玻化彩砂烧结炉系统技术方案

玻化彩砂烧结炉系统，结构中包括：定位机架上的回转窑炉及旋转驱动机构，连接在回转窑炉体上的物料传输和伺服机构，采用的技术方案是：回转窑炉与水平面呈3-10°倾角，回转窑炉的中心部位设置沿轴向分布的加热元件，加热元件的上方设有热反射聚焦罩；回转窑炉的进料口接入被加工的物料，回转窑炉的出料口接在套筒式结构的干燥窑的热料进口处、搅拌式物料着色机接在干燥窑的湿料进口处；干燥后的物料借助螺旋提升机注入回转窑炉。本实用新型专利技术的有益效果是：利用本系统制得的玻化彩砂坚固耐久、晶莹剔透、色彩耐久1000年以上；并且利用烧结回转窑体中物料的余热作为烘干回转窑体中对物料进行烘干过程中所需能量的来源，这样将能源利用最大化、且大大减轻对炉体的损毁。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于彩砂烧结设备
，涉及一种回转式炉窑，特别是一种带有热交换的玻化彩砂烧结炉系统。
技术介绍
彩砂分为天然彩砂和人造彩砂。人造彩砂以色彩鲜艳、性能稳定、质感丰富、无毒环保的优点，在建筑装饰材料中占有很重要的地位。天然彩砂是通过直接破坏自然界的有色矿石而获得，大多数天然彩砂色泽混沌，强度差，容易分化，附着力弱，而少数色泽鲜艳的天然彩砂，价格昂贵，局限大。人造彩砂是通过在矿物颗粒表面包覆有色涂层获得，其特点是颜色均勻、色彩明快，可根据颜色需求进行加工，从而制备出丰富多彩的彩砂品种，满足人们的不同需求。人造彩砂的传统制造方法主要有三种第一种，有机染料染色法；第二种，树脂固化法；第三种高温烧结法。但采用上述三种方法制备的彩砂均存在不同程度的缺陷第一种方法中，有机染料不耐老化也不耐雨水冲洗，易褪色。第二种方法是用树脂混合无机色料涂布在石英砂表层，然后在200 300°C温度下烘烤固化着色，该方法制备的彩砂存在易老化、易褪色、着色不均勻的问题，同时由于其使用的粘结剂价格昂贵，增加了彩砂的制备成本。第三种方法是将无机颜料和石英砂混合，经高温烧结成一体，然后经破碎、筛分成彩砂成品。但目前第三种方法制备彩砂的技术还不成熟，由于烧结设备采用的是外热式窑体，且不可旋转加热。挂好色浆的基料被直接投入窑体，静止进行烧结，烧结后的彩砂抱团呈整体结构，还需要再次破碎、筛分才能形成独立的彩砂颗粒，这样不但加大了生产耗能， 彩砂的外着色壳层的质量也会在破碎的过程中出现瑕疵，甚至导致整颗彩砂破碎，成为残次品。其次，由于其采用的是外热式窑体，通过加热窑壁达到烧结的目的，不仅造成了热源的浪费，也限制了烧结温度不能控制的太高，若温度超过基料的熔点，那么在色浆包裹层里边的基料就会熔化，直接导致不能成彩砂颗粒，若温度不达到或刚到基料的熔点临界值，那么色浆包裹层只能是浅浅的粘附在基料表层，经风雨洗刷就会剥落或者掉色。内加热式回转窑炉由于对物料加热均勻，已被广泛应用在不同的对物料进行烘干、加热的行业，现有的回转炉窑是采用对回转式炉体加热或在回转式炉体的内壁上设置加热装置，对炉体内的物料加热。本专利技术人专利技术了一种玻化彩砂的制备工艺，上述工艺方法制备出的玻化彩砂广泛用于楼宇建筑外墙装饰领域，而上述工艺中的关键是烘干、及动态烧结着色，正是借助内热式回转窑炉设备完成的。现有技术的缺点是，由于炉体经常处于高温状态，这样对炉体的损毁严重，而且大量的热量通过炉体散发，能源浪费严重，耗能大，尤其是利用现有的回转式炉窑制成的玻化彩砂良品率低，不能满足烧结过程中的温度梯度要求。
技术实现思路
本技术为了提高在玻化彩砂制备中能源的利用率、及提高烘干、动态烧结着色后玻化彩砂的良品率，设计了玻化彩砂烧结炉系统，利用本系统制得的玻化彩砂坚固耐久、晶莹剔透、色彩耐久1000年以上，并且将能源利用最大化、大大减轻对炉体的损毁。本技术为实现专利技术目的采用的技术方案是玻化彩砂烧结炉系统，结构中包括定位机架上的回转窑炉及旋转驱动机构，连接在回转窑炉体上的物料传输和伺服机构， 关键是回转窑炉与水平面呈3-10°倾角，回转窑炉的中心部位设置沿轴向分布的加热元件，加热元件的上方设有热反射聚焦罩；回转窑炉的进料口接入被加工的物料，回转窑炉的出料口接在套筒式结构的干燥窑的热料进口处、搅拌式物料着色机接在干燥窑的湿料进口处；干燥后的物料借助螺旋提升机注入回转窑炉。本技术的有益效果是利用本系统制得的玻化彩砂坚固耐久、晶莹剔透、色彩耐久1000年以上；并且利用回转窑炉中物料的余热作为干燥窑中对物料进行烘干过程中所需能量的来源，这样将能源利用最大化、且大大减轻对炉体的损毁；热反射聚焦罩的作用是对加热元件进行保护，防止物料随炉体旋转过程中，对加热元件造成的冲击损坏；导流罩内采用石棉质填充物，石棉具有高度的绝热性，有效避免了物料在随炉体旋转过程中，因为重力作用而落于处于高温状态的热反射聚焦罩上，造成物料在热反射聚焦罩上大量的粘结现象；物料刮板防止了物料在窑炉内壁的粘结而造成的物料的浪费、及避免由于物料大量粘结而影响窑炉的正常运转。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是回转窑炉的截面图。附图中，1是回转窑炉，2是干燥窑，3是搅拌式物料着色机，4是螺旋提升机，5是定位机架，6是加热元件，7是热反射聚焦罩，8是导流罩。具体实施方式玻化彩砂烧结炉系统，结构中包括定位机架5上的回转窑炉1及旋转驱动机构， 连接在回转窑炉体上的物料传输和伺服机构，重要的是回转窑炉1与水平面呈3-10°倾角，回转窑炉1的中心部位设置沿轴向分布的加热元件6，加热元件6的上方设有热反射聚焦罩7 ；回转窑炉1的进料口接入被加工的物料，回转窑炉1的出料口接在套筒式结构的干燥窑2的热料进口处、搅拌式物料着色机3接在干燥窑2的湿料进口处；干燥后的物料借助螺旋提升机4注入回转窑炉1。利用本系统制得的玻化彩砂坚固耐久、晶莹剔透、色彩耐久 1000年以上；并且利用回转窑炉1中出料口所出物料的余热作为干燥窑炉2中对湿料进行烘干过程中所需能量的来源，这样将能源利用最大化、且大大减轻对炉体的损毁，热反射聚焦罩7的作用是对加热元件6进行保护，防止物料随炉体旋转过程中，对加热元件6造成的冲击损坏。所述的加热元件6是电阻丝、电阻棒。所述的回转窑炉1的内腔从入料口到出料口按物料所需的温度梯度依次分为升温区、色膜初熔区、温度保持区、及冷却区，在温度保持区处的热反射聚焦罩7的上端面设置由不锈钢滑板、及石棉保温材料形成的导流罩8。导流罩8内采用石棉质填充物，石棉具有高度的绝热性，有效避免了物料在随炉体旋转过程中，因为重力作用而落于处于高温状态的热反射聚焦罩7上，造成物料在热反射聚焦罩7上大量的粘结现象。所述的热反射聚焦罩7的截面是抛物线形、或是折线形、或是环形。在温度保持区的热反射聚焦罩7上设置有物料刮板，物料刮板的铲头与回转窑炉内壁的曲率半径相同。所述的干燥窑2与水平面呈3-10°倾角。回转窑炉1的两端与定位机架5是铰接结构，在铰接结构上设置倾角调节机构。所述的倾角调节机构是带有锁紧限位销的伸缩杆升降结构，倾角调节机构设置在回转窑炉1的其中一端。干燥窑2的热料出口处设置有余热回收装置。在制备玻化彩砂的工艺过程中，关键的烘干、动态烧结着色工序即在本技术所形成的玻化彩砂烧结炉系统中进行。本技术在具体使用时，回转窑炉1、干燥窑2的倾斜角度都为3 10°，具体实施时使用的角度由回转窑炉1的转速、进料量共同决定，倾斜角度可以借助带有锁紧限位销的伸缩杆升降结构实现调节。通过搅拌式物料着色机3将玻璃微珠或石英砂与色浆进行搅拌，混合均勻后，送入干燥窑2的湿料进口处，进行烘干工序，干燥后的物料借助螺旋提升机4注入回转窑炉1中，经由回转窑炉1中的升温-色膜初熔-保持-冷却过程后，其中在保持阶段最为关键，待物料似熔非熔状态下，色浆与物料的外周熔为一体形成色壳。然后物料由回转窑炉1进入干燥窑2的热料进口中，利用热料的热量对干燥窑2中的湿料管道中的物料进行烘干操作，同时借助湿料管道中的物料对热料进行冷却，这样达到了能源利用的最大化，避免造成能源的浪费，最后，热料出口处的物料进入成品回收装置进行收集，并借助余热回收装置对物料热量进行再次回收利用。权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．玻化彩砂烧结炉系统，结构中包括：定位机架（５）上的回转窑炉（１）及旋转驱动机构，连接在回转窑炉体上的物料传输和伺服机构，其特征在于：回转窑炉（１）与水平面呈３－１０°倾角，回转窑炉（１）的中心部位设置沿轴向分布的加热元件（６），加热元件（６）的上方设有热反射聚焦罩（７）；回转窑炉（１）的进料口接入被加工的物料，回转窑炉（１）的出料口接在套筒式结构的干燥窑（２）的热料进口处、搅拌式物料着色机（３）接在干燥窑（２）的湿料进口处；干燥后的物料借助螺旋提升机（４）注入回转窑炉（１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛智勇，
申请(专利权)人：牛智勇，
类型：实用新型
国别省市：13