CN101975508A - 松脂岩膨化设备及膨化生产玻化微珠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明松脂岩膨化设备及膨化生产玻化微珠的方法属于节能燃气式玻化微珠膨化膨化炉以及膨化工艺。松脂岩膨化设备包括进料漏斗、出料漏斗、内外相套双层管和上端出料膨化炉，内外相套双层管的内管两端分别与进料漏斗和上端出料膨化炉顶端相通，内外相套双层管的外管两端分别与上端出料膨化炉顶端和出料漏斗相通。膨化工艺为用上端出料膨化炉中的向上的热气流将已膨化的玻化微珠从上端出料膨化炉的顶端带出，进入内外相套双层管中与已膨化的玻化微珠和伴随的热气一起进行热交换。可降低已膨化的玻化微珠在输出时的热能，减少输出端的耐高温设备，减少高温污染。所以本设备是节能性设备，是节能性工艺。
Description
技术领域
本发明属于生产玻化微珠的技术领域，特别是节能燃气式玻化微珠膨化膨化炉以及膨化工艺。
背景技术
用松脂岩矿粉在1000℃左右的高温下可膨化为玻化微珠，玻化微珠以其极低的比重和与水泥的良好亲和性被广泛用于建筑隔热材料。中国专利200610112647《膨化微珠的制作工艺及其旋浮膨化炉》、200820076088《节能型玻化微珠膨化膨化电炉》、200820076086《节能燃气式玻化微珠膨化膨化炉》、200620127293《煤气供热式玻化微珠膨化炉》公开了各种微珠膨化膨化炉，但这些微珠膨化膨化炉都有其共同的缺点：(1)已膨化的玻化微珠从膨化炉的下面直接放出，由于已膨化的玻化微珠比重轻，而且膨化炉内的热气是向上的，使已膨化的玻化微珠的下降出料受热气向上的阻力影响而下降出料速度慢，所以膨化炉要用用很高的高度满足高温膨化和已膨化的玻化微珠缓慢下降出料的需要，导致膨化炉要大量钢材、保温材料，膨化炉的设备成本很大。(2)已膨化的玻化微珠从膨化炉下面落出时的温度太高，接纳刚出炉的玻化微珠要用耐高温设备，而高温设备费用高；(3)刚出炉的高温玻化微珠要用高温传输设备，使高温玻化微珠在空气中冷却，高温传输设备费用高；(4)刚出炉的高温玻化微珠在空气中冷却造成对环境的热污染，使工人的工作环境恶劣，甚至可能产生烫伤人的事故；(5)已膨化的玻化微珠、未膨化的原料、杂物等混合的从膨化炉下面混合输出，产品质量差，未膨化的原料被浪费。总之：现有技术没有利用刚出炉的高温玻化微珠余热，且为解决余热问题而大量增加膨化炉的设备成本，余热还污染环境，未膨化的原料也能混入已膨化的玻化微珠中，产品质量差。
发明内容
本发明的目的是提供一种能将已膨化微珠的余热作为没有进入膨化炉之前的松脂岩砂粒原料粉预热用的热源，可分离已膨化的玻化微珠和未膨化的原料；即一种可利用已膨化微珠的余热，能自动分离出合格产品的松脂岩膨化设备；并提供能用已膨化的高温玻化微珠和燃气烟气对松脂岩砂粒原料粉预热的节能型膨化方法。
本发明的构思是：用燃气型膨化炉中的高温气烟，带着比重很轻的高温已膨化的玻化微卜珠从燃气型膨化炉的上面放出，同时进入热交换器中，用高温气烟和高温已膨化的玻化微珠对松脂岩原料进行预热。这样即可充分利用用高温气烟和高温已膨化的玻化微珠的余热，又可将合格产品自动从膨化炉上排出，不合格产品留在膨化炉中继续加热膨化，保证达到规定比重的合格产左品才能排出。
本发明的结构是：
松脂岩膨化设备，包括进料漏斗和出料漏斗，其特征在于：还包括内外相套双层管和上端出料膨化炉，内外相套双层管的内管两端分别与进料漏斗和上端出料膨化炉顶端相通，内外相套双层管的外管两端分别与上端出料膨化炉顶端和出料漏斗相通。内外相套双层管就是一大一小的两根管子，小的管子套在大管子中间成内外相套的结构。没有膨化前的松脂岩砂粒比重大于已膨化的玻化微珠，所以在内的小管子用于原料松脂岩砂粒的导管即内管，大管子用于已膨化的玻化微珠的导管即外管。使用本设备将松脂岩砂粒进行膨化生产玻化微珠时，可直接把松脂岩砂粒放入进料漏斗，也可用气泵在下面把松脂岩砂粒通过管道泵入进料漏斗中。松脂岩砂粒从进料漏斗下面进入内外相套双层管的内管中，经过内管下落到上端出料膨化炉中进行加热到1100℃左右，松脂岩砂粒膨化，体积变大，比重变轻成为玻化微珠，炉内向上的热气流把高温的玻化微珠从上端出料膨化炉顶端的外管放出，热气流即烟气和高温的玻化微珠从外管下面向上浮移动，热气流即烟气和高温的玻化微珠在外管中对内管中的松脂岩砂粒进行热交换，降低了热气流和高温的玻化微珠的温度，又提高了松脂岩砂粒的温度，使热气流即烟气和高温的玻化微珠的余热被利用。当热气流和高温的玻化微珠从外管出到出料漏斗时，其温度还高于空气温度，则可以用旋风储存器对玻化微珠再降温，达到或接近空气温度后，已冷却的玻化微珠从出料漏斗下面放出，用包装袋包装备用。
内外相套双层管与水平面夹角为50°-70°。这种倾斜度适合松脂岩砂粒在内管下降无堵塞，又可延长松脂岩砂粒在内管的时间，充分的与内管外面又在外管内的热气流和高温的玻化微珠进行热交换。优选内外相套双层管与水平面夹角为60°。
上端出料膨化炉的燃气火头位于上端出料膨化炉的下面部位。这样上端出料膨化炉的下面部位进入的空气被加热后成热气向上行，上行的热气不仅对松脂岩砂粒加热进行膨化松脂岩砂粒，还带作已膨化成的玻化微珠上升到上端出料膨化炉的顶部，从顶部进入外管。
上端出料膨化炉的内空膨化室在燃气火头区域的横截面小，内空膨化室在中间的主要膨化区域的横截面大，内空膨化室在顶与外管相连接区域的横截面小。这种上端出料膨化炉的内空两端小中间大的结构，有利于对松脂岩砂粒膨化和将已膨化成的玻化微珠向上送入外管中。
松脂岩膨化生产玻化微珠的方法，用上端出料膨化炉中的向上的热气流将已膨化的玻化微珠从上端出料膨化炉的顶端带出，进入内外相套双层管的外管中，用高热的已膨化的玻化微珠和伴随的热气一起，对内外相套双层管的内管的松脂岩原料砂进行预加热，降低已膨化的玻化微珠和伴随的热气的温度，又对低温松脂岩原料砂进行升温预热，把在内外相套双层管中已预热的松脂岩原料砂通入上端出料膨化炉中进行高温膨化。本发明关键有两点：一是用已膨化的玻化微珠和伴随的热气一起在内外相套双层管中对松脂岩原料砂进行预加热；二是已膨化的玻化微珠从上端出料膨化炉的顶端输出，用热气上升浮选的方法把合格玻化微珠产品与膨化不完全和不能膨化的杂物分离，将不合格产品和杂物从上端出料膨化炉下面漏出，自动分选获得合格产品。膨化温度与现有技术1100℃相同。
本发明的优点：可利用已膨化微珠的余热对松脂岩砂粒原料进行预热，可节约预热松脂岩砂粒原料的热量，减少松脂岩砂粒在膨化过程中的耗能，又可降低已膨化的玻化微珠在输出时的热能，减少承接高温玻化微珠在输出端的耐高温设备，减少高温玻化微珠在输出端对环境的高温污染。所以本设备是节能性设备，是节能性工艺。
由于只有膨化合格的产品才能从膨化炉上排出，不合格产品留在膨化炉中继续加热膨化，不合格产品和杂物从上端出料膨化炉下面漏出，保证达到规定比重的合格产左品才能排出，所以本设备和工艺有自动分选保证了产品质量的功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中1是进料漏斗、2是出料漏斗、3是内外相套双层管、4是上端出料膨化炉、5是内管、6是外管、7是燃气火头、8是内空膨化室、9是空气进气管、10是旋风储存器、11是气泵、12是管道。
具体实施方式
实施例1、松脂岩膨化设备
包括进料漏斗1、出料漏斗2、内外相套双层管3和上端出料膨化炉4等部件。他们的连接秩序是：进料漏斗1----内外相套双层管3----上端出料膨化炉4----内外相套双层管3----出料漏斗2。
内外相套双层管3是在直径较小的金属内管5套在直径较大的外管6中组成。
内外相套双层管3的内管5两端分别与进料漏斗1和上端出料膨化炉4顶端相通，内外相套双层管3的外管6两端分别与上端出料膨化炉4顶端和出料漏斗2相通。内外相套双层管3与水平面夹角为60°，也就是与地面夹角为60°的斜度适合松脂岩砂粒原料在内管5下降无堵塞，又可延长松脂岩砂粒在内管5的时间，充分的与内管5外面又在外管6内的热气流和高温的玻化微珠进行热交换。
上端出料膨化炉4的燃气火头7和空气进气管9的开口都位于上端出料膨化炉4的下面部位。这样上端出料膨化炉4的下面部位进入的空气被燃气加热后成热气向上行，上行的热气不仅对松脂岩砂粒加热进行膨化松脂岩砂粒，还带作已膨化成的玻化微珠上升到上端出料膨化炉4的顶部，从顶部进入外管6。
上端出料膨化炉4的内空膨化室8在燃气火头7区域的横截面小，内空膨化室8在中间的主要膨化区域的横截面大，内空膨化室8在顶与外管6相连接区域的横截面小。这种上端出料膨化炉4的内空两端小中间大的结构，有利于对松脂岩砂粒膨化和将已膨化成的玻化微珠向上送入外管6中。
使用本设备将松脂岩砂粒进行膨化生产玻化微珠时，直接把平均细度为50--100目的松脂岩砂粒放入进料漏斗1，松脂岩砂粒从进料漏斗1下面进入内外相套双层管3的内管5中，经过斜坡的内管5下落到上端出料膨化炉4中进行加热到1100℃左右，松脂岩砂粒膨化，体积变大，比重变轻成为玻化微珠在炉内，被向上的热气流把高温的玻化微珠从上端出料膨化炉4顶端的外管6放出，热气流即烟气和高温的玻化微珠从外管6下面向上浮移动，热气流即烟气和高温的玻化微珠在外管6中对内管5中的松脂岩砂粒进行热交换，使1100℃左右的玻化微珠降低700℃温度时从外管6中放出到出料漏斗2，同时松脂岩砂粒在进入上端出料膨化炉4时的温度也升提高400℃左右，使热气流即烟气和高温的玻化微珠的余热被利用。当热气流和高温的玻化微珠从外管6出到出料漏斗2时，其温度还高于空气温度，则可以用旋风储存器10对玻化微珠再降温，达到或接近空气温度后，已冷却的玻化微珠从出料漏斗2下面放出，用包装袋包装备用。
实施例2、带进料输送装置的松脂岩膨化设备
设备的部件和主要结构同于实施例1，内外相套双层管3与水平面夹角为50°，也就是与地面夹角为50°的斜度，适合平均细度为100目的松脂岩砂粒放入进料漏斗1正常速度下落。
用气泵11在地面把松脂岩砂粒通过管道12泵入进料漏斗1中。
实施例3、又一种带进料输送装置的松脂岩膨化设备
设备的部件和主要结构同于实施例2，内外相套双层管3与水平面夹角为70°，也就是与地面夹角为70°的斜度，适合平均细度为50目的松脂岩砂粒放入进料漏斗1正常速度下落。
实施例4、松脂岩膨化生产玻化微珠的方法
用内外相套双层管3的热换管接在上端出料膨化炉4顶端的口，松脂岩原料砂经过内外相套双层管3的内管5进入上端出料膨化炉4中，上端出料膨化炉4中的向上的热气流将已膨化的玻化微珠从上端出料膨化炉4的顶端带出，进入内外相套双层管3的外管6中，用高热的已膨化的玻化微珠和伴随的热气一起，对内外相套双层管3的内管5的松脂岩原料砂进行预加热，降低已膨化的玻化微珠和伴随的热气的温度，又对低温松脂岩原料砂进行升温预热，把在内外相套双层管3中已预热的松脂岩原料砂通入上端出料膨化炉4中进行高温膨化。本发明关键有两点：一是用已膨化的玻化微珠和伴随的热气一起在内外相套双层管3中对松脂岩原料砂进行预加热；二是已膨化的玻化微珠从上端出料膨化炉4的顶端输出，用热气上升浮选的方法把合格玻化微珠产品与膨化不完全和不能膨化的杂物分离，将不合格产品和杂物从上端出料膨化炉4下面漏出，自动分选获得合格产品。膨化温度与现有技术1100℃相同。
Claims (6)
1.松脂岩膨化设备，包括进料漏斗(1)和出料漏斗(2)，其特征在于：还包括内外相套双层管(3)和上端出料膨化炉(4)，内外相套双层管(3)的内管(5)两端分别与进料漏斗(1)和上端出料膨化炉(4)顶端相通，内外相套双层管(3)的外管(6)两端分别与上端出料膨化炉(4)顶端和出料漏斗(2)相通。
2.根据权利要求1所述的松脂岩膨化设备，其特征在于：内外相套双层管(3)与水平面夹角为50°-70°。
3.根据权利要求2所述的松脂岩膨化设备，其特征在于：内外相套双层管(3)与水平面夹角为60°。
4.根据权利要求1所述的松脂岩膨化设备，其特征在于：上端出料膨化炉(4)的燃气火头(7)位于上端出料膨化炉(4)的下面部位。
5.根据权利要求4所述的松脂岩膨化设备，其特征在于：上端出料膨化炉(4)的内空膨化室(8)在燃气火头(7)区域的横截面小，内空膨化室(8)在中间的主要膨化区域的横截面大，内空膨化室(8)在顶与外管(6)相连接区域的横截面小。
6.松脂岩膨化生产玻化微珠的方法，用上端出料膨化炉(4)中的向上的热气流将已膨化的玻化微珠从上端出料膨化炉(4)的顶端带出，进入内外相套双层管(3)的外管(6)中，用高热的已膨化的玻化微珠和伴随的热气一起，对内外相套双层管(3)的内管(5)的松脂岩原料砂进行预加热，降低已膨化的玻化微珠和伴随的热气的温度，又对低温松脂岩原料砂进行升温预热，把在内外相套双层管(3)中已预热的松脂岩原料砂通入上端出料膨化炉(4)中进行高温膨化。
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