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(qiáng)度高、抗壓耐磨、圓度高、抗震性、抗?jié)B透性好等優(yōu)點(diǎn)。

陶粒砂回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝：

1、破碎：

    開(kāi)采的鋁礬土，塊度一般為300~500mm左右，含有少量的水分。一般采用顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)組成的二級(jí)破碎系統(tǒng)，將其粒度控制在≤8mm。

    進(jìn)廠后的鋁礬土，可以根據(jù)品位的不同，分開(kāi)堆放。使用時(shí)根據(jù)指標(biāo)搭配使用。在生產(chǎn)陶粒砂的過(guò)程中通常加入錳（Mn）元素以降低燒結(jié)溫度并將產(chǎn)品染成深色。國(guó)內(nèi)大多廠家采用低品位(含量~50%)的錳礦或錳灰作為錳元素的來(lái)源。

2、配料：

    鋁礬土、錳粉、回料等幾種物料，分別被輸送到各自的料庫(kù)，庫(kù)下設(shè)置調(diào)速皮帶秤實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配料計(jì)量。

3、粉磨：

一般采用烘干兼粉磨的球磨機(jī)，配套 選粉機(jī)，組成閉路系統(tǒng)。這樣粉磨的效率高。烘干物料的熱風(fēng)可以來(lái)自于回轉(zhuǎn)窯的廢氣，做到余熱利用；也可以設(shè)置專門的熱風(fēng)爐。

4、制球：

    出磨的生料粉在生料庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存。一般設(shè)置2~3個(gè)庫(kù)，可以單獨(dú)出料，也可以多庫(kù)搭配出料。

    生料粉被送入一個(gè)小料倉(cāng)，料倉(cāng)下設(shè)置螺旋計(jì)量裝置或者調(diào)速皮帶秤裝置，計(jì)量生料量。該生料進(jìn)入盤式制球機(jī)。同時(shí)，采用流量計(jì)可以計(jì)量水的多少，由管道泵把水噴入盤式制球機(jī)里面。制球機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可以制成各種粒徑的料球。

    料球出盤后，由皮帶機(jī)送入篩分裝置，合格的進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，過(guò)大的返回到原料粉磨流程?？梢愿鶕?jù)不同窯的產(chǎn)量，配備不同數(shù)量的盤式制球機(jī)。

    該制球系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，工藝連續(xù)，配套袋式收塵器后，可以實(shí)現(xiàn)崗位粉塵達(dá)標(biāo)，凈化崗位作業(yè)環(huán)境。

5、煅燒：

    料球進(jìn)入帶有一定斜度的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，料球向窯頭滾動(dòng)，同時(shí)煤粉從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒，料球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被煅燒成強(qiáng)度很高的陶粒砂。

     回轉(zhuǎn)窯的窯體與水平面呈3%-4%（正弦）的斜度，整個(gè)窯體通過(guò)兩個(gè)輪帶支撐在相應(yīng)的托輪裝置上，在窯體軸向方向上通過(guò)窯尾的擋輪裝置防止其上下竄動(dòng)；其傳動(dòng)過(guò)程是變頻電機(jī)通過(guò)減速機(jī)及其配套聯(lián)軸器帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪與筒體中部固定的大齒圈相嚙合，終大齒圈帶動(dòng)筒體作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。燃料是由窯頭的燃?xì)饣蛎悍弁ㄟ^(guò)燃燒器噴入窯內(nèi)進(jìn)行燃燒，熱量以火焰的輻射、熱氣的對(duì)流、窯磚傳導(dǎo)等方式傳給物料，經(jīng)煅燒變?yōu)槌善?。煅燒過(guò)程是物料從窯筒體的高端（窯尾部分）輸入。由于筒體的傾斜和緩慢旋轉(zhuǎn)，物料將產(chǎn)生一個(gè)即沿著圓周方向翻滾又沿著軸向移動(dòng)的綜合運(yùn)動(dòng)，不斷地向窯筒體低端（窯頭部分）輸送。物料從窯頭送入窯內(nèi)進(jìn)行燃燒，物料在流動(dòng)過(guò)程中與高溫氣流相遇，不斷加熱完成物理化學(xué)反應(yīng)。燒成的熟料從窯頭部分排出，進(jìn)入下一道工序。

    煤粉燃燒器可以采用單風(fēng)道噴煤管，簡(jiǎn)單可靠，一次風(fēng)量高；也可以采用多風(fēng)道燃燒器，一次風(fēng)量可以降低為煤粉燃燒所需風(fēng)量的8%，提高了入窯二次風(fēng)量，節(jié)能效果顯著。多風(fēng)道燃燒器分為外軸流風(fēng)、煤風(fēng)、內(nèi)軸流風(fēng)等，火焰形狀非常容易調(diào)節(jié)。

煤粉的計(jì)量可以采用轉(zhuǎn)子式計(jì)量秤或者科氏力秤，精確控制下煤量，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度。

6、煤粉制備：

    煤粉的制備可以采用球磨或者立磨，可以從窯頭罩抽取熱風(fēng)烘干煤粉。采用動(dòng)態(tài)選粉機(jī)可以任意調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，為煤粉的充分燃燒提供了條件。

7、成品冷卻：

    陶粒砂的冷卻一般采用回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)，工作簡(jiǎn)單可靠，冷卻機(jī)的二次風(fēng)完全入窯，配合多通道燃燒器的使用，更可以節(jié)約大量的能耗。出冷卻機(jī)的陶粒砂溫度很低，可以用手抓起來(lái)。

8、篩分：

    出冷卻機(jī)的陶粒砂，可以直接輸送到多級(jí)振動(dòng)篩，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)。

回轉(zhuǎn)窯燃料：

     回轉(zhuǎn)窯煅燒的燃料可采用燃?xì)?、重油或固體燃料等。

回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)陶粒砂工藝突出優(yōu)勢(shì)

     1、燃燒設(shè)備選用節(jié)能燃燒器，自動(dòng)控制配風(fēng)量，減少燃料的不完全燃燒損失。

     2、回轉(zhuǎn)窯耐火磚采用外層輕質(zhì)保溫，內(nèi)層耐火耐磨的復(fù)合磚，減少回轉(zhuǎn)窯外表皮散熱。

     3、在回轉(zhuǎn)窯尾部設(shè)有一臺(tái)豎式預(yù)熱器，充分利用回轉(zhuǎn)窯燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓瑢㈩A(yù)熱器內(nèi)的物料預(yù)熱，使物料在預(yù)熱器內(nèi)發(fā)生部分分解，使系統(tǒng)產(chǎn)量提高。

     4、在回轉(zhuǎn)窯頭部設(shè)有一臺(tái)豎式冷卻器，充分利用回轉(zhuǎn)窯高溫煅白出料所含熱量將二次空氣預(yù)熱至600℃，使熱效率得到提高。窯頭采

     5、用豎式冷卻器與窯頭罩一體化設(shè)計(jì)建設(shè)，占地面積小，密封性好，有效避免了熱廢氣無(wú)組織排放。

     6、窯尾環(huán)保收塵好，采用旋風(fēng)收塵器和脈沖袋式收塵器二級(jí)除塵，排放濃度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

    7、自動(dòng)化水平高，生產(chǎn)系統(tǒng)操作的調(diào)節(jié)、控制和報(bào)警采用PLC在主控室集中控制，現(xiàn)場(chǎng)操作人員少，勞動(dòng)效率高。