环保清洁的烧结陶粒生产装置的制作方法

本发明涉及废弃排放物综合利用技术领域，具体涉及一种环保清洁的烧结陶粒生产装置。

背景技术：

自1913年人造轻质陶粒在美国问世以后，世界各国根据实际情况，积极开发以粉煤灰为主要原材料，采用烧结工艺(机立窑、回转窑、烧结机)生产的替代碎石、卵石等不可再生资源的人造轻质陶粒，广泛应用于高层建筑结构、混凝土构件、高速公路、内外墙板等建筑交通行业，并开发出用于治理城市污水、工业废水、农业土壤改制等领域的生物滤料。

依据英国莱泰克公司资料介绍，其生产的陶粒用于结构混凝土每立方约20～25英镑，高于当地碎石价格2～3倍，但由于轻质结构混凝土较普通混凝土自重减轻25％，干缩减少35％，热涨系数减少42％，导热系数减少62％，耐温达到千度左右，则节约整体投资为5～10％，故在国外应用较为普通。

陶粒在国内应用较晚，上个世纪末产量每年平均在400万m³。大部分为粘土、页岩陶粒，少数为粉煤灰陶粒，并取得一定的成果，如天津市湖水路16号剪力墙结构大开间住宅楼、上海市岚皋路22号剪力墙结构办公楼等。

综上所述，粉煤灰烧结陶粒由于其轻质、高强、耐磨、抗渗、抗震、吸声、保温等特性而广泛应用于各领域。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保清洁的烧结陶粒生产装置，满足粉煤灰烧结陶粒生产的原料处理、成品生产、废气处理等生产环节的工艺需求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环保清洁的烧结陶粒生产装置，包括添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统、陶粒生产系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统；

所述添加料预制系统包括燃烧炉引风机、燃烧炉、添加料烘干机、添加料粉磨机、添加料筛分器和添加料仓，所述燃烧炉与煤气管道连接，所述燃烧炉引风机的出风管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉的热空气出口管道与添加料烘干机连接，所述添加料烘干机的干料出口与添加料粉磨机连接，所述添加料粉磨机的粉料出口与添加料筛分器连接，所述添加料筛分器的粉料出口与添加料仓连接；

所述添加料烘干尾气处理系统包括换热器、缓冲罐、洗涤塔Ⅰ、沉淀池Ⅰ和清水池Ⅰ，所述添加料烘干机的烘干尾气出口管道通过换热器的热介质通道后与缓冲罐连接，所述燃烧炉引风机的出风管道通过换热器的冷介质通道后与燃烧炉连接，所述换热器和缓冲罐的冷凝水出口管道与沉淀池Ⅰ连接，所述沉淀池Ⅰ与清水池Ⅰ连接，所述清水池Ⅰ通过循环泵Ⅰ与洗涤塔Ⅰ内的喷淋系统连接，所述洗涤塔Ⅰ底部与沉淀池Ⅰ连接，所述缓冲罐的尾气出口管道与洗涤塔Ⅰ下部连接，所述洗涤塔Ⅰ顶部与废气排放烟囱连接；

所述陶粒生产系统包括粉煤灰仓、称重配料系统、混料机、搅拌成核机、成球盘、陶粒烧结机、点火炉引风机、点火炉、陶粒冷却机、冷空气引风机、陶粒破碎机、陶粒筛分器和成品仓，所述添加料仓和粉煤灰仓分别与称重配料系统连接，所述称重配料系统、混料机、搅拌成核机、成球盘、陶粒烧结机、陶粒冷却机、陶粒破碎机、陶粒筛分器和成品仓依次连接，所述点火炉与煤气管道连接，所述点火炉引风机的出风管道与点火炉连接，所述点火炉与陶粒烧结机连接，所述冷空气引风机的出风管道与陶粒冷却机连接；

所述陶粒烧结冷却尾气处理系统包括沉降室、洗涤塔Ⅱ、沉淀池Ⅱ和清水池Ⅱ，所述陶粒烧结机的烧结尾气出口管道和陶粒冷却机的冷却尾气出口管道汇合后与沉降室连接，所述沉降室的尾气出口管道与洗涤塔Ⅱ下部连接，所述洗涤塔Ⅱ顶部与废气排放烟囱连接，所述清水池Ⅱ与自来水管网连接，所述清 水池Ⅱ通过循环泵Ⅱ与洗涤塔Ⅱ内的喷淋系统连接，所述洗涤塔Ⅱ底部与沉淀池Ⅱ连接，所述沉淀池Ⅱ与清水池Ⅱ连接。

进一步，所述混料机为双螺旋搅拌混料机。

进一步，所述搅拌成核机为双叶片搅拌成核机。

进一步，所述陶粒冷却机为回转式冷却机。

进一步，所述陶粒破碎机为双辊破碎机。

进一步，所述陶粒筛分器为平板振动筛。

进一步，所述添加料仓与称重配料系统之间、粉煤灰仓与称重配料系统之间、称重配料系统与混料机之间、混料机与搅拌成核机之间以及搅拌成核机与成球盘之间均通过单螺旋输送机连接。

进一步，所述成球盘与陶粒烧结机之间、陶粒烧结机与陶粒冷却机之间、陶粒冷却机与陶粒破碎机之间、陶粒破碎机与陶粒筛分器之间、陶粒筛分器与成品仓之间均通过皮带输送机连接。

本发明的有益效果在于：

本发明的环保清洁的烧结陶粒生产装置包括添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统、陶粒生产系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统四个生产单元；添加料预制系统通过对将块状或糊状的添加料(如煤矸石、尾矿渣、粘土)进行烘干、粉磨、筛分后得到合格的干燥粉状添加料；陶粒生产系统利用粉煤灰为原料，与添加料配料，经过混料、成核、成球、烧结、冷却、破碎、筛分等工序制得粉煤灰烧结陶粒产品；添加料烘干尾气处理系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统对生产废气处理后达标排放。因此，本发明能满足粉煤灰烧结陶粒生产各环节的工艺需求，充分利用粉煤灰资源，变废为宝。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为添加料预制系统的结构示意图；

图2为添加料烘干尾气处理系统的结构示意图；

图3为陶粒生产系统的结构示意图；

图4为陶粒烧结冷却尾气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

本发明的环保清洁的烧结陶粒生产装置，包括添加料预制系统、添加料烘干尾气处理系统、陶粒生产系统和陶粒烧结冷却尾气处理系统。

图1为添加料预制系统的结构示意图，如图所示，添加料预制系统包括燃烧炉引风机11、燃烧炉12、添加料烘干机13、添加料粉磨机14、添加料筛分器15和添加料仓16，所述燃烧炉12与煤气管道连接，所述燃烧炉引风机的11出风管道与燃烧炉12连接，所述燃烧炉12的热空气出口管道与添加料烘干机13连接，所述添加料烘干机13的干料出口与添加料粉磨机14连接，所述添加料粉磨机14的粉料出口与添加料筛分器15连接，所述添加料筛分器15的粉料出口与添加料仓16连接。

煤气在燃烧炉12中与燃烧炉引风机11引入的空气混合燃烧产生热空气，从燃烧炉12来的热空气与块状或糊状的添加料(如煤矸石、尾矿渣、粘土)并流至添加料烘干机13进行热交换，经热空气干燥后的添加料从添加料烘干机13出口流至添加料粉磨机14进行粉磨，粉磨后的添加料经过添加料筛分器15筛分出合格的干燥粉状添加料流入添加料仓16。

图2为添加料烘干尾气处理系统的结构示意图，如图所示，添加料烘干尾气处理系统包括换热器21、缓冲罐22、洗涤塔Ⅰ23、沉淀池Ⅰ24和清水池Ⅰ25，所述添加料烘干机13的烘干尾气出口管道通过换热器21的热介质通道后与缓冲罐22连接，所述燃烧炉引风机11的出风管道通过换热器21的冷介质通道后与燃烧炉12连接，所述换热器21和缓冲罐22的冷凝水出口管道与沉淀池Ⅰ24 连接，所述沉淀池Ⅰ24与清水池Ⅰ25连接，所述清水池Ⅰ25通过循环泵Ⅰ26与洗涤塔Ⅰ23内的喷淋系统连接，所述洗涤塔Ⅰ23底部与沉淀池Ⅰ24连接，所述缓冲罐22的尾气出口管道与洗涤塔Ⅰ23下部连接，所述洗涤塔Ⅰ23顶部与废气排放烟囱连接。

添加料预制过程中产生的烘干尾气主要含添加料粉尘，尾气首先通过换热器21与燃烧炉12所需空气进行换热；尾气经空气冷却后，部分较大颗粒粉尘以及冷凝水沉积在换热器中21并定期排出，经换热后的尾气再进入缓冲罐22，使部份水蒸汽进一步冷凝并带走少量粉尘；最后尾气进入洗涤塔Ⅰ23用水进行洗涤除尘后，经废气排放烟囱排放。换热器21和缓冲罐22排除的渣浆和洗涤塔Ⅰ23喷淋洗涤废水在沉淀池Ⅰ24沉淀出沉渣排放，上层清水流入清水池Ⅰ25循环喷淋使用。

图3为陶粒生产系统的结构示意图，如图所示，陶粒生产系统包括粉煤灰仓30、称重配料系统31、混料机32、搅拌成核机33、成球盘34、陶粒烧结机35、点火炉引风机301、点火炉302、陶粒冷却机36、冷空气引风机303、陶粒破碎机37、陶粒筛分器38和成品仓39，所述添加料仓16和粉煤灰仓30分别与称重配料系统31连接，所述称重配料系统31、混料机32、搅拌成核机33、成球盘34、陶粒烧结机35、陶粒冷却机36、陶粒破碎机37、陶粒筛分器38和成品仓39依次连接，所述点火炉302与煤气管道连接，所述点火炉引风机301的出风管道与点火炉302连接，所述点火炉302与陶粒烧结机35连接，所述冷空气引风机303的出风管道与陶粒冷却机36连接。

所述混料机32为双螺旋搅拌混料机，所述搅拌成核机33为双叶片搅拌成核机，所述陶粒冷却机36为回转式冷却机，所述陶粒破碎机37为双辊破碎机，所述陶粒筛分器38为平板振动筛。

所述添加料仓16与称重配料系统31之间、粉煤灰仓30与称重配料系统31之间、称重配料系统31与混料机32之间、混料机32与搅拌成核机33之间以及搅拌成核机33与成球盘34之间均通过单螺旋输送机连接。所述成球盘34与 陶粒烧结机35之间、陶粒烧结机35与陶粒冷却机36之间、陶粒冷却机36与陶粒破碎机37之间、陶粒破碎机37与陶粒筛分器38之间、陶粒筛分器38与成品仓39之间均通过皮带输送机连接。

将粉煤灰与添加料通过称重配料系统31精确计量后送入混料机32均匀搅拌，混合后的物料送入搅拌成核机33外加一定量的水湿混成核，将含有晶核的湿混料送入成球盘34，并根据工艺要求配制水量，进行成球(按照陶粒技术性能、粒径级配调整成球盘的倾角、角速度、挡板高度、刮板位置、进料量和配水量及状态)，再将合格生料球送入陶粒烧结机35，利用煤气在点火炉302中点火后对陶粒烧结机35中的生料球进行烧结，烧结得到的陶粒送入陶粒冷却机36中，由冷空气引风机303鼓入空气进行冷却处理，最后由陶粒破碎机37和陶粒筛分器38对板结、粘接的陶粒破碎、筛分后得到粉煤灰烧结陶粒产品。

图4为陶粒烧结冷却尾气处理系统的结构示意图，如图所示，陶粒烧结冷却尾气处理系统包括沉降室41、洗涤塔Ⅱ42、沉淀池Ⅱ43和清水池Ⅱ44，所述陶粒烧结机35的烧结尾气出口管道和陶粒冷却机36的冷却尾气出口管道汇合后与沉降室41连接，所述沉降室41的尾气出口管道与洗涤塔Ⅱ42下部连接，所述洗涤塔Ⅱ42顶部与废气排放烟囱连接，所述清水池Ⅱ44与自来水管网45连接，所述清水池Ⅱ44通过循环泵Ⅱ46与洗涤塔Ⅱ42内的喷淋系统连接，所述洗涤塔Ⅱ42底部与沉淀池Ⅱ43连接，所述沉淀池Ⅱ43与清水池Ⅱ44连接。

陶粒烧结尾气和陶粒冷却尾气共用一套尾气处理系统，陶粒烧结冷却尾气含有破碎陶粒粉尘，尾气首先通过沉降室41除去较大颗粒粉尘，再进入洗涤塔Ⅱ42用水进行喷淋洗涤，进一步除尘，处理后的尾气经废气排放烟囱排放。洗涤塔Ⅱ42喷淋洗涤废水在沉淀池Ⅱ43沉淀出沉渣排放，上层清水流入清水池Ⅱ44循环喷淋使用。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明 权利要求书所限定的范围。