专利名称：预分解窑旁路放风与煤矸石脱水工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矸石脱水工艺，特别是涉及一种预分解窑旁路放风与煤矸石脱水工艺。
背景技术：
预分解窑是当今世界上最先进的水泥煅烧设备，也是我国目前重点发展的主导窑型。但是，随着我国用于水泥生产的矿物资源的迅速消耗，优质原料日趋减少，水泥生料中碱、氯、硫等有害元素不断提高，造成窑内煅烧条件日益恶化，熟料和水泥的质量下降，甚至导致混凝土的碱集料反应，由此引发严重的工程事故。另一方面，基于水泥行业是大量消耗原材料和能源的工业部门，根据国家可持续发展战略，本世纪水泥工业的发展目标是实现绿色化和高性能化。重点是节约资源和能源，重要措施之一就是大量利用工业废渣用于水泥生产。煤矸石是目前排放量最大、利用率最低的工业废渣。造成利用率不高的主要原因是自燃煤矸石的火山灰活性太低，因此要提高煤矸石利用率，最重要的措施就是提高其火山灰活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种在预分解窑旁路放风的同时进行煤矸石脱水，利用旁路放风的高温环境，有效降低预分解窑内物料有害元素含量，大大提高其火山灰活性的预分解窑旁路放风与煤矸石脱水工艺。
实现上述发明目的的技术方案是包括回转窑、与回转窑连接的分解窑炉，还包括用于煤矸石脱水的由预热脱水管、旋风分离器构成的煤矸石脱水装置，煤矸石脱水工艺按下述步骤进行，a、首先从预分解窑引出温度为1000℃左右的热烟气，进入预热脱水管1，由预热脱水管1引入一级旋风分离器2；b、在脱水管1中，打开电动阀门L引进冷风使脱水管1的温度达到煤矸石脱水温度；c、将煤矸石粉加进预热脱水管1内，在热烟气的作用下煤矸石粉的矿物高岭石排除自由水并脱去结晶，成为偏高岭土；d、脱水产物和窑尾引出的高碱窑灰与气流混合进入一级旋风分离器2中进行气固分离；e、从一级旋风分离器2出来的脱水煤矸石粉由下料口进入冷却管冷却后进入第二级旋风分离器3，经第二级旋风分离器3、4后的煤矸石粉温度为65-70℃，为成品；f、从一级旋风分离器2排出来的废气引入增湿塔7增湿，经电除尘器收尘后气体排放，粉尘为产品。
由于采用了上述工艺，可有效的降低窑内物料的含碱量，保证窑的安全运转，提高熟料和水泥的质量。并且还能获取一种优质的水泥混合材或者混凝土掺合料。由于混合材具有很高的比表面积，具有硅灰的特性，因此还可发挥多种效应，改善混凝土的施工性能，提高其耐久性。本工艺耗电量少，对炉窑没有影响。
图1是本发明工艺流程示意图。
图2是本发明采用4单元冷却工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述。参见图1，本发明由两大部分组成，一是由回转窑12与分解窑炉13组成的预分解窑，二是用于煤矸石脱水的由预热脱水管、旋风分离器构成的煤矸石脱水装置。煤矸石脱水工艺按下述步骤进行，1、引风脱水首先从预分解窑有害元素含量最高部位11处引出温度为1000℃左右的热烟气，将热烟气引进预热脱水管1内，热烟气经过预热脱水管1进入一级旋风分离器2。为了调节温度在脱水管1中加装了电动阀门L，打开电动阀门L引进冷风或从预分解窑三次风管中引入热风，使脱水管1的温度达到煤矸石脱水温度850℃，并满足可燃物燃烧所需空气，以适合煤矸石的脱水要求。同时将经过粉磨、细度达到0.08mm筛筛余10％-15％的煤矸石粉从预热脱水管1的M处加入，在热烟气的作用下煤矸石的挥发份和固定碳燃烧，其主要矿物高岭石排除自由水并脱去结晶水，成为偏高岭石。其反应式为
其它矿物也发生相应的变化，成活化状态。与此同时，煤矸石粉在烟气的接触中，吸收了烟气中的氯硫碱等有害元素，使烟气中的有害元素含量大大降低。
将这些脱水产物和窑尾引出的高碱窑灰与气流混合一起进入一级旋风分离器2，在一级旋风分离器2内进行气固分离。
从一级旋风分离器2出来的脱水煤矸石粉，温度800℃，由下料口进入冷却管，经过车间吸入的冷风冷却后，进入第二、三级旋风分离器3、4，经第二、三级旋风分离器3、4后的煤矸石粉温度为65-70℃，为成品。经单仓泵6将这些成品送到煤矸石库存放备用，部分产品由收尘器收集。
2、处理废气实施例1，如图1，从一级旋风分离器2排出来的废气直接进入骤冷室，喷水并掺入冷风，降低温度后直接进入电收尘器。从二、三级旋风分离器3、4也就是煤矸石粉冷却系统出来的废气，温度约150℃左右，可以直接用于煤矸石粉磨并烘干。
实施例2如图2，从一级旋风分离器2排出来的废气引入增湿塔7增湿后经电除尘器8收尘后由排烟风机9、烟囱10排放。
实施例3如图2，从一级旋风分离器2排出来的废气直接进入分解窑炉的14至15级旋风筒联结管，重新进入预分解窑的预热器系统。
本发明还可用于预分解窑蓖式冷却机的热气体，也可使用其它热气体。
权利要求
1.一种预分解窑旁路放风与煤矸石脱水工艺，包括回转窑、与回转窑连接的分解窑炉，其特征在于，还包括用于煤矸石脱水的由预热脱水管、旋风分离器构成的煤矸石脱水装置，煤矸石脱水工艺按下述步骤进行，a、首先从预分解窑引出热烟气，进入预热脱水管(1)，由预热脱水管(1)引入一级旋风分离器(2)；b、在脱水管(1)中，打开电动阀门L引进冷风使脱水管(1)的温度达到煤矸石脱水温度，并提供煤矸石可燃性物质燃烧所需空气；c、将煤矸石粉加进预热脱水管(1)内，在热烟气的作用下煤矸石粉的主导矿物高岭石迅速排除自由水并脱去结晶水，成为偏高岭土，并吸收气流中的有害物质；d、脱水产物和窑尾引出的高碱窑灰与气流混合进入一级旋风分离器(2)中进行气固分离；e、从一级旋风分离器(2)出来的脱水煤矸石粉由下料口进入冷却管冷却后进入第二级旋风分离器(3)，经第二级旋风分离器(3)、(4)后的煤矸石粉温度为65-70℃，为成品；f、从一级旋风分离器(2)排出来的废气引入增湿塔(7)增湿，经电除尘器收尘后气体排放，收下的粉尘为产品。
2.根据权利要求1所述的预分解窑旁路放风与煤矸石脱水工艺，其特征在于，从一级旋风分离器2排出来的废气直接进入分解窑炉的14至15级旋风筒联结管，气流重新回至预分解窑的预热器。
全文摘要
一种预分解窑旁路放风与煤矸石脱水工艺，按下述步骤进行，从预分解窑引出热烟气，进入预热脱水管，由预热脱水管引入一级旋风分离器；在脱水管中引进冷风使脱水管的温度达到煤矸石脱水温度；将煤矸石粉加进预热脱水管内，在热烟气的作用下煤矸石粉的主导矿物高岭石成为偏高岭土；脱水产物和窑尾引出的高碱窑灰与气流混合进入一级旋风分离器中进行气固分离；从一级旋风分离器出来的脱水煤矸石粉冷却后进入第二级旋风分离器，经第二级旋风分离器后的煤矸石粉为成品；从一级旋风分离器排出来的废气引入增湿塔增湿，经电除尘器收尘后气体排放，收下的粉尘为产品。本工艺可有效的降低窑内物料的含碱量，保证窑的安全运转，提高熟料和水泥的质量。
文档编号C04B7/00GK1718556SQ20041001239
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者杨克锐, 张彩文 申请人:河北理工大学