消耗直接影響幹燥成本的高低,所以是噴霧幹燥(zào)塔節能的關鍵部(bù)分。熱風(fēng)爐效率主要取決於燃油霧(wù)化噴嘴,當燃油霧化均勻且燃燒充分時,熱(rè)效率(lǜ)^高,為此應嚴格控製霧化空氣壓力、流量以及燃油壓力、流量。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍(qiāng)角(jiǎo)度都應(yīng)控(kòng)製在合適的範圍(wéi)內(nèi)。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90o~120o,噴射(shè)高(gāo)度為4~4.5 m ,噴槍角度保持在(zài)110o~120o之間 ,以保證噴霧料與熱風可以進(jìn)行充(chōng)分的熱交換。熱(rè)風爐燃料的選擇可直接影響燃(rán)料消耗的成本(běn),如用清潔的石油氣、輕柴油等會(huì)使成本大大增加(jiā),用重油,混合油等一定要控(kòng)製其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達標。現在很多(duō)陶瓷廠用煤製氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉氣中含未燃碳10 %~20 % ,有的高達20 %以上) 製水煤漿,並把煤轉氣中(zhōng)產生的酚水和焦油噴進熱(rè)風爐中燃燒,可以杜絕這些有害物質的排放,在高(gāo)溫燃燒中將其變為無害(hài)的水和CO2排掉(diào)。這樣(yàng)不但可以大大降低燃燒成(chéng)本,而且可(kě)以充分利用(yòng)這些廢渣、廢液,節能降耗。
3、泥漿的質量(liàng)控(kòng)製
降低陶瓷泥漿的含水率,幹燥所需熱量就少,但是含水率低的泥漿流動性又不(bú)好,流動性差霧化效果就差。為解(jiě)決這一矛盾,生產中通常加入(rù)合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(如水玻(bō)璃(lí)、純堿、腐殖酸等) 來調節泥漿的流動性,同時降低泥漿的含水率(lǜ)。
提高陶瓷泥漿溫度可有效降(jiàng)低(dī)泥(ní)漿(jiāng)粘度,改善泥漿霧化性能,防(fáng)止因泥(ní)漿結晶而堵塞霧化噴嘴(zuǐ)。所以可以利用出塔(tǎ)熱風回收的餘熱來預熱泥漿,這是能源循環利用的有效(xiào)途(tú)徑。
幹法製粉的推廣和與應用
幹(gàn)法製粉工藝中,一般講原料配(pèi)方比較簡單,這樣可避免原料在加工(gōng)過程中出現分層現象。由於幹法工藝中(zhōng),原料雜質難去除,一般(bān)選用比較純的原料(liào)。原料(liào)粉碎中,各種原料(liào)依據自身(shēn)特性,選用不同的粉碎設備單獨(dú)粉碎,這樣可提高粉碎效率,也可保證配方對各原料細度的要求(qiú).
幹法製粉工藝流(liú)程一般為:原料粗、中、細碎→配料(liào)→細磨→過篩→增濕→造粒→幹燥→篩分除鐵→陳腐→幹壓成形。原料被粉碎後(粒度≤40mm)被分別放置在喂料鬥中,原料在自(zì)重的作用下由底部排除,經(jīng)置(zhì)於喂料鬥底部的電子皮帶秤和上料皮(pí)帶機,輸送到立式磨機(jī)內進行研磨(mó),研磨後合格的粉料通過風力輸送,經過(guò)旋風集(jí)料器和脈衝布袋集料器(qì)進行收集(jí),然後經氣流輸送係統將粉料輸送到儲料倉內。儲料倉內的粉(fěn)料(liào)經倉底的螺旋輸(shū)送機,將粉料加入到稱重計量(liàng)鬥內,當(dāng)粉料進入計量鬥後的重量達到設定好(hǎo)的重量後,螺旋輸送機(jī)停(tíng)止加料,計量鬥底部的出口打(dǎ)開為造粒(lì)機加料,造粒(lì)機開始造粒。經造粒機成型後的顆粒通過(guò)造粒機底部卸出,經過優化機二次優化,優(yōu)化後的料粉,進入到幹燥(zào)流化床,^後幹燥、優化後的顆粒,經大傾角皮帶機直接進入到料倉,經陳腐後使用。
幹法製粉用到的設(shè)備主要為(wéi)造粒機和立式磨機。造粒機由直段和曲段筒組成,筒體可以(yǐ)旋轉(zhuǎn),旋轉速度依所需粉料的性(xìng)能而調(diào)節,在筒體內有一組特殊(shū)的增濕加水裝置,高速旋轉(zhuǎn)時,其離心(xīn)力作用,使水霧化,並與粉料結合(hé)。同時該裝置起到攪拌作用,形成水料結合的(de)顆粒,並經筒體的曲段滾(gǔn)動(dòng),達到造粒的目的。
采用立式磨機取代傳統(tǒng)的球磨機,並改變了粉料輸送係統,大大提高了磨粉的效率,節省了電能的消耗。立式磨機過去一(yī)直用於水泥、化工等行業,將立式磨機(jī)引(yǐn)進到陶瓷牆地磚製粉工藝中,作為幹法製粉(fěn)新工藝原料研磨的粉磨(mó)設備。在粉料輸送方麵(miàn)采用新型細粉氣力輸送係統,有效避免了細粉輸送過程中的二次汙染,增加了生產中的清潔度。其原理為:將配比好的原料經立式磨機的進料口加入到其內部,減速機帶動磨盤(pán)旋轉,通過磨(mó)盤和磨輥的相對旋轉擠壓,將磨盤上(shàng)的原料(liào)壓製成細粉,細粉通過(guò)高(gāo)壓風機吹到立式磨機上方的選粉機,粒度合格的粉(fěn)料經氣力(lì)輸送係統進入到料倉,不合格的大顆粒(lì)粉料,重新返回(huí)到立式(shì)磨機內進行二次研磨,依此循環工作。
幹法製粉生產工藝減少了幹燥塔燃煤製(zhì)粉環(huán)節,解決了瓷磚生產過程中幹燥塔所造成的粉塵、煙霧、硫化物等多(duō)方麵(miàn)對環境的汙染和影響。既良好地保護了環境,又有效地利用(yòng)了原料。
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