專利名稱：利用電石生產(chǎn)除塵灰制備水泥活性混合材的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于資源循環(huán)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，涉及電石生產(chǎn)過(guò)程中電石除塵灰的綜合利 用，特別涉及一種利用電石生產(chǎn)除塵灰制備水泥活性混合材的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在電石生產(chǎn)過(guò)程中，由于反應(yīng)溫度高，產(chǎn)生大量的工業(yè)粉塵，傳統(tǒng)的方 法是對(duì)高溫含塵氣體進(jìn)行冷卻，以布袋過(guò)濾實(shí)現(xiàn)電石粉塵與氣體的分離，達(dá)到降低粉塵排 放，保護(hù)環(huán)境。然而，通過(guò)除塵收集下來(lái)的電石粉塵卻一直沒(méi)有得到很好的利用，大部分填 溝掩埋，易造成二次污染。電石除塵灰在水泥材料中的應(yīng)用是科技工作者容易想到的最為便捷的綜合利用 方向。然而，電石除塵灰化學(xué)成分波動(dòng)大、顆粒尺寸分布范圍大、氧化鎂含量高、燒失量大， 在不同冷卻和氧化條件下，獲得的粉塵在水泥中的膠凝活性相差很大，使得電石除塵灰作 為活性混合材在水泥中的應(yīng)用受到限制，如何合理利用這種工業(yè)廢棄物，最大發(fā)揮這類粉 塵的潛在活性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)注的主要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種電石生產(chǎn)除 塵灰的氧化與冷卻裝置，本發(fā)明基于電石生產(chǎn)過(guò)程中除塵獲得的電石粉塵通常處在還原狀 態(tài)，一旦從除塵器中放入大氣環(huán)境中即可被氧化，可自發(fā)燃燒，可形成具有一定膠凝活性粉 體的原理，通過(guò)控制其氧化與冷卻過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)充分氧化，快速冷卻，即得到具有很高膠凝 活性的粉體，可在水泥中實(shí)現(xiàn)直接添加使用，變廢為寶，節(jié)能減排。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案
一種利用電石生產(chǎn)除塵灰制備水泥活性混合材的方法，其特征在于，按下述兩個(gè)步驟 進(jìn)行
(1)電石除塵灰的氧化與冷卻
在電石除塵器出灰口下方設(shè)置一個(gè)電石除塵灰氧化冷卻裝置，電石除塵器定時(shí)排出的 電石除塵灰依靠重力落入氧化冷卻裝置中，同時(shí)在盛料箱中被打散，電石除塵灰與冷卻風(fēng) 機(jī)鼓入的冷卻空氣充分接觸，實(shí)現(xiàn)氧化與冷卻，冷卻后的電石除塵灰通過(guò)裝置中的螺旋水 平輸送器排出，其中氧化冷卻時(shí)電石除塵灰與鼓入空氣的固氣比為0. 5-2kg/m3，氧化與冷 卻后的電石除塵灰的溫度小于100°C ；
所述的電石除塵灰氧化冷卻裝置至少包括有盛料箱，盛料箱內(nèi)分布有物料打散橫梁， 盛料箱位于支架立柱上，盛料箱的出料口有螺旋水平輸送器，該螺旋水平輸送器由螺旋電 機(jī)驅(qū)動(dòng)，螺旋水平輸送器上連接有出料提升螺旋；在盛料箱下半部還設(shè)置有和盛料箱連通 的冷卻風(fēng)分布箱，冷卻風(fēng)分布箱連接有冷卻風(fēng)機(jī)；
(2)將電石除塵灰氧化冷卻裝置排出的電石除塵灰運(yùn)輸?shù)剿嗌a(chǎn)磨中，以電石除塵 灰與水泥總重量百分比5-30%均勻加入水泥中，即獲得電石除塵灰水泥。
3
本發(fā)明所帶來(lái)的技術(shù)效果是
第一，本發(fā)明將電石除塵器中定時(shí)排出的電石除塵灰經(jīng)電石除塵灰氧化冷卻裝置進(jìn)行 打散后流化冷卻，極大地提高了電石除塵灰的氧化速度與氧化程度，加快了電石除塵灰的 冷卻速度，得到的電石除塵灰可立即加入水泥中進(jìn)行使用?？朔藗鹘y(tǒng)的電石除塵灰堆積 狀態(tài)下氧化慢，粉體顆粒容易團(tuán)聚，火山灰活性低等問(wèn)題。其次，經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理的電石除塵灰膠凝活性高，可直接加入水泥中代替水泥，大 幅度提高了電石除塵灰的應(yīng)用價(jià)值。第三，本發(fā)明設(shè)備投入低，工藝簡(jiǎn)單，不改變電石廠原來(lái)除塵設(shè)備，方便實(shí)施。


圖1是電石除塵灰氧化冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中(a)是正視圖，(b)是側(cè)視圖； 圖中的標(biāo)號(hào)分別表示1、盛料箱，2、支架立柱，3、螺旋電機(jī)，4、物料打散橫梁，5、螺旋水平輸 送器，6、冷卻風(fēng)機(jī)，7、出料提升螺旋，8、冷卻風(fēng)分布箱。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式按照本發(fā)明的電石生產(chǎn)除塵灰制備水泥的方法，主要包括下述兩個(gè)步驟 (1)電石除塵灰的氧化與冷卻
在電石除塵器出灰口下方設(shè)置一個(gè)電石除塵灰氧化冷卻裝置，電石除塵器定時(shí)排出的 電石除塵灰依靠重力落入氧化冷卻裝置中，同時(shí)在盛料箱中被打散，電石除塵灰與冷卻風(fēng) 機(jī)鼓入的冷卻空氣充分接觸，實(shí)現(xiàn)氧化與冷卻，冷卻后的電石除塵灰通過(guò)裝置中的螺旋水 平輸送器排出，其中氧化冷卻時(shí)電石除塵灰與鼓入空氣的固氣比為0. 5-2kg/m3，氧化與冷 卻后的電石除塵灰的溫度小于100°C ；
電石除塵灰氧化冷卻裝置如圖1所示，該裝置至少包括有一個(gè)盛料箱1，盛料箱1內(nèi)的 上半部均勻分布有物料打散橫梁4，盛料箱位于支架立柱2上，盛料箱1下部的出料口有螺 旋水平輸送器5，該螺旋水平輸送器5由螺旋電機(jī)3驅(qū)動(dòng)，螺旋水平輸送器5上連接有出料 提升螺旋7 ；在盛料箱1下半部，即出料口上方，還設(shè)置有和盛料箱1連通的冷卻風(fēng)分布箱 8，冷卻風(fēng)分布箱8連接有冷卻風(fēng)機(jī)6。(2)將電石除塵灰氧化冷卻裝置排出的電石除塵灰運(yùn)輸?shù)剿嗌a(chǎn)磨中，以電石 除塵灰與水泥總重量百分比5-30%均勻加入水泥中，即獲得電石除塵灰水泥。上述電石除塵灰氧化冷卻裝置的工作過(guò)程是盛料箱1承接來(lái)自電石除塵器排出 的電石除塵灰，經(jīng)過(guò)物料打散橫梁4靠重力向下運(yùn)動(dòng)，冷卻風(fēng)機(jī)6鼓入的冷卻空氣進(jìn)入裝置 下部的冷卻風(fēng)分布箱8后與下落且被打散的電石除塵灰進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)電石除塵灰的氧 化和冷卻，電石除塵灰最后通過(guò)盛料箱1下部的出料口設(shè)置的螺旋水平輸送器5和出料提 升螺旋7輸送出去。以下是發(fā)明人給出的具體實(shí)施例。實(shí)施例1
固氣比為0，即，電石除塵灰在自然堆積狀態(tài)下冷卻24小時(shí)，獲得的黃色物料按照5%和 8%的重量百分比加入42. 5R水泥中，水泥性能有所下降，大幅度加入32. 5水泥中，強(qiáng)度明顯下降，結(jié)果見下表
3天僅應(yīng)/!Pa28天 魔/蒙3IMh iSfiΚ Λ水泥(42, 5E)4,5 J 24.07,047.0水泥 C 42. 8S)4.0 22,06.344.0水泥(iz,m) +srtiSf雜塵灰3. f 1 20,55, 42,0水 (32. 5R)2.9 12.06.035.0水泥(32-5 +15痛石酸灰2,0 8.84,5水it C 32. S) +20 %石_塵灰1.5 6.5O Q U O.■ .·■水泥(32.5) +3€_石_全灰1 ■ ^ 1 J · 53.325 §
實(shí)施例2
按照本發(fā)明的方法，電石除塵灰從電石除塵灰氧化冷卻裝置取出，電石除塵灰在裝置 中的冷卻時(shí)間15分鐘，固氣比0. 5kg/m3，獲得的青灰色物料按照5%和8%的重量百分比加 入42. 5R水泥中，性能不但沒(méi)有下降，反而略有提高，結(jié)果見下表
3天強(qiáng)度/MPa28天強(qiáng)度/MPa抗折抗壓抗折抗壓水泥(42. 5R)4.524.07.047.0水泥+5_石除塵灰5.025.07.449.0水泥+3_石除塵灰4.724.67.147.5
實(shí)施例3
按照本發(fā)明的方法，電石除塵灰從電石除塵灰氧化冷卻裝置取出，電石除塵灰在裝置 中的冷卻時(shí)間15分鐘，固氣比1. 5kg/m3，獲得灰色的物料按照5%和8%的重量百分比加入 42. 5R水泥中，水泥性能變化不大，如下表
3天強(qiáng)度/IPa28天強(qiáng)度/MPa抗折抗壓抗折抗壓水泥(42. 5R)4.524.07.047.0水泥石除塵灰4.725.07.048.0水泥吒_石除塵灰4.523.0146. 5
實(shí)施例4
按照本發(fā)明的方法，電石除塵灰從電石除塵灰氧化冷卻裝置取出，電石除塵灰在裝置 中的冷卻時(shí)間15分鐘，固氣比lkg/m3，獲得灰色的物料按照15%、20%和30%重量百分比加 入32. 5水泥中，性能下降并不明顯，如下表
權(quán)利要求
一種利用電石生產(chǎn)除塵灰制備水泥活性混合材的方法，其特征在于，按下述兩個(gè)步驟進(jìn)行(1)電石除塵灰的氧化與冷卻在電石除塵器出灰口下方設(shè)置一個(gè)電石除塵灰氧化冷卻裝置，電石除塵器定時(shí)排出的電石除塵灰依靠重力落入氧化冷卻裝置中，同時(shí)在盛料箱中被打散，電石除塵灰與冷卻風(fēng)機(jī)鼓入的冷卻空氣充分接觸，實(shí)現(xiàn)氧化與冷卻，冷卻后的電石除塵灰通過(guò)裝置中的螺旋水平輸送器排出，其中氧化冷卻時(shí)電石除塵灰與鼓入空氣的固氣比為0.5 2kg/m3，氧化與冷卻后的電石除塵灰的溫度小于100℃；所述的電石除塵灰氧化冷卻裝置至少包括有盛料箱，盛料箱內(nèi)分布有物料打散橫梁，盛料箱位于支架立柱上；盛料箱的出料口有螺旋水平輸送器，該螺旋水平輸送器由螺旋電機(jī)驅(qū)動(dòng)，螺旋水平輸送器上連接有出料提升螺旋，在盛料箱下半部還設(shè)置有和盛料箱連通的冷卻風(fēng)分布箱，冷卻風(fēng)分布箱連接有冷卻風(fēng)機(jī)；(2)將電石除塵灰氧化冷卻裝置排出的電石除塵灰運(yùn)輸?shù)剿嗌a(chǎn)磨中，以電石除塵灰與水泥總重量百分比5 30%均勻加入水泥中，即獲得電石除塵灰水泥。
2.一種電石除塵灰氧化冷卻裝置，該裝置至少包括有盛料箱(1)，盛料箱(1)內(nèi)分布有 物料打散橫梁(4)，盛料箱(1)位于支架立柱(2)上；盛料箱(1)的出料口有螺旋水平輸送器 (5),該螺旋水平輸送器(5)由螺旋電機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)，螺旋水平輸送器(5)上連接有出料提升螺 旋(7)，在盛料箱下半部還設(shè)置有和盛料箱(1)連通的冷卻風(fēng)分布箱(8)，冷卻風(fēng)分布箱(8) 連接有冷卻風(fēng)機(jī)(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用電石生產(chǎn)除塵灰制備水泥活性混合材的方法，該方法在電石除塵器出灰口下方設(shè)置一個(gè)電石除塵灰氧化冷卻裝置，電石除塵器定時(shí)排出的電石除塵灰依靠重力落入氧化冷卻裝置中，同時(shí)在盛料箱中被打散，電石除塵灰與冷卻風(fēng)機(jī)鼓入的冷卻空氣充分接觸，實(shí)現(xiàn)氧化與冷卻，冷卻后的電石除塵灰通過(guò)裝置中的螺旋水平輸送器排出，其中氧化冷卻時(shí)電石除塵灰與鼓入空氣的固氣比為0.5-2kg/m3，氧化與冷卻后的電石除塵灰的溫度小于100℃；然后將電石除塵灰氧化冷卻裝置排出的電石除塵灰運(yùn)輸?shù)剿嗌a(chǎn)磨中，以電石除塵灰與水泥總重量百分比5-30%均勻加入水泥中，即獲得電石除塵灰水泥。本發(fā)明設(shè)備投入低，工藝簡(jiǎn)單，不改變電石廠原來(lái)除塵設(shè)備，方便實(shí)施。
文檔編號(hào)C04B7/26GK101967044SQ20101029145
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者何衛(wèi)軍, 趙鵬 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)