陶粒砂简介

陶粒砂工艺

陶粒砂特点及应用

陶粒砂生产线设备

几种常见陶粒砂生产线(页岩陶粒砂生产线 粉煤灰陶粒砂生产线 选矿焙烧陶粒砂回转窑 陶粒砂生产线中水泥回转窑)

陶粒砂简介

陶粒砂是一种陶瓷颗粒产品，具有很高的压裂强度，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量，属环保产品。此产品利用优质铝矾土、煤等多种原材料，陶瓷烧结而成，是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，对增产石油天然气有良好效果。简单的说，石油支撑剂陶粒砂的生产可以概括为破碎、配料、粉磨、制球、煅烧、煤粉制备、成品冷却、筛分、包装等工序。主要原料为高品位的铝矾土。

陶粒砂工艺

下面对石油支撑剂陶粒砂的生产工艺作简单描述：

1、破碎：

开采的铝矾土，块度一般为300~500mm左右，含有少量的水分。一般采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的二级破碎系统，将其粒度控制在≤8mm。

进厂后的铝矾土，可以根据品位的不同，分开堆放。使用时根据指标搭配使用。在生产陶粒砂的过程中通常加入锰（Mn）元素以降低烧结温度并将产品染成深色。目前国内大多厂家采用低品位(含量~50%)的锰矿或锰灰作为锰元素的来源。

2、配料：

铝矾土、锰粉、回料等几种物料，分别被输送到各自的料库，库下设置调速皮带秤实现物料自动配料计量。

3、粉磨：

一般采用烘干兼粉磨的球磨机，配套高效选粉机，组成闭路系统。这样粉磨的效率高。烘干物料的热风可以来自于回转窑的废气，做到余热利用；也可以设置专门的热风炉。

4、制球：

出磨的生料粉在生料库内储存。一般设置2~3个库，可以单独出料，也可以多库搭配出料。

生料粉被送入一个小料仓，料仓下设置螺旋计量装置或者调速皮带秤装置，计量生料量。该生料进入盘式制球机。同时，采用流量计可以计量水的多少，由管道泵把水喷入盘式制球机里面。制球机旋转过程中，可以制成各种粒径的料球。

料球出盘后，由皮带机送入筛分装置，合格的进入回转窑，过大的返回到原料粉磨流程。可以根据不同窑的产量，配备不同数量的盘式制球机。

该制球系统自动化程度高，工艺连续，配套袋式收尘器后，可以实现岗位粉尘达标，净化岗位作业环境。

5、煅烧：

料球进入带有一定斜度的回转窑进行煅烧，随着回转窑的旋转，料球向窑头滚动，同时煤粉从窑头喷入窑内燃烧，料球在回转窑内被煅烧成强度很高的陶粒砂。

煤粉燃烧器可以采用单风道喷煤管，简单可靠，一次风量高；也可以采用多风道燃烧器，一次风量可以降低为煤粉燃烧所需风量的8%，提高了入窑二次风量，节能效果显着。多风道燃烧器分为外轴流风、煤风、内轴流风等，火焰形状非常容易调节。

煤粉的计量可以采用转子式计量秤或者科氏力秤，精确控制下煤量，稳定窑内热工制度。

6、煤粉制备：

煤粉的制备可以采用球磨或者立磨，可以从窑头罩抽取热风烘干煤粉。采用动态选粉机可以任意调节煤粉细度，为煤粉的充分燃烧提供了条件。

7、成品冷却：

陶粒砂的冷却一般采用回转式冷却机，工作简单可靠，冷却机的二次风完全入窑，配合多通道燃烧器的使用，更可以节约大量的能耗。出冷却机的陶粒砂温度很低，可以用手抓起来。

8、筛分：

出冷却机的陶粒砂，可以直接输送到多级振动筛，按要求分为多个粒径品级。

陶粒砂产品规格

Ⅰ型0.45－0.9mm（20目－40目）高强度中密度

Ⅱ型0.9－1.25mm（16目－20目）高强度中密度

Ⅲ型1.0－1.70mm（12目－18目）高强度中密度

Ⅳ型0.224－0.65mm（40目－60目）高强度中密度

大块返回原料破碎流程。

9、包装

筛分后的陶粒砂，进入不同的圆仓，仓下设置电子计量磅秤，重量合格的袋装成品，由缝包机封口后，堆放在成品库房，以备发货。

在流程中所有的扬尘点，均设置袋式收尘器，做到清洁生产。

陶粒砂特点及应用

陶粒，一般是用来取代混凝土中的碎石和卵石，是利用各类粘土、板岩、页岩、煤矸石、及工业固体废弃物等多种原料，经过陶瓷烧结而成。陶粒砂具有密度低、保温隔热、抗渗性优异、抗碱集料反应性优异、吸水率低、抗冻性能和耐久性能好等众多优点。特别是陶粒砂密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。陶粒砂是天然石英砂、玻璃球、金属球等中低强度支撑剂的替代品，主要用于油田井下支撑，以增加石油天然气的产量。还可以广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门，应用领域广泛。

陶粒砂生产线设备

目前我国陶粒的生产设备都采用的是工业回转窑。圆筒形的主窑体与水平呈3°左右的倾角放置在托滚上。物料在高的一端进入窑内，在窑体做回转运动的作用下，物料从高处(窑尾)滚落至低处(窑头)，同时，在窑头处，高压风机将煤粉(或天然气等其他燃料)喷入窑内，并使其充分燃烧，产生的热量使物料发生物理和化学变化，产生膨胀现象，冷却后既为陶粒。

陶粒砂生产线设备主要包括：原料贮存仓、降尘室、引风机、主窑体、喷煤系统、控制柜等。其中原料仓下部的喂料器、窑体转速和拱煤量均为无级调速，以便调整其工艺参数，在保证产品质量的前提下获得最大的产量。

几种常见陶粒砂生产线

页岩陶粒砂生产线

页岩陶粒是一种人造骨料，具有轻质、高强、保温、隔音、抗震和耐火等优点，可用于各种建筑物、桥梁、水产养殖砌体等。

页岩陶粒设备技术参数

1、主要原材料：粉煤灰渣、煤矸石、尾矿粉等废渣；

2、年设计产量：粉煤灰免烧陶粒2.5万立方米，陶粒混凝土轻质空心砌块3.5万立方米，如更换模具可生产陶粒空心砖800万块或陶粒标准砖1000万块；

3、用地面积：约10～12亩；

4、单班定员：约20人；

5、总装机容量：约70千瓦；

6、半机械化生产，生产过程中无废气、废水、废渣等产生，符合环保节能要求

页岩陶粒的生产工艺如下：采矿 — 一次破碎 — 二次破碎 — 筛选 — 暂存 — 喂料 — 烧结 —成品分级筛选 —堆放—运输（装袋）。

在操作中，应注意喂料量、给煤量、窑体转速、引风量它们之间的匹配关系，使它们调整到最佳的工艺状态。用粉煤灰及其它工业废渣生产套陶粒是许多相关人士多年研制的课题。如今高强、轻体粉煤灰陶粒已经成功问世，各项性能指标均优于页岩和黏土陶粒。这其中除掌握其工艺要求外，外加剂也是影响其性能的主要原因。外加剂主要包括粘接剂、膨化剂和矿化剂等。不同成分的粉煤灰其外加剂成分也不尽相同。

页岩陶粒设备产品特点

1、投资省，是建一座同设计产量的加气混凝土生产线的八分之一左右；赚钱快，约半年可收回生产线投资。

2、主要原料采用粉煤灰渣、煤矸石、尾矿粉等工业废渣，保护国土、不污染环境、节约能源。

3、机械设备性能良好、半机械化生产、工艺布置科学合理、操作维护方便、运行经济、安全可靠。

4、建一条生产线可生产多样化产品，更换模具就可分别生产陶粒空心砌块、空心砖、标准砖等。

5、生产的陶粒混凝土砖块具有强度高、重量轻、和砂浆吸附力强，使建筑物可降低自重30～35%，节约钢材20～50%，增大使用面积约5%；建筑物整体结构强，保温节能环保，隔音防火，耐酸碱，耐腐蚀，建筑成本低廉等性能大大优于加气混凝土，特别是防震性能优良。1976年唐山大地震，天津的四栋陶粒混凝土大板建筑基本完好，照常使用，但周围的砖混凝土建筑都有不同程度的破坏；1976年意大利费留利地区发生了裂度为9级的强烈地震，砖混凝土建筑损坏率达40～60%，框架空心砖建筑损坏33%，而陶粒砌块建筑损坏只有5%。

粉煤灰陶粒砂生产线

目前我国陶粒的生产设备都采用的是工业回转窑。圆筒形的主窑体与水平呈3°左右的倾角放置在托滚上。物料在高的一端进入窑内，在窑体做回转运动的作用下，物料从高处（窑尾）滚落至低处（窑头），同时，在窑头处，高压风机将煤粉(或天然气等其他燃料）喷入窑内，并使其充分燃烧，产生的热量使物料发生物理和化学变化，产生膨胀现象，冷却后既为陶粒。

生产粉煤灰陶粒对粉煤灰的技术要求如下：

1、细度：4900孔/M2筛余量小于40%。若遇粗灰须与细灰掺合使用。（这里用到的粉煤灰陶粒设备有成品筛等筛分设备）

2、残余含炭量：含炭量高可以减少固体燃料的掺入量，因而能节约燃料，但含炭量过高，即使不掺加固体燃料，仍然超过配合比要求，焙烧时会产生过烧。因而粉煤灰含炭量一般不宜高于10%，并希望含炭量稳定。

3、粉煤灰不应混有有害杂质，如块状煤渣、杂草等。

4、高温性能：高温变形温度应为1200~1300摄氏度，软化温度为1500摄氏度左右。

5、化学成分，一般不受严格限制。但三氧化二铁Fe2O3含量不宜大于10%，并希望含有较多的氧化钠Na2O、氧化钾K2O和较少的三氧化硫SO3。这是因为三氧化二铁被还原时产生氧化亚铁FeO，有显著助熔作用，但氧化亚铁过多，又会使焙烧温度范围减少，不利于焙烧控制。氧化钠和氧化钾不仅有助熔作用，使焙烧温度降低，而且使焙烧温度范围较宽，有利于焙烧控制。三氧化硫多对设备和管道腐蚀严重。

粉煤灰陶粒设备工作原理：生产粉煤灰的生产工艺如下：原料（粉煤灰+定量的外加剂）混磨—制粒—烧胀—堆放—运输（装袋）。生产粉煤灰陶粒宜采用双筒回转窑，即窑体的预热段和干燥段可单独控制其转速，以便根据原料的状态控制其预热时间。黏土陶粒近年来由于受到土地资源的限制，在某些地区已被禁止生产和使用。但有些地区可以利用河道淤泥、废弃山土等进行生产。其工艺过程为：原料搅拌—制粒—筛选—烧结—堆放—运输（装袋）。在操作中应注意了望，防止物料在窑内结团而影响质量。

粉煤灰陶粒设备产品特点：生产陶粒的主体设备主要包括：原料贮存仓、降尘室、引风机、主窑体、喷煤系统、控制柜等。其中原料仓下部的喂料器、窑体转速和拱煤量均为无级调速，以便调整其工艺参数，在保证产品质量的前提下获得最大的产量。

粉煤灰陶粒设备技术参数

1、主要原材料：粉煤灰渣、煤矸石、尾矿粉等废渣；

2、年设计产量：粉煤灰免烧陶粒2.5万立方米，陶粒混凝土轻质空心砌块3.5万立方米，如更换模具可生产陶粒空心砖800万块或陶粒标准砖1000万块；

3、用地面积：约10～12亩；

4、单班定员：约20人；

5、总装机容量：约70千瓦；

6、半机械化生产，生产过程中无废气、废水、废渣等产生，符合环保节能要求。

制备煤灰陶粒生料球的设备比较多，主要有挤压成球机、成球筒、对辊压球机、成球盘等。目前国内普遍采用陶粒制粒锅成球。它的主要优点是料球质量好、运转可造、调节灵活，缺点是操作技术要求高，需要有熟练工人严格控制。

选矿焙烧陶粒砂回转窑

回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥回转窑、冶金化工窑和石灰窑、陶粒回转窑、陶粒砂回转窑、金属镁回转窑、化工回转窑。

产品用途：回转窑是对散状或物料进行加热处理的热工设备，广泛应用于水泥建材、有色冶金、黑色冶金、耐火材料、化工原料和造纸领域。

产品特点：支持装置：采用先进的主轴结构，设置有自动测温装置和电加热装置，同时备有流动支承供选择；挡轮装置：分为机械轮和液压推力挡轮两类。液压挡轮装置配有先进的液压控制系统；传动装置：配单传动或双传动。直流电机或变频调速电机控制转速，运转可靠，节能高效；筒体轮带垫板：轮带下垫板有固定式，可调式及浮动垫板，具有结构简单，维护更换方便，皛拆换不伤筒体等特点；密封装置：根据窑型的不同设计有多种密封形式供选择。气缸压紧端面密封、弹簧压紧端面密封、重锤石墨块密封、弹簧石墨块密封、鱼鳞片迷宫密封、轴向迷宫密封以及上述形式组合密封等，其特点是是对筒体窜动和摆动的适应能力强、密封效果好；窑头罩：分固定式和活动式。

陶粒砂生产线中水泥回转窑

水泥回转窑是水泥熟料干法和湿法生产线的主要设备。回转窑广泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、环保等工业。该回转窑由筒体，支承装置，带挡轮支承装置，传动装置，活动窑头，窑尾密封装置，喷煤管装置等部件组成。回转窑的窑体与水平呈一定的倾斜，整个窑体由托轮装置支承，并有控制窑体上下窜动的挡轮装置，传动系统除设置主传动外，还设置了在主电源中源断时仍能使窑体转动，防止窑体弯曲变形的辅助传动装置，窑头、窑尾密封装置采用了先进的技术，保证了密封的可靠性。

回转窑结构坚固、运转平稳、出窑产品质量高，并可为用户提供先进的高效立筒预热器、五级旋风预热器。

回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。如:铝生产中用它将氢氧化铝焙烧成氧化铝;炼铁中用它生产供高炉炼铁的球团矿;国外的“SL/RN法”、“Krupp法”用它对铁矿石进行直接还原;氯化挥发焙烧法采用它提取锡和铅等。选矿过程中，用回转窑对贫铁矿进行磁化焙烧，使矿石原来的弱磁性改变为强磁性，以利于磁选。化学工业中，用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。该法具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点，很快得到推广。

此外，在环保方面，利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾，这不仅使废物减量化、无害化，而且将废物作为燃料利用，节省煤粉，做到废物的资源化。