[发明专利]煤矸石脱碳装置

说明书

技术领域

本发明涉及脱碳装置，具体涉及煤矸石脱碳装置。

背景技术

陶粒是人造建筑轻骨料的简称，陶粒具有一系列优良的性能，由于质轻、保温、隔热、隔音、强度高而广泛用于高层、超高层建筑及大跨度建筑工程。它不仅可减轻建筑物自重，而且具有良好的抗震性能。同时陶粒混凝土施工适应性强，易与粉刷材料粘结。由于陶粒具有耐热、抗冻、耐酸碱、防腐及热膨胀系数低等性能，也广泛用于高速公路、飞机场跑道的路面材料，还可用作保温、隔音、隔热墙体材料及重油脱水和工业用水的过滤材料。随着墙材革新与建筑节能政策的深入贯彻，陶粒成了众多新型建材中的佼佼者。

作为陶粒的生产原料，粘土和页岩占了绝大部分的份额，但为符合可利用废弃物、节约能源、保护环境，符合经济社会的协调和可持续发展、建立资源节约型社会的要求，我国一些经济发达城市从保护生态环境出发，已禁止开山采石、挖河取砂，部分省市政府的文件规定生产企业可免费使用未经加工的工业固体废弃物。这就为利用煤矸石等废渣制造陶粒技术的发展提供了有利的契机，而且固体废弃物通过一定的配料均可以生产烧结或烧胀陶粒，因此，利用煤矸石等各种固体废弃物生产陶粒对发展循环经济，实施可持续发展战略，保护环境就具有了重大的意义，具有广阔的市场前景。

大部分煤矸石含碳量在5％～30％，而烧制煤矸石陶粒要求煤矸石中含碳量不要过大，以低于13％为宜。现阶段的主要解决办法是大量掺入粘土和页岩等矿石，来降低物料的含碳量，就难免需要开山采石，挖河取沙，导致生态环境被严重破坏。另外，当用煤矸石烧制的陶粒作为墙面保温材料时，含碳量是越低越好，而传统的掺入法只能降低含碳量，不能去除碳，导致使用时存在一定的安全隐患。因此，发明一种解决含碳量矛盾，加强对煤矸石的利用已是一个刻不容缓、亟待研究解决的重要问题。

中国专利公开号CN201133760Y，公开日2007年11月30日，发明创造的名称为分解炉的下锥体结构，该申请案公开了下锥体结构包括下锥体主体、烟气引入结构和三次风引入结构；其中，烟气引入结构安装在下锥体主体的底端，三次风引入结构的一端安装在下锥体主体中，另一端安装在下锥体主体的一侧，三次风引入结构的入口横截面为五边形，三次风引入结构的中心线与水平面的夹角为10～20°；烟气引入结构采用的是工业中经常采用的“天圆地方”结构。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种既可以将煤矸石含碳量降低，又不需要掺入其他矿石的煤矸石脱碳装置，减少对生态环境的破坏，降低安全隐患。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现。

本发明包括脱碳炉，脱碳炉包括脱碳炉筒体和与脱碳炉筒体相连接的下锥体结构，下锥体结构包括下锥体主体、烟气引入结构和切向风引入结构，本发明还包括进风管和与脱碳炉筒体出口相连接的出口弯管；进风管包括进风管筒体和与进风管筒体相连接的变径锥体，变径锥体与烟气引入结构相连接，进风管筒体通过带有燃料喷嘴安装管的预燃室与切向风引入结构相连接，燃料喷嘴安装管上设有燃料喷嘴；脱碳炉筒体的下部及中下部分别至少设有一个撒料箱。预燃室防止了因为燃料的燃烧火焰使物料温度局部过高而发生碳酸钙等矿石的分解使物料发粘而导致的结皮堵塞等问题。撒料箱将物料以分散的方式撒进脱碳炉，使物料分两部分撒进脱碳炉，改善了物料在炉内的分散状况和燃烧状况，避免了单股料撒入后分散性不好，燃烧不充分的问题。

上述变径锥体通过第一连接管与烟气引入结构相连接；进风管筒体通过第二连接管与预燃室入口相连接，预燃室出口通过第三连接管与切向风引入结构相连接。

上述变径锥体与第一连接管之间设有用于调节风量的第一阀门；第二连接管与预燃室之间设有用于调节风量的第二阀门。可根据实际使用情况调节预燃室的气体流量，优化使用参数。

上述脱碳炉筒体与出口弯管之间安装有膨胀节。

上述脱碳炉筒体的出口采用的是锥形缩口。减小出风口截面积，以提高风速。

本发明的有益效果如下。

(1)本发明中脱碳炉、预燃室、进风管和出口弯管等主要设备的结构皆比较简单，均可采用普通钢板卷制焊接而成，制造成本较低；

(2)本发明以煤矸石自身燃烧热为主，以预燃室燃料燃烧热为辅，充分利用煤