CN112221334A - 一种煤矸石生产系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矸石生产系统，其中包括过滤子系统、煅烧子系统和废气处理子系统，煤矸石通过过滤子系统生成的矸石随着传送带进入煅烧子系统，废气处理子系统由排出管道、排风机、喷淋式脱硫装置和烟囱组成，煅烧子系统中产生的废气通过排出管道输入到喷淋式脱硫装置，经喷淋式脱硫装置处理后输出于烟囱，本发明还公开了作用于煤矸石生产系统的生产方法；采用本技术方案，资源综合利用项目，节能效果非常明显，节约能源90％以上。
Description
技术领域
本发明属于煤矸石生产领域，更具体地说，本发明涉及一种煤矸石生产系统及其方法。
背景技术
随着经济的发展，煤矸石的煅烧也逐渐向模块化方向发展，原工业固废煅烧领域小作坊式生产造成的产能低、质量差、环保污染大等问题，现有技术中的生产模式产能较为低下，并且产生的很多废气污染空气，严重影响厂区周围的生态环境，原料的性能、设备的选型、工艺的布置、窑炉的效率等都是煤矸石生产中至关重要的因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效且规模化的煤矸石生产系统及其方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种煤矸石生产系统，其中包括过滤子系统、煅烧子系统和废气处理子系统，煤矸石通过过滤子系统生成的矸石随着传送带进入煅烧子系统，废气处理子系统由排出管道、排风机、喷淋式脱硫装置和烟囱组成，煅烧子系统中产生的废气通过排出管道输入到喷淋式脱硫装置，经喷淋式脱硫装置处理后输出于烟囱。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述煅烧子系统中包括依次相连的煅烧炉、底料仓、卸灰装置、振动给料机、碎料装置和成品库，其中，振动给料机和碎料装置分别设立有用于排出灰尘的输出端，在振动给料机和碎料装置的输出端设置有收尘器，煅烧炉两侧采用保温隔热材料，使窑体顶部及两侧外墙热损耗降为最小。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述过滤子系统包括输送机和布料器，输送机设置有用于接收煤矸石和辅助材料的给料输入端，输送机的输出端与布料器的输入端相连。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述收尘器包括收尘器的底座支架和固定设置在底座支架顶部的机壳，底座支架和机壳的一侧设置有检修楼梯，机壳的两侧设置有进风口和出风口，机壳中设置有除尘袋室，除尘袋室的底部对应连接有卸料装置，卸料装置的出料口通过设置拉链机连通，机壳的顶部设置有净气室，净气室的底部与除尘袋室的顶部对应相接通，净气室的两端设置清灰机构，清灰机构通过净气室与除尘袋室接通，净气室与出风口连通；进风口设置有挡火机构，进风口与出风口另设置管道接通，且进风口与出风口设置有直排开关。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述卸灰装置设置有四个分别位于所述底座支架的四角，卸料装置由灰斗和卸料电机组成，灰斗的顶部与所述除尘袋室的底部接通，卸料电机设置在灰斗的底部，位于同一水平线上的两个灰斗的出料口通过设置一个所述拉链机接通。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述碎料装置包括下料机构和用于碎料三级塔盘，下料机构竖直设置在三级塔盘的两侧，设置有搅料槽固定密封连接下料机构的底部，竖直设置有传动轴的顶端穿过搅料槽的中心，传动轴顶端通过固定设置托盘与三级塔盘的底部固定连接，传动轴的底端设置有防磨损支撑机构连接，传动轴靠近防磨损支撑机构的一侧外表面固定设置有第一齿轮，第一齿轮的一侧设置有涡轮减速机与第一齿轮连接，传动轴中部外表面固定设置有支架部与搅料槽的槽壁固定连接。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述下料筒由耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层、硅酸铝纤维毡层、重质浇注料层、直铁砖、斜铁砖和支撑板组成，耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层和硅酸铝纤维毡层排列在顶端，耐火砖层设置在最内层，轻质浇注料层的一侧与耐火砖层固定贴合，轻质浇注料层的另一侧与硅钙板层的一侧固定贴合，硅钙板层的另一侧与硅酸铝纤维毡层固定贴合，重质浇注料层的顶部与轻质浇注料层固定贴合，重质浇注料层的靠近所述三级塔盘的一侧固定贴合有直铁砖和斜铁砖，直铁砖设置有一块与重质浇注料层的顶部一侧贴合，斜铁砖设置有多个位于直铁砖的底端且竖直排列且均与重质浇注料层的一侧固定贴合，重质浇注料层的另一侧设置有支撑板固定贴合；两个下料筒的支撑板、重质浇注料层和最底部斜铁砖的底部分别与所述搅料槽对应的槽壁固定连接。
本发明公开的煤矸石生产系统，所述煅烧炉两侧由硅酸铝纤维和岩棉组成。
本发明公开的煤矸石生产方法，还包括以下步骤：
S1、矸石晾晒；
S2、在所述过滤子系统中进行筛选，将合格物料传输于下一序；
S3、在所述煅烧子系统中进行煅烧，成品输出于成品仓。
本发明公开的煤矸石生产方法，在所述S2步骤中还包括将燃烧废气置于废气处理子系统进行废气过滤。
采用本技术方案，在设计中充分考虑原料的性能、设备的选型、工艺的布置、窑炉的效率等节能措施。其产品在建筑中应用具有明显的节能效果。窑炉为直径5.3米立窑，断面大，温差小，散热面积小，热利用率高，各段采用不同的耐火及保温材料，以增加窑墙热阻，减少热损失。本窑体两侧采用硅酸铝纤维(陶棉)和岩棉等保温隔热材料，使窑体顶部及两侧外墙热损耗降为最小。
焙烧窑采用温控设备，热效率明显提高。原料处理的动力消耗主要是风机，占总动力能耗的60％；风机配置变频调速器，在保证质量前提下，大幅度降低电耗，达到节能目的。
采用变频控制，使得风机就可以在不同的频率下(20～80Hz)以不同的转速运行(转速和频率成正比)，从而为窑炉焙烧提供不同的风速和风量。当窑炉焙烧需要调节风量时，只需通过工控机调节变频器的输出频率就可以了。这样就降低了能耗，同时简化了控制操作，还能延长风机使用寿命。
煅烧煤矸石生产过程中不需要外加热能，煤矸石本身自有热值(洗选矸石热值不足时可掺配高热值矸石)。只有在点窑时需要增加外燃，本项目为资源综合利用项目，节能效果非常明显，节约能源90％以上。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明煤矸石生产系统的系统结构示意图；
图2为本发明煤矸石生产系统中过滤子系统的流程图；
图3为本发明煤矸石生产系统的中煅烧子系统的流程图；
图4为本发明煤矸石生产系统的中废气处理子系统的流程图；
图5为本发明煤矸石生产系统的中收尘器的结构示意图；
图6为本发明煤矸石生产系统的中碎料装置的结构示意图。
图中标记为：1、进风口；2、挡火板；3、脉冲阀；4、净气室；5、气缸；6、固定壳体；7、除尘袋室；8、出风口；9、机壳；10、灰斗；11、下料机构；12、三级塔盘；13、托盘；14、搅料槽；15、支架部；16、传动轴；17、第一齿轮；18、涡轮减速机；19、防磨损支撑机构。
具体实施方法
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方法如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明煤矸石生产系统的系统结构示意图，图2为本发明煤矸石生产系统中过滤子系统的流程图，图4为本发明煤矸石生产系统的中废气处理子系统的流程图，如图1、2、4所示的一种煤矸石生产系统，其中包括过滤子系统、煅烧子系统和废气处理子系统，煤矸石通过过滤子系统生成的矸石随着传送带进入煅烧子系统，废气处理子系统由排出管道、排风机、喷淋式脱硫装置和烟囱组成，煅烧子系统中产生的废气通过排出管道输入到喷淋式脱硫装置，经喷淋式脱硫装置处理后输出于烟囱，过滤子系统包括输送机和布料器，输送机设置有用于接收煤矸石和辅助材料的给料输入端，输送机的输出端与布料器的输入端相连。
图3为本发明煤矸石生产系统的中煅烧子系统的流程图，如图所示的煅烧子系统中包括依次相连的煅烧炉、底料仓、卸灰装置、振动给料机、碎料装置和成品库，其中，振动给料机和碎料装置分别设立有用于排出灰尘的输出端，在振动给料机和碎料装置的输出端设置有收尘器，煅烧炉两侧采用保温隔热材料，使窑体顶部及两侧外墙热损耗降为最小。
图5为本发明煤矸石生产系统的中收尘器的结构示意图，如图所示的收尘器包括收尘器的底座支架和固定设置在底座支架顶部的机壳9，其特征在于，底座支架和机壳9的一侧设置有检修楼梯，机壳9的两侧设置有进风口1和出风口8，机壳9中设置有除尘袋室7，除尘袋室7的底部对应连接有卸料装置，卸料装置的出料口通过设置拉链机连通，机壳9的顶部设置有净气室4，净气室4的底部与除尘袋室7的顶部对应相接通，净气室4的两端设置清灰机构，清灰机构通过净气室4与除尘袋室7接通，净气室4与出风口8连通；进风口1设置有挡火机构，进风口1与出风口8另设置管道接通，且进风口1与出风口8设置有直排开关。
挡火机构由多个挡火板2和对应数量的固定杆3组成，进风口1的内壁顶部固定设置有多个固定杆3，每个固定杆3的底部固定连接一个挡火板2。
上述的脉冲清灰器由脉冲阀、引射腔、气缸和固定壳体组成，固定壳体横向摆放固定，固定壳体为圆柱体且中间设置有空腔，竖直设置有两组气缸并列穿过固定壳体，每组气缸设置有六个，气缸通过引射腔连通，两组气缸的一侧中部设置有一个脉冲阀与气缸接通，每个脉冲清灰器均通过设置引射腔分别与净气室接通
上述中的卸灰装置设置有四个分别位于所述底座支架的四角，卸料装置由灰斗和卸料电机组成，灰斗的顶部与所述除尘袋室的底部接通，卸料电机设置在灰斗的底部，位于同一水平线上的两个灰斗的出料口通过设置一个所述拉链机接通。
图6为本发明煤矸石生产系统的中碎料装置的结构示意图，如图所示的碎料装置包括下料机构11和用于碎料三级塔盘12，下料机构11竖直设置在三级塔盘12的两侧，设置有搅料槽14固定密封连接下料机构11的底部，竖直设置有传动轴16的顶端穿过搅料槽14的中心，传动轴16顶端通过固定设置托盘13与三级塔盘12的底部固定连接，传动轴16的底端设置有防磨损支撑机构19连接，传动轴16靠近防磨损支撑机构19的一侧外表面固定设置有第一齿轮17，第一齿轮17的一侧设置有涡轮减速机18与第一齿轮17连接，传动轴16中部外表面固定设置有支架部15与搅料槽14的槽壁固定连接。
上述中的下料机构1由两个下料筒组组成，两个下料筒分别竖直设置在三级塔盘的两侧，两个下料筒的底部分别与搅料槽的槽壁固定连接。下料筒由耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层、硅酸铝纤维毡层、重质浇注料层17、直铁砖、斜铁砖和支撑板组成，耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层和硅酸铝纤维毡层排列在顶端，耐火砖层设置在最内层，轻质浇注料层的一侧与耐火砖层固定贴合，轻质浇注料层的另一侧与硅钙板层的一侧固定贴合，硅钙板层的另一侧与硅酸铝纤维毡层固定贴合，重质浇注料层的顶部与轻质浇注料层固定贴合，重质浇注料层的靠近三级塔盘的一侧固定贴合有直铁砖和斜铁砖，直铁砖设置有一块与重质浇注料层的顶部一侧贴合，斜铁砖设置有多个位于直铁砖的底端且竖直排列且均与重质浇注料层的一侧固定贴合，重质浇注料层的另一侧设置有支撑板固定贴合；两个下料筒的支撑板、重质浇注料层和最底部斜铁砖的底部分别与搅料槽对应的槽壁固定连接。
本案公开的下料筒由耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层、硅酸铝纤维毡层、重质浇注料层、直铁砖、斜铁砖和支撑板组成，耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层和硅酸铝纤维毡层排列在顶端，耐火砖层设置在最内层，轻质浇注料层的一侧与耐火砖层固定贴合，轻质浇注料层的另一侧与硅钙板层的一侧固定贴合，硅钙板层的另一侧与硅酸铝纤维毡层固定贴合，重质浇注料层的顶部与轻质浇注料层固定贴合，重质浇注料层的靠近所述三级塔盘的一侧固定贴合有直铁砖和斜铁砖，直铁砖设置有一块与重质浇注料层的顶部一侧贴合，斜铁砖设置有多个位于直铁砖的底端且竖直排列且均与重质浇注料层的一侧固定贴合，重质浇注料层的另一侧设置有支撑板固定贴合；两个下料筒的支撑板、重质浇注料层和最底部斜铁砖的底部分别与所述搅料槽对应的槽壁固定连接。
本案煅烧炉两侧由硅酸铝纤维和岩棉组成，也可以由其他保温材料制成。
本发明公开的煤矸石生产方法，还包括以下步骤：
S1、矸石晾晒；
S2、在所述过滤子系统中进行筛选，将合格物料传输于下一序；
S3、在所述煅烧子系统中进行煅烧，成品输出于成品仓。
在上述S2步骤中还包括将燃烧废气置于废气处理子系统进行废气过滤。
主要工艺参数
a、原料种类： 煤矸石
b、原料制备： 晾晒脱水
含水率： ＜12％
原料的粒度 15-30mm
热量 250-300大卡
采用本技术方案，在设计中充分考虑原料的性能、设备的选型、工艺的布置、窑炉的效率等节能措施。其产品在建筑中应用具有明显的节能效果。窑炉为直径5.3米立窑，断面大，温差小，散热面积小，热利用率高，各段采用不同的耐火及保温材料，以增加窑墙热阻，减少热损失。本窑体两侧采用硅酸铝纤维(陶棉)和岩棉等保温隔热材料，使窑体顶部及两侧外墙热损耗降为最小。
焙烧窑采用温控设备，热效率明显提高。原料处理的动力消耗主要是风机，占总动力能耗的60％；风机配置变频调速器，在保证质量前提下，大幅度降低电耗，达到节能目的。
采用变频控制，使得风机就可以在不同的频率下(20～80Hz)以不同的转速运行(转速和频率成正比)，从而为窑炉焙烧提供不同的风速和风量。当窑炉焙烧需要调节风量时，只需通过工控机调节变频器的输出频率就可以了。这样就降低了能耗，同时简化了控制操作，还能延长风机使用寿命。
煅烧煤矸石生产过程中不需要外加热能，煤矸石本身自有热值(洗选矸石热值不足时可掺配高热值矸石)。只有在点窑时需要增加外燃，本项目为资源综合利用项目，节能效果非常明显，节约能源90％以上。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方法的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤矸石生产系统，其特征在于：其中包括过滤子系统、煅烧子系统和废气处理子系统，煤矸石通过过滤子系统生成的矸石随着传送带进入煅烧子系统，废气处理子系统由排出管道、排风机、喷淋式脱硫装置和烟囱组成，煅烧子系统中产生的废气通过排出管道输入到喷淋式脱硫装置，经喷淋式脱硫装置处理后输出于烟囱。
2.按照权利要求1所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述煅烧子系统中包括依次相连的煅烧炉、底料仓、卸灰装置、振动给料机、碎料装置和成品库，其中，振动给料机和碎料装置分别设立有用于排出灰尘的输出端，在振动给料机和碎料装置的输出端设置有收尘器，煅烧炉两侧采用保温隔热材料，使窑体顶部及两侧外墙热损耗降为最小。
3.按照权利要求1所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述过滤子系统包括输送机和布料器，输送机设置有用于接收煤矸石和辅助材料的给料输入端，输送机的输出端与布料器的输入端相连。
4.按照权利要求2所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述收尘器包括收尘器的底座支架和固定设置在底座支架顶部的机壳，底座支架和机壳的一侧设置有检修楼梯，机壳的两侧设置有进风口和出风口，机壳中设置有除尘袋室，除尘袋室的底部对应连接有卸料装置，卸料装置的出料口通过设置拉链机连通，机壳的顶部设置有净气室，净气室的底部与除尘袋室的顶部对应相接通，净气室的两端设置清灰机构，清灰机构通过净气室与除尘袋室接通，净气室与出风口连通；进风口设置有挡火机构，进风口与出风口另设置管道接通，且进风口与出风口设置有直排开关。
5.按照权利要求2所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述卸灰装置设置有四个分别位于所述底座支架的四角，卸料装置由灰斗和卸料电机组成，灰斗的顶部与所述除尘袋室的底部接通，卸料电机设置在灰斗的底部，位于同一水平线上的两个灰斗的出料口通过设置一个所述拉链机接通。
6.按照权利要求2所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述碎料装置包括下料机构和用于碎料三级塔盘，下料机构竖直设置在三级塔盘的两侧，设置有搅料槽固定密封连接下料机构的底部，竖直设置有传动轴的顶端穿过搅料槽的中心，传动轴顶端通过固定设置托盘与三级塔盘的底部固定连接，传动轴的底端设置有防磨损支撑机构连接，传动轴靠近防磨损支撑机构的一侧外表面固定设置有第一齿轮，第一齿轮的一侧设置有涡轮减速机与第一齿轮连接，传动轴中部外表面固定设置有支架部与搅料槽的槽壁固定连接。
7.按照权利要求6所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述下料筒由耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层、硅酸铝纤维毡层、重质浇注料层、直铁砖、斜铁砖和支撑板组成，耐火砖层、轻质浇注料层、硅钙板层和硅酸铝纤维毡层排列在顶端，耐火砖层设置在最内层，轻质浇注料层的一侧与耐火砖层固定贴合，轻质浇注料层的另一侧与硅钙板层的一侧固定贴合，硅钙板层的另一侧与硅酸铝纤维毡层固定贴合，重质浇注料层的顶部与轻质浇注料层固定贴合，重质浇注料层的靠近所述三级塔盘的一侧固定贴合有直铁砖和斜铁砖，直铁砖设置有一块与重质浇注料层的顶部一侧贴合，斜铁砖设置有多个位于直铁砖的底端且竖直排列且均与重质浇注料层的一侧固定贴合，重质浇注料层的另一侧设置有支撑板固定贴合；两个下料筒的支撑板、重质浇注料层和最底部斜铁砖的底部分别与所述搅料槽对应的槽壁固定连接。
8.按照权利要求2所述的煤矸石生产系统，其特征在于，所述煅烧炉两侧由硅酸铝纤维和岩棉组成。
9.一种煤矸石生产方法，包括权利要求1至8任一所述的煤矸石生产系统，其特征在于，还包括以下步骤：
S1、矸石晾晒；
S2、在所述过滤子系统中进行筛选，将合格物料传输于下一序；
S3、在所述煅烧子系统中进行煅烧，成品输出于成品仓。
10.按照权利要求9所述的煤矸石生产方法，其特征在于，在所述S2步骤中还包括将燃烧废气置于废气处理子系统进行废气过滤。
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