珍珠岩膨胀炉
珍珠岩膨胀炉是生产珍珠岩玻化微珠的专用设备，可应用在耐火材料行业可用于生产0.6g/cm3轻质节能耐火砖，和各种超轻质节能耐火材料，可取代50%的漂珠，是替代漂珠的新型换代产品，不但可提高产品质量，而且可降低生产成本。由于漂珠价格昂贵，真空球型膨胀珍珠岩不到漂珠价格的2/3，而煤气发生炉性能优于漂珠，所有耐火材料厂逐渐开始大量应用真空球型膨胀珍珠岩，而我国生产真空球型膨胀珍珠岩，生产量仅为需求量的万分之二，市场前景广阔，需求量大。
- 中文名称 珍珠岩膨胀炉
- 概述 生产珍珠岩玻化微珠的专用设备
- 分类 电炉、煤粉炉、天然气炉
- 炉膛内径 1000mm
分类
市场上生产膨胀珍珠岩的珍珠岩膨胀炉按燃料类型，可分为:电炉、煤粉炉、天然气炉、以及煤气发生炉等。其中，煤粉炉是最经济实用的一种炉型，具有价格低廉、燃料易购、区域性广、设备操作简单、维修方便等优点。煤气发生炉主要由炉体、供风系统、供水系统、加煤机构、卸渣装置、捕焦气、电器控制系统等组成。该设备具有工艺简单，占地少，投资小，操作简单;机械上煤，湿式出渣，无二次污染;煤气出口温度400-550℃，热能利用率极高等特点。电炉直接采用电热管为加热体，噪音小，建造条件不受限，但最高温度低于燃气炉决定了对矿砂有较高的选择，且运行成本高。直接燃煤式炉趋于淘汰，污染大，能效低。市场上使用最多的是煤气发生炉，煤气发生炉的技术参数如下:
煤气发生炉技术参数
型号 | Ø1.3 | Ø1.6 | Ø1.8 | Ø2.0 | Ø2.4 | Ø2.6 | Ø3.0 | Ø3.2 |
炉膛内径(mm) | 1000 | 1600 | 1800 | 2000 | 2400 | 2600 | 3000 | 3200 |
炉膛截面积(m) | 1.327 | 2 | 2.54 | 3.14 | 4.52 | 5.31 | 7.07 | 8.04 |
水套受热面积(m) | 17.84 | 24.66 | 31.68 | 32.04 | 34.18 | |||
适用煤种 | 不粘结性烟煤、无烟煤或焦炭。煤质应符合GB-9143要求 | |||||||
煤的粒度(mm) | 13~25、25~50 | |||||||
耗煤量(kg/h) | 200~260 | 320~460 | 500~600 | 500~720 | 720~1040 | 850~1200 | 1700~2000 | 1800~2200 |
气化剂 | 空气+水蒸汽 | |||||||
燃料层高度(mm) | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
灰层高度(mm) | 100~300 | 100~300 | 100~300 | 100~300 | 100~300 | 100~300 | 100~300 | 100~300 |
煤气产量(Nm/h) | 600~800 | 1200~1600 | 1500~2100 | 1750~2500 | 2500~3600 | 5020~6060 | 6000~7000 | 6500~7500 |
煤气热值(KJ/m) | 5020~6060 | 5020~6060 | 5020~6060 | 5020~6060 | 5020~6060 | 5020~6060 | 5020~6060 | 5020~6060 |
煤气出口压力(Pa) | <980 | <980 | <980 | <980 | <980 | <1500 | <1500 | <1500 |
煤气出口温度(℃) | 400~550 | 400~550 | 400~550 | 400~550 | 400~550 | 400~550 | 400~550 | 400~550 |
最大炉底鼓风压力(KPa) | 2200 | 2450 | 3000 | 3500 | 3500 | 4000 | 6000 | 6000 |
饱和空气温度(℃) | 50~65 | 50~65 | 50~65 | 50~65 | 50~65 | 50~65 | 50~65 | 50~65 |
探火孔汽封压力(Pa) | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 |
水套蒸汽产量(kg/h) | 150~200 | 250~300 | 300~350 | 450~500 | 500~550 | 500~600 | 550~650 | 600~700 |
水套蒸汽压力(KPa) | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 | <294 |
加煤方式 | 钟罩加煤、机械加煤 | |||||||
灰盘最大转速(r/h) | 2.78 | 2.76 | 2.23 | 2.23 | 2 | 1.7 | 1.7 | 1.7 |
灰盘传动电机功率(kw) | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
煤斗提升电机功率(kw) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.5 | 1.5 | 3 | 3 | 3 |
排渣形式 | 湿式，自动排渣 | |||||||
结构原理
1、炉体:采用钢板圆筒结构，炉体中部水套可自产蒸汽用作汽化剂。炉体上部密封隔热材料，顶部和底部设有水密封装置。此外还有防泄种罩、炉门、鼓风入口、蒸汽入口、煤气出口等设施。炉门为点火时用。
2、供风系统:鼓风机将空气吹入炉体，在其风管路中通入水蒸气并使之混合，用作气化剂。
3、供水系统:采用自来水供水，无须动力消耗，水套中的水产生蒸汽后水位将会下降，设置的自动补水箱可用自动补水。炉顶和炉底水封、捕焦器采用人工补水。
4、加煤机构:采用电动提升，煤车自动翻转机构。小型煤气发生炉可采用人工加煤方式，本公司根据用户定货合同配备该机构。
5、卸渣装置:炉膛直径1000mm以下的炉型为新型手动往复湿式卸渣装置，无须配备动力。炉膛直径1000mm以上的炉型采用旋转盘湿式机动排渣装置。
6、捕焦器:收集沉淀煤气中所含灰尘、煤焦油;停炉时截断煤气发生炉与烧嘴的煤气通道。
7、电器控制系统:将整机设备的控制、煤气温度显示、电源等集中于控制柜中进行控制和显示。
设备特点
1、设计先进，构造合理。本设备充分借鉴欧洲先进设计理念，在结合我国实际生产经验的基础上，经反复试验，大胆创新，终于由我公司技术人员研制而成的新一代珍珠岩膨化设备。预热-膨胀-成品冷却收集，生产流程合理科学，简洁实用，易于管理。
2、供热方式合理。主炉采用粉煤燃烧提供膨胀热能方式。燃烧充分彻底，煤耗降到最低，为降低产品综合成本提供便利条件，同时，也克服了煤气等能源供应稳定性差、不易保存的缺点。
3、产量高。膨胀立窖每小时产量达25-35m³，日产膨胀珍珠岩500立方，充分满足销售需要，同老式膨胀设备相比，产量提高近20%。
4、低碳环保。通过加装引风除尘设备，本设备的排尘量大为降低，烟尘经过滤处理后，以安全值排出，对环境无害。
5、设备稳定性高，维护便易。本设备设计合理，易损易耗件少，后期维护保养便易。设备投产后，运行稳定可靠，故障率低，维护难度小。
工艺流程
原砂-预热炉-斗式提升机-珍珠岩膨胀炉-水冷系统-蜗牛式分离器-风送系统-称量包装-除尘系统
项目建设膨胀珍珠岩立窑一座，小时产量20-35m3。立窑下部为燃烧室，预热后的矿砂由窑体中下部加入窑内，窑顶90度垂直转向安装有夹套水平沉降分离器和旋风分离器。有水平分离器和旋风分离器分离出来的产品汇合后风送至成品料仓。
项目配套建设矿砂预热窑一座，设备由燃烧室、混合预热滚筒等构成。
项目配套原煤晒场和煤粉制作设备。煤粉制作由高速粉碎机完成，由引风机风量调节粉煤粒度并将成品粉煤引入高位煤粉仓分离后储存，含有残余粉煤的余风被引导至矿砂预热窑，用作助燃空气加以利用。
立窑的燃烧室在窑体下部。煤粉经调速电机带动螺旋绞龙定量供应炉腔，改变电机转速可以灵活调节煤粉供应量，相应的实现调节窑温的目的。煤粉在立窑下部开始燃烧，并形成炽热的上升气流，预热后的矿砂在窑的中下部投入炉膛，与炽热气流混合，矿砂颗粒即受到燃煤急烧火炬的高温辐射加热，同时也存在与炽热气柱接触的对流传导加热。矿砂颗粒在炉腔内运动方向受力的控制，矿砂受力基本可概括为两种:一是重力，引导矿砂向下自由落体运动。二是:浮力，与重力方向相反，减缓颗粒自由落体运动速度。在矿砂进入炉腔初期，所受上升气流的浮力小于自身重力，其自身向下运动:当在其下落运动过程被加热超过850℃以上时，开始膨胀，体积增大，浮力增加。当浮力超过自身重力时，膨胀的矿砂颗粒开始随炽热气流上升，并继续受热、膨胀。膨胀珍珠岩颗粒随热风达到窑顶后，受到置引风机引导转向引入水冷水平分离器和旋风分离器，完成产品定型分离，分离出的成品有送风机送到成品料仓，包装后出厂。
设备主要部件及功能
①预热炉
去除矿砂中水分，并将矿砂加热到290度以上。
②斗式提升机
把加热后的矿砂直接提升到主炉顶部料仓。
③磨煤喷粉机
将原煤经过粉碎工艺变成80-120目粉粒风送至炉中达到完全燃烧。
④膨胀炉
对于热后的珍珠岩矿砂进行膨胀作业。
⑤水冷系统
对高温成品进行降温处理。
⑥蜗式分离器
通过风送将分离出的膨胀珍珠岩成品送往料仓。
⑦除尘器
将含尘废气净化后达标排放。
正常停机步骤
一、炒砂炉停止下料，待炒砂炉料下完时，依次停提升机、送料风机、料仓除尘风机、空压机。
二、依次关闭膨胀炉燃气总管电磁阀、手动截止阀各烧嘴燃气电磁阀开关。10分钟后再停止炒砂炉、膨胀炉助燃风机，引风机。
三、当炉内温度降600以下时停引风机，停水泵。当炒砂炉入口温度在200℃以下时，再关闭炒砂炉。珍珠岩膨胀炉
四、把接料器卸掉。
五、关闭总电源。
紧急停机步骤
一、关闭主控柜急停开关。
二、停止提升机。
三、关闭燃气总阀
四、炒砂炉停止下料。
五、其余按正常停机步骤进行。
相关参数
(1)膨胀炉炉管高度:9m、10m、12m
(2)膨胀炉炉管直径:480mm
(3)额定功率:540千瓦(9m)、550千瓦(10m)、650千瓦(12m)
(4)额定电压:380伏
(5)频率:50赫兹
(6)相数:3相
(7)工作温度:0-1100℃
(8)加热区数:6区
(9)升温时间:小于3.5小时
(10)日产量:18-20吨(9米)、20-26吨(10米)