噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一

　　噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一，其燃料的控制是原料車間成本控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。據(jù)陶瓷廠能源審計(jì)數(shù)據(jù)顯示，噴霧干燥制粉用燃料占陶瓷廠總能耗的1/3。隨著能源危機(jī)及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，降低噴霧干燥制粉的能耗，對(duì)降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及促進(jìn)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。

 

　　噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施

 

　　由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景，所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)專家們都提出了很多對(duì)噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施，總結(jié)起來主要有以下幾方面。

 

　　1、干燥介質(zhì)的控制

 

　　提高熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度：在出塔溫度恒定的條件下，熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度(又稱進(jìn)風(fēng)溫度)越高，帶入的總熱量就越高，單位質(zhì)量的熱風(fēng)傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多，單位熱風(fēng)所蒸發(fā)的水分也越多。在生產(chǎn)能力恒定不變的情況下，所需熱風(fēng)風(fēng)量減少(即減少了熱風(fēng)離塔時(shí)所帶走的熱量)，降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗，提高熱風(fēng)的利用率及熱效率。但進(jìn)塔熱風(fēng)溫度不可過高(不超過600 oC)，溫度太高，就會(huì)燒壞塔頂分風(fēng)器。

 

降低熱風(fēng)的出塔溫度：在進(jìn)塔熱風(fēng)溫度一定的情況下，熱風(fēng)出塔溫度越低，進(jìn)出塔溫差就越大，熱風(fēng)傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大，所以熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過低，低于75℃時(shí)因粉料太濕，影響正常干燥。

 

　　出塔熱風(fēng)(廢氣) 的循環(huán)利用：陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后，出塔熱風(fēng)若被直接排入大氣，這部分熱量損失將十分可觀(約為制粉工序能耗的10 %～20 %)。所以應(yīng)該將此部分余熱充分地利用起來，如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用到預(yù)熱干燥工序。出塔熱風(fēng)除了直接循環(huán)利用外，還可以利用熱交換器對(duì)這部分余熱儲(chǔ)存，或交換后再利用。

 

　　2、噴霧干燥塔自身因素

 

　　挑選合適的規(guī)格：陶瓷行業(yè)大部分廠家采用6000 型噴霧干燥塔，有些陶瓷廠采用8000 型和10000型，最大的有12000 型，噴嘴多達(dá)54 個(gè)。型號(hào)越大生產(chǎn)能力越大，生產(chǎn)每噸粉的能源相對(duì)就少，廠家可根據(jù)具體情況進(jìn)行型號(hào)選擇。

 

　　整體密閉型控制：由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作，若有漏風(fēng)就會(huì)增加能耗，所以設(shè)備各部位及連接法蘭處，熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔，塔體上的負(fù)壓測(cè)量孔，以及塔體下錐翻板下料器出料口，旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封好，不能漏風(fēng)。

 

　　熱風(fēng)爐的控制：熱風(fēng)爐是噴霧塔干燥的熱風(fēng)源，其燃料消耗直接影響干燥成本的高低，所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關(guān)鍵部分。熱風(fēng)爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴，當(dāng)燃油霧化均勻且燃燒充分時(shí)，熱效率最高，為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力、流量以及燃油壓力、流量。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90o～120o，噴射高度為4～4.5 m ，噴槍角度保持在110o～120o之間 ，以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進(jìn)行充分的熱交換。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本，如用清潔的石油氣、輕柴油等會(huì)使成本大大增加，用重油，混合油等一定要控制其含硫量，否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰(煤轉(zhuǎn)氣中含未燃碳10 %～20 % ，有的高達(dá)20 %以上) 制水煤漿，并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油噴進(jìn)熱風(fēng)爐中燃燒，可以杜絕這些有害物質(zhì)的排放，在高溫燃燒中將其變?yōu)闊o害的水和CO2排掉。這樣不但可以大大降低燃燒成本，而且可以充分利用這些廢渣、廢液，節(jié)能降耗。

 

　　3、泥漿的質(zhì)量控制

 

　　降低陶瓷泥漿的含水率，干燥所需熱量就少，但是含水率低的泥漿流動(dòng)性又不好，流動(dòng)性差霧化效果就差。為解決這一矛盾，生產(chǎn)中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(zhì)(如水玻璃、純堿、腐殖酸等) 來調(diào)節(jié)泥漿的流動(dòng)性，同時(shí)降低泥漿的含水率。

 

　　提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度，改善泥漿霧化性能，防止因泥漿結(jié)晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風(fēng)回收的余熱來預(yù)熱泥漿，這是能源循環(huán)利用的有效途徑。

 

　　干法制粉的推廣和與應(yīng)用

 

　　干法制粉工藝中，一般講原料配方比較簡(jiǎn)單，這樣可避免原料在加工過程中出現(xiàn)分層現(xiàn)象。由于干法工藝中，原料雜質(zhì)難去除，一般選用比較純的原料。原料粉碎中，各種原料依據(jù)自身特性，選用不同的粉碎設(shè)備單獨(dú)粉碎，這樣可提高粉碎效率，也可保證配方對(duì)各原料細(xì)度的要求.

 

　　干法制粉工藝流程一般為：原料粗、中、細(xì)碎→配料→細(xì)磨→過篩→增濕→造粒→干燥→篩分除鐵→陳腐→干壓成形。原料被粉碎后(粒度≤40mm)被分別放置在喂料斗中，原料在自重的作用下由底部排除，經(jīng)置于喂料斗底部的電子皮帶秤和上料皮帶機(jī)，輸送到立式磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨，研磨后合格的粉料通過風(fēng)力輸送，經(jīng)過旋風(fēng)集料器和脈沖布袋集料器進(jìn)行收集，然后經(jīng)氣流輸送系統(tǒng)將粉料輸送到儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)。儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的粉料經(jīng)倉(cāng)底的螺旋輸送機(jī)，將粉料加入到稱重計(jì)量斗內(nèi)，當(dāng)粉料進(jìn)入計(jì)量斗后的重量達(dá)到設(shè)定好的重量后，螺旋輸送機(jī)停止加料，計(jì)量斗底部的出口打開為造粒機(jī)加料，造粒機(jī)開始造粒。經(jīng)造粒機(jī)成型后的顆粒通過造粒機(jī)底部卸出，經(jīng)過優(yōu)化機(jī)二次優(yōu)化，優(yōu)化后的料粉，進(jìn)入到干燥流化床，最后干燥、優(yōu)化后的顆粒，經(jīng)大傾角皮帶機(jī)直接進(jìn)入到料倉(cāng)，經(jīng)陳腐后使用。

 

　　干法制粉用到的設(shè)備主要為造粒機(jī)和立式磨機(jī)。造粒機(jī)由直段和曲段筒組成，筒體可以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度依所需粉料的性能而調(diào)節(jié)，在筒體內(nèi)有一組特殊的增濕加水裝置，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其離心力作用，使水霧化，并與粉料結(jié)合。同時(shí)該裝置起到攪拌作用，形成水料結(jié)合的顆粒，并經(jīng)筒體的曲段滾動(dòng)，達(dá)到造粒的目的。

 

　　采用立式磨機(jī)取代傳統(tǒng)的球磨機(jī)，并改變了粉料輸送系統(tǒng)，大大提高了磨粉的效率，節(jié)省了電能的消耗。立式磨機(jī)過去一直用于水泥、化工等行業(yè)，將立式磨機(jī)引進(jìn)到陶瓷墻地磚制粉工藝中，作為干法制粉新工藝原料研磨的粉磨設(shè)備。在粉料輸送方面采用新型細(xì)粉氣力輸送系統(tǒng)，有效避免了細(xì)粉輸送過程中的二次污染，增加了生產(chǎn)中的清潔度。其原理為：將配比好的原料經(jīng)立式磨機(jī)的進(jìn)料口加入到其內(nèi)部，減速機(jī)帶動(dòng)磨盤旋轉(zhuǎn)，通過磨盤和磨輥的相對(duì)旋轉(zhuǎn)擠壓，將磨盤上的原料壓制成細(xì)粉，細(xì)粉通過高壓風(fēng)機(jī)吹到立式磨機(jī)上方的選粉機(jī)，粒度合格的粉料經(jīng)氣力輸送系統(tǒng)進(jìn)入到料倉(cāng)，不合格的大顆粒粉料，重新返回到立式磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行二次研磨，依此循環(huán)工作。

 

　　干法制粉生產(chǎn)工藝減少了干燥塔燃煤制粉環(huán)節(jié)，解決了瓷磚生產(chǎn)過程中干燥塔所造成的粉塵、煙霧、硫化物等多方面對(duì)環(huán)境的污染和影響。既良好地保護(hù)了環(huán)境，又有效地利用了原料。