本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)，具體是一種采用煤矸石用于降低燒成熱耗的方法及其裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，建筑行業(yè)對(duì)水泥等建材的需求不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)主要依賴(lài)硅鋁質(zhì)原料，但這些原料的開(kāi)采和加工不僅消耗大量自然資源，還可能對(duì)環(huán)境造成破壞。同時(shí)，煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的煤矸石大量堆積，不僅占用土地資源，還可能引發(fā)環(huán)境污染和生態(tài)問(wèn)題。因此，尋求煤矸石的有效利用途徑，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。煤矸石作為一種工業(yè)廢棄物，其成分中含有一定量的硅、鋁等元素，與水泥熟料的主要成分相依。因此，通過(guò)技術(shù)手段將煤矸石轉(zhuǎn)化為水泥熟料的生產(chǎn)原料，不僅可以解決煤矸石堆積問(wèn)題，還能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用降低生產(chǎn)成本，減少對(duì)新資源的依賴(lài)。

2、煤矸石主要成分與黏土相近，可替代黏土作為硅鋁質(zhì)材料使用。由于煤矸石中有少量的熱量，若能合理控制摻量，穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度，還能有效降低燒成熱耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。

3、但是煤矸石顆粒大小不一，若將不同大小的煤矸石顆粒同步加入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行燒制，大顆粒煤矸石在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)過(guò)的時(shí)間不足以將其完全燃燒，燃燒效率得不到保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采用煤矸石用于降低燒成熱耗的方法及其裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：用于降低燒成熱耗的裝置包括底座、窯頭座、窯尾座、回轉(zhuǎn)窯、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和送料機(jī)構(gòu)，窯頭座與底座緊固連接，窯尾座與底座緊固連接，窯頭座和窯尾座沿物料的輸送方向依次布置在回轉(zhuǎn)窯的兩端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與底座緊固連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與回轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)連接，回轉(zhuǎn)窯與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，回轉(zhuǎn)窯的兩端分別與窯頭座和窯尾座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，送料機(jī)構(gòu)與窯頭座緊固連接，送料機(jī)構(gòu)用于將煤矸石送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。

3、水泥生料從窯頭座進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒處理，并在煅燒時(shí)通過(guò)送料機(jī)構(gòu)將煤矸石顆粒送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)與水泥生料混合到一起進(jìn)行煅燒，由于煤矸石中有少量的熱量，通過(guò)合理控制摻入煤矸石的數(shù)量，就可以促進(jìn)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒效率，從而有效降低燒成熱耗；底座固定在地面為各機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定的支撐，回轉(zhuǎn)窯兩端的窯頭座和窯尾座用于為回轉(zhuǎn)窯提供支撐，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為回轉(zhuǎn)窯的主要?jiǎng)恿υ?，?qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)窯在底座上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而促進(jìn)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料互相混合，并且通過(guò)將回轉(zhuǎn)窯按一定角度傾斜布置，物料會(huì)在自身重力的作用下，從回轉(zhuǎn)窯內(nèi)滑落到窯尾座，從而完成煅燒。

4、進(jìn)一步的，送料機(jī)構(gòu)包括供熱風(fēng)機(jī)、導(dǎo)向組件和送料組件，窯頭座上設(shè)有進(jìn)料口、排煙口和固定環(huán)，回轉(zhuǎn)窯與固定環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，供熱風(fēng)機(jī)與窯頭座的外壁緊固連接，供熱風(fēng)機(jī)的進(jìn)口與排煙口連通，供熱風(fēng)機(jī)的出口與導(dǎo)向組件連通，導(dǎo)向組件與固定環(huán)緊固連接，導(dǎo)向組件用于分離大小不一的煤矸石顆粒，送料組件與導(dǎo)向組件連通，送料組件與固定環(huán)緊固連接，送料組件用于將大小不一的煤矸石顆粒分別送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。

5、物料從進(jìn)料口進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，物料煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴呐艧熆谂懦觯潭ōh(huán)用于連接窯頭座與回轉(zhuǎn)窯，并為送料機(jī)構(gòu)提供安裝基礎(chǔ)，回轉(zhuǎn)窯上設(shè)有對(duì)應(yīng)的環(huán)槽，可沿固定環(huán)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，供熱風(fēng)機(jī)用于將煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?dǎo)入導(dǎo)向組件，對(duì)煙氣中的熱量進(jìn)行再利用，通過(guò)煙氣中的熱量對(duì)進(jìn)入導(dǎo)向組件內(nèi)的煤矸石進(jìn)行預(yù)熱，以提高燃燒效率，經(jīng)過(guò)導(dǎo)向組件分離后的煤矸石顆粒通過(guò)送料組件分別送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，使得顆粒大的煤矸石在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的移動(dòng)路徑增長(zhǎng)，而顆粒小的煤矸石在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)移動(dòng)的路徑縮短，使得大小不同的煤矸石都能完全燃燒，從而提高燃燒效率。

6、進(jìn)一步的，導(dǎo)向組件包括固定柱、螺旋滑道、供氣管和分離盒，固定柱與固定環(huán)緊固連接，螺旋滑道與固定柱緊固連接，螺旋滑道繞設(shè)在固定柱四周，螺旋滑道的進(jìn)口外接煤矸石輸送裝置，螺旋滑道的出口與分離盒連通，分離盒與送料組件連通，供氣管與螺旋滑道的底面緊固連接，供氣管上設(shè)有進(jìn)氣管道和回氣管道，進(jìn)氣管道與供熱風(fēng)機(jī)的出氣端連通，回氣管道與排煙口連通。

7、固定柱固定在固定環(huán)上為螺旋滑道提供支撐，經(jīng)過(guò)處理的煤矸石顆粒通過(guò)相應(yīng)的輸送裝置進(jìn)入螺旋滑道內(nèi)，輸送裝置為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述，煤矸石顆粒在螺旋滑道的導(dǎo)向下，會(huì)做螺旋運(yùn)動(dòng)，在離心力的作用下，體積大重量大的煤矸石會(huì)分布在螺旋滑道的外圈，體積小重量小的煤矸石會(huì)分布在螺旋滑道的內(nèi)圈，即將煤矸石按重量大小進(jìn)行了自動(dòng)分離，與此同時(shí)，供熱風(fēng)機(jī)提供的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)進(jìn)氣管道進(jìn)入螺旋滑道下方的供氣管將熱量傳遞給煤矸石，對(duì)煤矸石進(jìn)行預(yù)熱，再利用過(guò)后的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)回氣管道回到排煙口。

8、進(jìn)一步的，螺旋滑道的內(nèi)腔底面上設(shè)有若干出氣孔，出氣孔與供氣管連通，出氣孔傾斜布置，出氣孔的傾斜方向與煤矸石的移動(dòng)方向相同。

9、傾斜布置的出氣孔可將高溫?zé)煔鈱?dǎo)入螺旋滑道內(nèi)，使得煤矸石與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，從而提高兩者的換熱效率，并且傾斜流入的高溫?zé)煔獾臎_擊力使得煤矸石呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，從而降低移動(dòng)過(guò)程中的摩擦力，可提高煤矸石在螺旋滑道的移動(dòng)速度，從而提高了煤矸石的分離效果。

10、進(jìn)一步的，分離盒上設(shè)有第一出口和第二出口，第一出口靠近螺旋滑道出口的內(nèi)圈，第二出口靠近螺旋滑道出口的外圈，分離盒的內(nèi)腔中部設(shè)有導(dǎo)流塊。

11、分離盒中部的導(dǎo)流塊可將從螺旋滑道出口流出的煤矸石顆粒分成兩部分，顆粒體積小的通過(guò)第一出口流出，顆粒體積大的通過(guò)第二出口流出，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)大小不同的煤矸石顆粒進(jìn)行了自動(dòng)分離。

12、進(jìn)一步的，導(dǎo)流塊的截面呈三角形，導(dǎo)流塊的尖端朝向螺旋滑道的出口。

13、三角形的導(dǎo)流塊可降低對(duì)煤矸石顆粒的阻力，從而提高分離的順暢程度。

14、進(jìn)一步的，送料組件包括連接座、第一管道和第二管道，連接座與固定環(huán)緊固連接，第一管道與第一出口連通，第一管道與連接座緊固連接，第二管道與第二出口連通，第二管道與連接座緊固連接，連接座上設(shè)有細(xì)料出口和粗料出口，細(xì)料出口的長(zhǎng)度大于粗料出口，細(xì)料出口與第一管道連通，粗料出口與第二管道連通。

15、連接座固定在固定環(huán)上為送料組件提供支撐，小顆粒的煤矸石通過(guò)第一管道流入細(xì)料出口，從而加入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒，大顆粒的煤矸石通過(guò)第二管道流入粗料出口，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒；因?yàn)榧?xì)料出口的長(zhǎng)度大于粗料出口，即使得大顆粒的煤矸石在回轉(zhuǎn)窯的經(jīng)過(guò)的距離長(zhǎng)于小顆粒的煤矸石，從而使得大顆粒的煤矸石的燃燒時(shí)間得到相應(yīng)延長(zhǎng)，使得大顆粒的煤矸石能夠完全燃燒，從而提高了煤矸石的燃燒效率。

16、進(jìn)一步的，底座上設(shè)有托架，回轉(zhuǎn)窯與托架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，窯尾座上設(shè)有排料口和燃燒管，回轉(zhuǎn)窯的外圈設(shè)有齒圈，齒圈與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端傳動(dòng)連接。

17、托架用于為回轉(zhuǎn)窯提供支撐，防止回轉(zhuǎn)窯在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生偏移，煅燒完成的物料從窯尾座上的排料口排出，燃燒管外接燃料源，通過(guò)燃料的燃燒來(lái)對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料進(jìn)行煅燒處理，齒圈用于連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端，從而將動(dòng)力傳遞到回轉(zhuǎn)窯上。

18、進(jìn)一步的，方法包括以下步驟：

19、s1：原料從進(jìn)料口加入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒；

20、s2：送料機(jī)構(gòu)將煤矸石顆粒送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)與水泥生料混合到一起進(jìn)行煅燒，供熱風(fēng)機(jī)將煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?dǎo)入導(dǎo)向組件，通過(guò)煙氣中的熱量對(duì)進(jìn)入導(dǎo)向組件內(nèi)的煤矸石進(jìn)行預(yù)熱；

21、s3：分離盒將從螺旋滑道出口流出的煤矸石顆粒分成兩部分，使得大小不同的煤矸石顆粒分批加入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、1、通過(guò)供熱風(fēng)機(jī)61將煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?dǎo)入導(dǎo)向組件62，對(duì)煙氣中的熱量進(jìn)行再利用，通過(guò)煙氣中的熱量對(duì)進(jìn)入導(dǎo)向組件62內(nèi)的煤矸石進(jìn)行預(yù)熱，從而提高煤矸石進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度，以提高燃燒效率。

24、2、煤矸石顆粒在螺旋滑道622的導(dǎo)向下，會(huì)做螺旋運(yùn)動(dòng)，在離心力的作用下，體積大重量大的煤矸石會(huì)分布在螺旋滑道622的外圈，體積小重量小的煤矸石會(huì)分布在螺旋滑道622的內(nèi)圈，即將煤矸石按重量大小進(jìn)行了自動(dòng)分離；并由于細(xì)料出口6311的長(zhǎng)度大于粗料出口6312，即使得大顆粒的煤矸石在回轉(zhuǎn)窯4的經(jīng)過(guò)的距離長(zhǎng)于小顆粒的煤矸石，從而使得大顆粒的煤矸石的燃燒時(shí)間得到相應(yīng)延長(zhǎng)，使得大顆粒的煤矸石能夠完全燃燒，從而提高了煤矸石的燃燒效率。

25、3、傾斜布置的出氣孔6221可將高溫?zé)煔鈱?dǎo)入螺旋滑道622內(nèi)，使得煤矸石與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，從而提高兩者的換熱效率，并且傾斜流入的高溫?zé)煔獾臎_擊力使得煤矸石呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，從而降低移動(dòng)過(guò)程中的摩擦力，可提高煤矸石在螺旋滑道622的移動(dòng)速度，從而提高了煤矸石的分離效果。