本發(fā)明涉及一種用于硫酸法鈦白生產(chǎn)的轉(zhuǎn)窯。

背景技術(shù)：

硫酸法鈦白在鈦白生產(chǎn)占據(jù)著舉足輕重的地位，而煅燒作為硫酸法鈦白生產(chǎn)中關(guān)鍵工序之一，在此過程中完成水解偏鈦酸的脫水、脫硫、晶型轉(zhuǎn)化和粒子結(jié)構(gòu)調(diào)整等過程，煅燒質(zhì)量的好壞直接影響顏料鈦白的質(zhì)量。物料的煅燒溫度與時(shí)間共同決定了煅燒強(qiáng)度，合適的煅燒強(qiáng)度有利于充分體現(xiàn)二氧化鈦的顏料性能，過強(qiáng)容易造成物料燒結(jié)，產(chǎn)品的顏料性能(白度、消色力)急劇下降，若過弱時(shí)物料夾生，產(chǎn)品消色力低，蘭相降低，晶型轉(zhuǎn)化率不夠。

隨著鈦白企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，考慮到空間利用率、設(shè)備投資、能耗、人工成本等因素轉(zhuǎn)窯的尺寸逐漸朝著大型化的發(fā)展。轉(zhuǎn)窯的主體結(jié)構(gòu)從外往內(nèi)為鋼圈、保溫磚和耐火磚，伴隨著尺寸的增加，轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料量增加，相應(yīng)的傳熱和傳質(zhì)效果則變得較差。因?yàn)榛剞D(zhuǎn)窯的傳熱基本上靠窯內(nèi)熱氣流來加熱暴露的料面及靠熱壁接觸(幾乎熱絕緣)，即使在同一橫截面上的物料的溫度也是不均勻的。回轉(zhuǎn)窯的填充系數(shù)一般10～20％，因此空間用和熱效率都是不高的，另外，偏鈦酸煅燒隨著溫度的升高，逐漸被擠成粉狀物料，其粗細(xì)不均勻，其粗細(xì)不均勻，物料的料層又相當(dāng)厚，要求熱氣流溫度則必須提高，結(jié)果大顆粒燒透時(shí)，細(xì)小顆粒已經(jīng)燒過。這也是與氯化法鈦白初品質(zhì)量差距較大的原因，在氯化法中，其中氧化階段相當(dāng)于硫酸法中的煅燒階段，但由于氯化法的氧化反應(yīng)一般為流化床類型，因此具有較好的傳熱和傳質(zhì)效果。此外，轉(zhuǎn)窯煅燒溫度提高后，固定耐火磚的夾緊鋼板則會(huì)發(fā)生融化且磚的應(yīng)力增加，容易造成磚的脫落。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于硫酸法鈦白生產(chǎn)的轉(zhuǎn)窯，可提高硫酸法鈦白煅燒初品質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：用于硫酸法鈦白生產(chǎn)的轉(zhuǎn)窯，包括由外往內(nèi)依次設(shè)置的鋼圈、保溫層和耐燒層，耐燒層的物料接觸面在進(jìn)料端設(shè)置有凸出弧面結(jié)構(gòu)，凸出弧面結(jié)構(gòu)為沿環(huán)形均勻分布的多個(gè)；在轉(zhuǎn)窯的環(huán)形截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線呈弧形；在沿轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的縱向截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線為直線。增加凸出弧面結(jié)構(gòu)后，料層在轉(zhuǎn)窯內(nèi)湍流更明顯，傳熱傳質(zhì)效果更明顯，同一縱截面物料基本處于同一溫度下，有利于鈦白初品粒子轉(zhuǎn)化及成長(zhǎng)的均勻性，使得最終初品粒子尺寸保持一致，避免過燒和燒不透現(xiàn)象。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案為：在轉(zhuǎn)窯的圓周方向上，相鄰兩個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)的端部相連接。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案為：在轉(zhuǎn)窯的圓周方向上，相鄰兩個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)的端部連接處采用圓弧平滑連接。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案為：在沿轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的縱向截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線為平行于轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的直線。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案為：凸出弧面結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)窯軸線方向的長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度的2/3～3/4。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案為：耐燒層為耐火磚砌筑而成，在與物料接觸的一層耐火磚，每一塊耐火磚對(duì)應(yīng)一個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案為：凸出弧面結(jié)構(gòu)的高度為與物料接觸的一層耐火磚的單塊磚長(zhǎng)的1/4～1/2，與物料接觸的一層耐火磚的長(zhǎng)度方向位于轉(zhuǎn)窯的環(huán)形截面。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題為：提高耐火磚的固定效果，避免耐火磚的脫落。

為解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：耐火磚一端具有凸塊、另一端具有卡槽，相鄰兩塊耐火磚通過凸塊與卡槽卡接。凸塊與卡槽的卡接結(jié)構(gòu)設(shè)于轉(zhuǎn)窯的圓周方向。

磚與磚之間利用凸塊與卡槽進(jìn)行連接，相對(duì)目前大都采用打入鋼板擠壓耐火磚的固定方式，不會(huì)因?yàn)殇摪逵捎诟邷叵掳l(fā)生變形或者融化、以及磚在高溫下應(yīng)力改變而脫落。

本發(fā)明的有益效果是：利用耐燒層的凸出弧面結(jié)構(gòu)增加了鈦白初品在轉(zhuǎn)窯中的傳熱傳質(zhì)效果，使得初品粒子晶形轉(zhuǎn)化均一進(jìn)行，同時(shí)粒子成長(zhǎng)更加均勻，減少過燒和燒不透的現(xiàn)象，從而提高初品的質(zhì)量，有助于減少燃料的用量及減少送風(fēng)量，且有助于中粉研磨效果的提高。磚與磚之間利用凸塊與卡槽進(jìn)行連接，相對(duì)目前大都采用打入鋼板擠壓耐火磚的固定方式，該方式固定效果更好，避免了耐火磚的脫落。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)窯進(jìn)料端的環(huán)形截面示意圖；

圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)窯軸線方向的縱向截面示意圖；

圖3是本發(fā)明的單塊耐火磚的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：1-鋼圈、2-保溫層、3-耐燒層、4-凸出弧面結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括由外往內(nèi)依次設(shè)置的鋼圈1、保溫層2和耐燒層3，耐燒層3的物料接觸面在進(jìn)料端設(shè)置有凸出弧面結(jié)構(gòu)4，凸出弧面結(jié)構(gòu)4為沿環(huán)形均勻分布的多個(gè)；在轉(zhuǎn)窯的環(huán)形截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)4在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線呈弧形；在沿轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的縱向截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)4在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線為直線。凸出弧面結(jié)構(gòu)4應(yīng)足夠光滑，減少磨損。此外，在轉(zhuǎn)窯的圓周方向上，相鄰兩個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)4的端部相連接，并且端部連接處采用圓弧平滑連接。硫酸法鈦白生產(chǎn)中，進(jìn)料端為窯尾端。

在沿轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的縱向截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)4在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線為平行于轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的直線。

凸出弧面結(jié)構(gòu)4在轉(zhuǎn)窯軸線方向的長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度的2/3～3/4。

耐燒層3通常為耐火磚砌筑而成，為方便施工，在與物料接觸的一層耐火磚，每一塊耐火磚對(duì)應(yīng)一個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)4。

凸出弧面結(jié)構(gòu)4的高度為與物料接觸的一層耐火磚的單塊磚長(zhǎng)的1/4～1/2，與物料接觸的一層耐火磚的長(zhǎng)度方向位于轉(zhuǎn)窯的環(huán)形截面。

如圖3所示，為提高耐火磚的固定效果，避免耐火磚的脫落，耐火磚一端具有凸塊、另一端具有卡槽，相鄰兩塊耐火磚通過凸塊與卡槽卡接。凸塊與卡槽的卡接結(jié)構(gòu)優(yōu)選設(shè)于轉(zhuǎn)窯的圓周方向。

實(shí)施例1：

取現(xiàn)有技術(shù)中的硫酸法鈦白落窯初品1000g，利用200目(75μm)進(jìn)行篩分，計(jì)算篩余，并人工挑選出大于≥5mm的粗大顆粒，稱量其重量，求出比例。分別取3種不同尺寸范圍的初品10g，三頭研磨機(jī)研磨30min，測(cè)試其金紅石含量，消色力和蘭相。

實(shí)施例2：

采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)窯實(shí)施，轉(zhuǎn)窯包括由外往內(nèi)依次設(shè)置的鋼圈1、保溫層2和耐燒層3，耐燒層3的物料接觸面在進(jìn)料端設(shè)置有凸出弧面結(jié)構(gòu)4，凸出弧面結(jié)構(gòu)4為沿環(huán)形均勻分布的多個(gè)；在轉(zhuǎn)窯的環(huán)形截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)4在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線呈弧形；在沿轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的縱向截面上，凸出弧面結(jié)構(gòu)4在朝向轉(zhuǎn)窯中心一側(cè)的外輪廓線為平行于轉(zhuǎn)窯中心軸線設(shè)置的直線。在轉(zhuǎn)窯的圓周方向上，相鄰兩個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)4的端部相連接，并且端部連接處采用圓弧平滑連接。凸出弧面結(jié)構(gòu)4在轉(zhuǎn)窯軸線方向的長(zhǎng)度為轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度的2/3。耐燒層3采用耐火磚砌筑而成，在與物料接觸的一層耐火磚，每一塊耐火磚對(duì)應(yīng)一個(gè)凸出弧面結(jié)構(gòu)4。凸出弧面結(jié)構(gòu)4的高度為與物料接觸的一層耐火磚的單塊磚長(zhǎng)的1/4，與物料接觸的一層耐火磚的長(zhǎng)度方向位于轉(zhuǎn)窯的環(huán)形截面。

取實(shí)施后的硫酸法鈦白落窯初品1000g，利用200目進(jìn)行篩分，計(jì)算篩余，并人工挑選出大于≥5mm的粗大顆粒，稱量其重量，求出比例。分別取3種不同尺寸范圍的初品10g，三頭研磨機(jī)研磨30min，測(cè)試其金紅石含量，消色力和蘭相。

實(shí)施例3：

采用與實(shí)施例2相同的轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)，不同之處在于，凸出弧面結(jié)構(gòu)4的高度取為與物料接觸的一層耐火磚的單塊磚長(zhǎng)的1/2。

取實(shí)施后的硫酸法鈦白落窯初品1000g，利用200目進(jìn)行篩分，計(jì)算篩余，并人工挑選出大于≥5mm的粗大顆粒，稱量其重量，求出比例。取3種不同尺寸范圍的初品10g，三頭研磨機(jī)研磨30min，測(cè)試其金紅石含量，消色力和蘭相。

表1-3為實(shí)施例的結(jié)果。

表1實(shí)施例1結(jié)果

表2實(shí)施例2結(jié)果

表3實(shí)施例3結(jié)果

由表1-3可見，采用本發(fā)明后，細(xì)顆粒≤75μm和大顆?！?μm的百分比例均減少，同時(shí)金紅石含量略有增加，其中消色力、蘭相及亮度值都增加，初品顏料指標(biāo)都提高了。