陶粒砂,又名石油壓裂支撐劑,是一種采用鋁礬土、錳粉、外加劑為原料,經(jīng)過(guò)破碎、烘干、配料、成球、煅燒、冷卻、篩分而成的新型材料。陶粒砂具有強度高、抗壓耐磨、圓度高、抗震性、抗滲透性好等優(yōu)點(diǎn)。
生產(chǎn)線(xiàn)參數
產(chǎn)能:1-5萬(wàn)(t/a)
主要設備:烘干機、選粉機、制粒機、回轉窯、冷卻機、回轉篩
燃料:燃氣、燃油或固體燃料
1、設備先進(jìn):由河南鄭礦機器有限公司開(kāi)發(fā)研制的陶粒砂制粒機是陶粒行業(yè)制粒的專(zhuān)用設備,具有生產(chǎn)效率高、全自動(dòng)化控制、無(wú)粉塵污染等特點(diǎn)
2、可進(jìn)行制粒實(shí)驗:鄭礦機器擁有一整套制粒實(shí)驗生產(chǎn)線(xiàn),能夠對客戶(hù)的來(lái)料進(jìn)行實(shí)驗,找出該種物料的制粒工藝,給實(shí)際生產(chǎn)做指導。
3、環(huán)保無(wú)污染:鄭礦機器的石油陶粒生產(chǎn)線(xiàn)除塵系統采用自動(dòng)化控制系統的設計,除塵效果達到標準。
將進(jìn)廠(chǎng)粒度為300~500mm的鋁礬土,破碎后送入沸騰爐烘干機進(jìn)行烘干,然后與錳粉、外加劑等經(jīng)過(guò)配料站,進(jìn)入帶有高效渦流選粉機的粉磨系統制備細度500目以上的生料粉,采用鄭礦機器研制的新型制粒機,加水后將生料粉制成粒度合格的球粒。球粒進(jìn)入窯尾設置的烘干機,利用窯尾廢氣的余熱,使球粒的水分由15%降低至8%,然后經(jīng)過(guò)篩分進(jìn)入回轉窯進(jìn)行煅燒。煅燒好的陶粒砂經(jīng)單冷機冷卻后通過(guò)圓筒篩進(jìn)行篩分,合格的不同粒徑分別包裝后出廠(chǎng),不合格的球粒返回到粉磨系統。
回轉窯煅燒的燃料可采用發(fā)生爐煤氣、天然氣或者煤層氣等。
沸騰爐的燃料采用低揮發(fā)分煤。低揮發(fā)份煤進(jìn)廠(chǎng)后,經(jīng)過(guò)錘式破碎機破碎后,進(jìn)入沸騰爐燃燒,產(chǎn)生的800~900℃熱煙氣,將水分8%的鋁礬土烘干至水分1.5%以下。
進(jìn)廠(chǎng)的鋁礬土,塊度約300~500mm,水分約8%。鋁礬土進(jìn)廠(chǎng)后,堆放在堆棚內。儲存量一般在一個(gè)月左右。
鏟車(chē)把鋁礬土鏟入料倉,經(jīng)過(guò)板式喂料機均勻連續喂入鄂式破碎機,破碎后粒度成為50~80mm,然后經(jīng)皮帶機輸送到反擊式破碎機,粒度小于20mm。
破碎后的鋁礬土儲存在緩沖料倉內。
緩沖料倉內的碎礬土,經(jīng)過(guò)皮帶機、提升機,進(jìn)入到沸騰爐頂部的圓倉,倉下設置稱(chēng)重皮帶喂料機,使碎礬土均勻進(jìn)入烘干機。烘干后的鋁礬土送入干礬土庫(配料庫),也可以送到堆棚內,存放時(shí)間一般5天左右。
沸騰爐產(chǎn)生800~900℃的熱煙氣。采用低揮發(fā)分煤作為燃料。破碎后的煤粒為5~8mm,由圓盤(pán)喂料機喂入沸騰爐爐膛,采用自動(dòng)溫度控制系統控制圓盤(pán)喂料機的喂料速度,穩定沸騰爐的燃燒溫度。
采用袋式收塵器對出烘干機的廢氣進(jìn)行凈化處理,實(shí)現粉塵達標排放。
采用鋁礬土、錳粉、外加劑進(jìn)行配料。各種物料均輸送到配料庫內。庫下設置調速皮帶稱(chēng)重喂料機,由微機配料系統實(shí)現物料的自動(dòng)配比。配比后的物料,經(jīng)過(guò)皮帶輸送機進(jìn)入粉磨系統。
粉磨系統采用閉路系統,生產(chǎn)細度500目以上的生料粉。
磨機采用三倉管磨。選粉機選用O-sepa型高效渦流選粉機,改變選粉機的轉速,可以很方便的調整產(chǎn)品的細度。選出的成品生料粉,由高濃度的氣箱脈沖袋式收塵器收集后,送入生料圓庫。
制粒采用鄭礦機器公司研發(fā)的新型制粒機。該制粒機具有成球速度快、效率高、圓度好、清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)。
生料圓庫的生料卸出后,采用螺旋輸送機和提升機輸送到新型制粒機頂部的料倉,料倉下采用螺旋稱(chēng)重喂料機,把生料送入制粒機內。
制粒用水經(jīng)計量后放入制粒機內。生料和水的比例可以調整。
制粒機內的生料和水在機內高速旋轉的攪拌棒和低速旋轉的內筒的作用下,形成生料球粒。經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后,制粒結束,生料球粒由下部的卸料管道排出,落入皮帶喂料機上。生料球粒再輸送到窯尾烘干機。
新制的球粒含水約15%,利用窯尾的廢氣余熱,在窯尾烘干機內,可使球粒水分降低到8%左右,然后入窯煅燒。
窯尾烘干機采用逆流式。該烘干機的熱風(fēng)端,另外設置燃燒器,以備窯尾廢氣熱量不足時(shí),為烘干機提供熱風(fēng)。
烘干機使用的窯尾廢氣溫度約500℃,經(jīng)過(guò)烘干機的利用,溫度降為150℃左右,適合窯尾袋收塵器的工況。
出烘干機的生料粒進(jìn)入中間倉儲存,供回轉窯使用。
烘干后的生料粒由中間倉卸出,經(jīng)過(guò)提升機提到窯尾,振動(dòng)篩把生料粒分為合格和不合格兩種。合格生料粒進(jìn)入回轉窯煅燒,不合格生料粒返回粉磨系統。
生料粒在回轉窯內,隨著(zhù)回轉窯的旋轉,逐步向窯頭方向移動(dòng),在燒成帶1300℃~1350℃溫度下,煅燒成石油支撐劑陶粒砂。陶粒砂進(jìn)入單筒冷卻機進(jìn)行冷卻,冷卻機的二次風(fēng)進(jìn)入回轉窯。
采用袋式收塵器對窯尾廢氣(包括窯尾烘干機的廢氣)進(jìn)行凈化處理?;剞D窯尾另設置增濕塔,對窯尾廢氣進(jìn)行降溫處理,使廢氣溫度降低到袋收塵器的要求溫度。
袋收塵器的排放濃度可以達到20mg/Nm3以下,實(shí)現達標排放,清潔生產(chǎn)。
出冷卻機的陶粒砂,提升到振動(dòng)篩,按照標準要求,分為不同的粒徑,進(jìn)入不同的成品倉,倉下設置電子計量磅秤,重量合格的袋裝成品,由縫包機封口后,堆放在成品庫房,以備發(fā)貨。
在流程中所有的揚塵點(diǎn),均設置袋式收塵器,做到清潔生產(chǎn),保護職工身心健康
指標名稱(chēng) | 單位 | 數 量 | |||
產(chǎn)品產(chǎn)量 | t/a | 10000 | 20000 | 30000 | 50000 |
低密度高強度比例 | % | 80 | 80 | 80 | 80 |
主要原材料用量 | |||||
鋁礬土 | t/a | 10400 | 20800 | 31200 | 52000 |
錳粉 | t/a | 200 | 400 | 600 | 1000 |
外加劑 | t/a | 1000 | 2000 | 3000 | 5000 |
動(dòng)力消耗 | |||||
新水 | t/a | 3000 | 6000 | 9000 | 15000 |
電力 | kWh/a | 2800000 | 5600000 | 8400000 | 14000000 |
天然氣 | Nm3/a | 1800000 | 3600000 | 5400000 | 9000000 |
總圖運輸 | |||||
占地面積 | m2 | 30000 | 45000 | 61000 | 75000 |
定員 | 名 | 50 | 80 | 110 | 145 |
經(jīng)濟指標 | |||||
項目投資 | 萬(wàn)元 | 960 | 1500 | 1800 | 2700 |
投資利潤率 | % | 84 | 84 | 84 | 84 |
投資回收期(稅后) | 年 | 1.53 | 1.53 | 1.53 | 1.53 |
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