专利名称：一种采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水泥制造设备，尤其涉及一种采用生物固体作为燃料 的镁渣水泥制造设备。
背景技术：
水泥在装修工程中属于辅料范畴，是不可或缺的工程基础材料。
水泥依照成分的不同，也可分为多种。例如，硅酸盐水泥、普通硅酸盐 水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥等等。
其中，以硅酸盐水泥最为常用。所谓硅酸盐水泥，是以硅酸钙为主要成 分的硅酸盐水泥熟料，并添加适量石膏磨细而成。
在硅酸盐水泥熟料中添加不同成分，可改变水泥的特性，扩大水泥的适 用范围。例如将硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，即为矿渣硅酸盐水泥。此种矿渣硅酸盐水泥具有抗化学作用 性能高、水化热低以及经济性好等优点。又例如，以炼镁废渣为原料制成的 硅酸盐镁渣水泥具有易和性好、耐磨性强的优点。由于炼镁产业中会产生废 渣，若利用炼镁废渣生产硅酸盐镁渣水泥，不仅可减少污染、保护环境，还 可显著降低水泥的生产成本。
如图1所示，现有技术中，镁渣水泥制造设备IO包括预热装置12、煅 烧炉32、冷却塔33、收集废气及细微粒子的灰尘收集器36、熟料冷却器44 以及熟料冷却器44输出端连接的用于收集灰尘的灰尘收集器48。
其中，所述预热装置12包括一系列首尾连接的预热器，具体包括预热 器14、预热器16、预热器18、预热器20、预热器22，各预热器通过回收管 道24彼此连接。
含有炼镁废渣成分的水泥生料25通过管路26进入预热装置12，在经过 各预热器14、 16、 18、 20、 22进行预热后到达煅烧炉32，该煅烧炉32具有管路34，该管路34可向煅烧炉32加入燃料。
在预热装置12的输出端设置有主窑28，该主窑28的作用在于将输入其 中的水泥生料煅烧为水泥熟料。该主窑28连接一管路38，通过该管路38获 得煅烧所需的燃料。所述水泥生料自入口 40进入主窑28，煅烧后的水泥熟 料自出口 42而进入到熟料冷却器44中，并被冷却至约200摄氏度。后续对 该水泥熟料进行研磨及加入石膏等便可获得镁渣水泥。
在水泥熟料冷却器44的末端设置有灰尘收集器48，该灰尘收集器48用 于收集水泥熟料冷却过程中产生的灰尘，以降低水泥制造过程中灰尘对环境 的污染。
所述预热装置12还连接有灰尘处理装置，如图1所示，该灰尘处理装置 包括冷却塔33和灰尘收集器36。其中，预热装置12中形成的废气和细微粒 子被发送至冷却塔33中，以冷却气体，且通过送风机排出，废气中的细微粒 子被收集到灰尘收集器36中。
在上述现有技术的镁渣水泥制造设备中，管路38和管路34所输入的燃 料一般为煤、汽油、或天然气，此燃料成本占水泥制造原材料成本的很大一 部分，尤其是当下资源短缺的情况下，此部分燃料成本更加突出。因此，寻 求替代能源以及生产^使用该替代能源的水泥制造设备成为迫切需要解决的 问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种镁渣水泥制造设备，该制造设备可以使 用生物固体材料作为镁渣水泥制造过程中的燃料，从而降低水泥的生产成本。
本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备，包括预 热装置、煅烧炉、主窑、熟料冷却器以及灰尘收集器，还包括热交换器及干 燥装置，其中，
所述热交换器连接于熟料冷却器，并通过传热管路连接干燥装置以将熟 料冷却器内热量传导至干燥装置；
所述干燥装置具有容置生物固体材料的空间，并通过传送管路分别连接 煅烧炉和主窑以将干燥后的生物固体材料传送至煅烧炉和主窑作为燃料。本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备中，还包 括燃料存储装置，所述燃料存储装置的输入端连接干燥装置的输出端，该燃 料储存装置的输出端通过传送管路分别连接煅烧炉和主窑。其中，所述燃料 储存装置的输出端连接的传送管路上设置有阀门及泵。所述干燥装置与燃料 存储装置之间的传送管路上设置有阀门及泵。
本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备中，还包 括燃料卸载装置及供应装置，其中，所述燃料卸载装置通过供应装置连接干 燥装置以将卸载的生物固体材料传送到干燥装置的容置生物固体材料的空 间。其中，所述燃料卸载装置与熟料冷却器之间设置有传导生物固体材料所 产生的气体的管路。
本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备中，所述 干燥装置包括接触干燥壳体及内置于该接触干燥壳体的加热装置，该加热装 置通过传热管路连接热交换器。其中，所述加热装置为中空的螺旋管，该螺 旋管与传热管路连通。所述接触干燥壳体为中空的双层壁结构，该接触干燥 壳体与传热管路连通。
本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备，其结构 简单，可使用大量廉价的生物固体作为高价的煤、石油、天然气的替代燃料， 使得水泥制造成本进一步降低，且可促进环保及提高能源利用率。
图1为现有技术中镁渣水泥制造设备的结构示意图； 图2为本实用新型所述镁渣水泥制造设备的结构框图； 图3为本实用新型所述镁渣水泥制造设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述的镁渣水泥制造设备做详细说明，以使 本领域技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
本实用新型所述镁渣水泥制造设备所使用的生物固体燃料是生物活动的 副产品或处理生物材料的副产品，例如，污泥、纸浆残渣、工业矿泥、食品 加工沉淀物、农业废物或一些植物，如象草等。本实用新型所述镁渣水泥制
5造设备使用上述的生物固体材料作为燃料，具有很高的环保价值和经济价值。
如图2及图3所示，本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水 泥制造设备是在现有的镁渣水泥制造设备的基础上增加了干燥装置，该干燥 装置利用熟料冷却器中的热量干燥湿的生物固体材料，而干燥后的生物固体 材料可被用作主窑或煅烧炉的主要燃料或补充燃料。
具体来说，本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设 备包括
预热装置12、煅烧炉32、主窑28、数量冷却器44、灰尘收集器36、 48， 还增加设置了热交换器70以及干燥装置52。
其中，所述热交换器70位于熟料冷却器44的排气管道系统72、 74中， 该热交换器70通过传热管路78、 80连接干燥装置52。所述熟料冷却器44 内水泥熟料冷却产生的热量传导到排气管道系统72、 74，再经由热交换器70 传导到传热管路78、 80，进而传导到干燥装置52。
所述传热管路78、 80可为一封闭的循环系统，即传热管路78的末端经 由干燥装置52连接传热管路80的末端，在传热管路78上设置泵76。这样， 在泵76的f用下，热量自热交换器70开始，依次经过传热管路78、泵76、 干燥装置、传热管路80，最后回到热交换器70,完成热量的封闭循环传导。 上述热传导的过程仅是一种实施情况，热量还可依热交换器70、传热管路80、 干燥装置、泵76、传热管路78，最后回到热交换器70。通过在传热管路上 设置泵76，可促进热量传导，提高数量冷却器44向干燥装置52传导热量的 效率。
所述的干燥装置52具有容置生物固体材料的空间，并通过传送管路分别 连接煅烧炉32和主窑28以将干燥后的生物固体材料传送至煅烧炉32和主窑 28。如图3所示，所述干燥装置52包括接触干燥壳体68及内置于该接触干 燥壳体68中的加热装置，该加热装置的两端分别设置有接头，所述两个接头 分别连接传热管路78及传热管路80，以通过传热管路取得热交换器70的热
所述加热装置可为如图3所示的中空的螺旋管66的结构，该中空的螺旋 管66的两端分别与传热管路78及传热管路80连接。
所述接触干燥壳体68可为如图3所示的中空的双层壁结构，并在该接触干燥壳体68上设置两个接头分别与传热管路78及传热管路80连接。上述干燥装置32所具有的接触干燥壳体68及内置其中的螺旋管66均可 接收熟料冷却器44的热能，以干燥置于干燥装置52上设置的容置生物固体 材料的空间内的生物固体材料。所述干燥装置52通过传送管路连接煅烧炉 32及主窑28，以将干燥装置52的容置空间内的干燥后的生物固体材料传送 至煅烧炉32及主窑28。具体的，在干燥装置52的输出端设置泵86及阀门 82，开启阀门82及泵86，所述干燥后的生物固体燃料可借助泵86的推力被 传送至煅烧炉32及主窑28。在干燥装置52及煅烧炉32、主窑28之间还可设置用于存储干燥后的生 物固体材料的燃料存储装置84。该燃料存储装置84的输入端连接干燥装置 52的输出端，该燃料存储装置84的输出端则分别连接煅烧炉32及主窑28。 如图2所示，所述干燥后的生物固体材料经由管路88被传送至燃料存储装置 84进行储存，当主窑28需要补充燃料时，开启主窑28所在管路92上的阀 门90和泵94，生物固体燃料被传送至主窑28。当煅烧炉32需要补充燃料时， 开启煅烧炉32所在管路100上的泵98及阀门96，生物固体燃料被传送至煅 烧炉32。本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备中，还可 包括燃料卸载装置及供应装置64。所述燃料卸载装置用于接收外部卸载来的 生物固体材料，而所述供应装置64则用于将卸载下的生物固体材料传送至干 燥装置52的容置生物固体燃料的空间。如图3所示，所述燃料卸载装置包括卸载站50及接收容器51,且所述 卸载站50设置为略呈负压，并通过管路54连接熟料冷却器44。这样，卡车 56卸载的生物固体材料所产生的易挥发的有机成分的气体可通过管路54回 收并引入到熟料冷却器44中。所述接收容器51与熟料冷却器44之间设置有管路58，通过该管路58 可使接收容器51中的生物固体材料产生的有机成分的气体汇到熟料冷却器 44中。本实用新型所述采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备的生产过程 如下含有炼镁废渣的水泥生料依次经过预热装置12、煅烧炉32、主窑28后成为水泥熟料，并被送入熟料冷却器44中冷却；熟料冷却器44因此产生热 量并通过热交换器70和传热管路78、 80传送至干燥装置52;卡车56运送 生物固体材料并卸载到燃料卸载装置中，该生物固体材料进一步经由供应装置64运送到干燥装置52的容置生物固体燃料的空间进行干燥处理；干燥后 的生物固体燃料被传送至燃料存储装置84中存储；当煅烧炉32或主窑28需 要补充燃料时，该燃料存储装置84中存储的生物固体燃料被分别运送到煅烧 炉32或主窑28中，作为镁渣水泥制造过程中的燃料。本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备，其结构 简单，可使用大量廉价的生物固体作为高价的煤、石油、天然气的替代燃料， 使得水泥制造成本进一步降低，且可促进环保及提高能源利用率。尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实 施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于 熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求 及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示 出与描述的图例。
权利要求1.一种采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备，包括预热装置、煅烧炉、主窑、熟料冷却器以及灰尘收集器，其特征在于还包括热交换器及干燥装置，其中，所述热交换器连接于熟料冷却器，并通过传热管路连接干燥装置以将熟料冷却器内热量传导至干燥装置；所述干燥装置具有容置生物固体材料的空间，并通过传送管路分别连接煅烧炉和主窑以将干燥后的生物固体材料传送至煅烧炉和主窑作为燃料。
2. 如权利要求1所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，还包括燃料存 储装置，所述燃料存储装置的输入端连接干燥装置的输出端，该燃料储存装 置的输出端通过传送管路分别连接煅烧炉和主窑。
3. 如权利要求1所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，还包括燃料卸 载装置及供应装置，其中，所述燃料卸载装置通过供应装置连接干燥装置以 将卸载的生物固体材料传送到干燥装置的容置生物固体材料的空间。
4. 如权利要求1或2或3所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述 干燥装置包括接触干燥壳体及内置于该接触干燥壳体的加热装置，该加热装 置通过传热管路连接热交换器。
5. 如权利要求4所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述加热装置 为中空的螺旋管，该螺旋管与传热管路连通。
6. 如权利要求4所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述接触干燥 壳体为中空的双层壁结构，该接触干燥壳体与传热管路连通。
7. 如权利要求4所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述传热管路 设置有泵。
8. 如权利要求2所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述燃料储存 装置的输出端连接的传送管路上设置有阀门及泵。
9. 如权利要求2所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述干燥装置 与燃料存储装置之间的传送管路上设置有阀门及泵。
10. 如权利要求3所述的镁渣水泥制造设备，其特征在于，所述燃料卸 载装置与熟料冷却器之间设置有传导生物固体材料所产生的气体的管路。
专利摘要本实用新型公开了一种采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备，包括预热装置、煅烧炉、主窑、熟料冷却器以及灰尘收集器，还包括热交换器及干燥装置，其中，所述热交换器连接于熟料冷却器，并通过传热管路连接干燥装置以将熟料冷却器内热量传导至干燥装置；所述干燥装置具有容置生物固体材料的空间，并通过传送管路分别连接煅烧炉和主窑以将干燥后的生物固体材料传送至煅烧炉和主窑作为燃料。本实用新型所述的采用生物固体作为燃料的镁渣水泥制造设备，其结构简单，可使用大量廉价的生物固体作为高价的煤、石油、天然气的替代燃料，使得水泥制造成本进一步降低，且可促进环保及提高能源利用率。
文档编号C04B9/20GK201325932SQ20082019906
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者仝仲盛, 刘新元, 孙金凤, 白夏冰 申请人:仝仲盛;孙金凤;刘新元;白夏冰