本發(fā)明涉及水泥生產，具體是一種采用煤矸石用于降低燒成熱耗的方法及其裝置。

背景技術：

1、隨著全球經濟的持續(xù)發(fā)展，建筑行業(yè)對水泥等建材的需求不斷增長，傳統(tǒng)的水泥生產主要依賴硅鋁質原料，但這些原料的開采和加工不僅消耗大量自然資源，還可能對環(huán)境造成破壞。同時，煤炭開采過程中產生的煤矸石大量堆積，不僅占用土地資源，還可能引發(fā)環(huán)境污染和生態(tài)問題。因此，尋求煤矸石的有效利用途徑，成為當前亟待解決的問題。煤矸石作為一種工業(yè)廢棄物，其成分中含有一定量的硅、鋁等元素，與水泥熟料的主要成分相依。因此，通過技術手段將煤矸石轉化為水泥熟料的生產原料，不僅可以解決煤矸石堆積問題，還能實現(xiàn)資源的循環(huán)利用降低生產成本，減少對新資源的依賴。

2、煤矸石主要成分與黏土相近，可替代黏土作為硅鋁質材料使用。由于煤矸石中有少量的熱量，若能合理控制摻量，穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度，還能有效降低燒成熱耗，節(jié)約生產成本。

3、但是煤矸石顆粒大小不一，若將不同大小的煤矸石顆粒同步加入回轉窯內進行燒制，大顆粒煤矸石在回轉窯內經過的時間不足以將其完全燃燒，燃燒效率得不到保證。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采用煤矸石用于降低燒成熱耗的方法及其裝置，以解決現(xiàn)有技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：用于降低燒成熱耗的裝置包括底座、窯頭座、窯尾座、回轉窯、驅動電機和送料機構，窯頭座與底座緊固連接，窯尾座與底座緊固連接，窯頭座和窯尾座沿物料的輸送方向依次布置在回轉窯的兩端，驅動電機與底座緊固連接，驅動電機的輸出端與回轉窯傳動連接，回轉窯與底座轉動連接，回轉窯的兩端分別與窯頭座和窯尾座轉動連接，送料機構與窯頭座緊固連接，送料機構用于將煤矸石送入回轉窯內。

3、水泥生料從窯頭座進入回轉窯內進行煅燒處理，并在煅燒時通過送料機構將煤矸石顆粒送入回轉窯內與水泥生料混合到一起進行煅燒，由于煤矸石中有少量的熱量，通過合理控制摻入煤矸石的數(shù)量，就可以促進回轉窯內的燃燒效率，從而有效降低燒成熱耗；底座固定在地面為各機構提供穩(wěn)定的支撐，回轉窯兩端的窯頭座和窯尾座用于為回轉窯提供支撐，驅動電機為回轉窯的主要動力源，驅動電機啟動帶動回轉窯在底座上轉動，從而促進回轉窯內的物料互相混合，并且通過將回轉窯按一定角度傾斜布置，物料會在自身重力的作用下，從回轉窯內滑落到窯尾座，從而完成煅燒。

4、進一步的，送料機構包括供熱風機、導向組件和送料組件，窯頭座上設有進料口、排煙口和固定環(huán)，回轉窯與固定環(huán)轉動連接，供熱風機與窯頭座的外壁緊固連接，供熱風機的進口與排煙口連通，供熱風機的出口與導向組件連通，導向組件與固定環(huán)緊固連接，導向組件用于分離大小不一的煤矸石顆粒，送料組件與導向組件連通，送料組件與固定環(huán)緊固連接，送料組件用于將大小不一的煤矸石顆粒分別送入回轉窯內。

5、物料從進料口進入回轉窯內，物料煅燒過程中產生的高溫煙氣從排煙口排出，固定環(huán)用于連接窯頭座與回轉窯，并為送料機構提供安裝基礎，回轉窯上設有對應的環(huán)槽，可沿固定環(huán)自由轉動，供熱風機用于將煅燒過程中產生的高溫煙氣導入導向組件，對煙氣中的熱量進行再利用，通過煙氣中的熱量對進入導向組件內的煤矸石進行預熱，以提高燃燒效率，經過導向組件分離后的煤矸石顆粒通過送料組件分別送入回轉窯內，使得顆粒大的煤矸石在回轉窯內的移動路徑增長，而顆粒小的煤矸石在回轉窯內移動的路徑縮短，使得大小不同的煤矸石都能完全燃燒，從而提高燃燒效率。

6、進一步的，導向組件包括固定柱、螺旋滑道、供氣管和分離盒，固定柱與固定環(huán)緊固連接，螺旋滑道與固定柱緊固連接，螺旋滑道繞設在固定柱四周，螺旋滑道的進口外接煤矸石輸送裝置，螺旋滑道的出口與分離盒連通，分離盒與送料組件連通，供氣管與螺旋滑道的底面緊固連接，供氣管上設有進氣管道和回氣管道，進氣管道與供熱風機的出氣端連通，回氣管道與排煙口連通。

7、固定柱固定在固定環(huán)上為螺旋滑道提供支撐，經過處理的煤矸石顆粒通過相應的輸送裝置進入螺旋滑道內，輸送裝置為現(xiàn)有技術，在此不做贅述，煤矸石顆粒在螺旋滑道的導向下，會做螺旋運動，在離心力的作用下，體積大重量大的煤矸石會分布在螺旋滑道的外圈，體積小重量小的煤矸石會分布在螺旋滑道的內圈，即將煤矸石按重量大小進行了自動分離，與此同時，供熱風機提供的高溫煙氣通過進氣管道進入螺旋滑道下方的供氣管將熱量傳遞給煤矸石，對煤矸石進行預熱，再利用過后的高溫煙氣通過回氣管道回到排煙口。

8、進一步的，螺旋滑道的內腔底面上設有若干出氣孔，出氣孔與供氣管連通，出氣孔傾斜布置，出氣孔的傾斜方向與煤矸石的移動方向相同。

9、傾斜布置的出氣孔可將高溫煙氣導入螺旋滑道內，使得煤矸石與高溫煙氣直接接觸，從而提高兩者的換熱效率，并且傾斜流入的高溫煙氣的沖擊力使得煤矸石呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，從而降低移動過程中的摩擦力，可提高煤矸石在螺旋滑道的移動速度，從而提高了煤矸石的分離效果。

10、進一步的，分離盒上設有第一出口和第二出口，第一出口靠近螺旋滑道出口的內圈，第二出口靠近螺旋滑道出口的外圈，分離盒的內腔中部設有導流塊。

11、分離盒中部的導流塊可將從螺旋滑道出口流出的煤矸石顆粒分成兩部分，顆粒體積小的通過第一出口流出，顆粒體積大的通過第二出口流出，即實現(xiàn)了對大小不同的煤矸石顆粒進行了自動分離。

12、進一步的，導流塊的截面呈三角形，導流塊的尖端朝向螺旋滑道的出口。

13、三角形的導流塊可降低對煤矸石顆粒的阻力，從而提高分離的順暢程度。

14、進一步的，送料組件包括連接座、第一管道和第二管道，連接座與固定環(huán)緊固連接，第一管道與第一出口連通，第一管道與連接座緊固連接，第二管道與第二出口連通，第二管道與連接座緊固連接，連接座上設有細料出口和粗料出口，細料出口的長度大于粗料出口，細料出口與第一管道連通，粗料出口與第二管道連通。

15、連接座固定在固定環(huán)上為送料組件提供支撐，小顆粒的煤矸石通過第一管道流入細料出口，從而加入回轉窯內進行煅燒，大顆粒的煤矸石通過第二管道流入粗料出口，進入回轉窯內進行煅燒；因為細料出口的長度大于粗料出口，即使得大顆粒的煤矸石在回轉窯的經過的距離長于小顆粒的煤矸石，從而使得大顆粒的煤矸石的燃燒時間得到相應延長，使得大顆粒的煤矸石能夠完全燃燒，從而提高了煤矸石的燃燒效率。

16、進一步的，底座上設有托架，回轉窯與托架轉動連接，窯尾座上設有排料口和燃燒管，回轉窯的外圈設有齒圈，齒圈與驅動電機的輸出端傳動連接。

17、托架用于為回轉窯提供支撐，防止回轉窯在轉動過程中發(fā)生偏移，煅燒完成的物料從窯尾座上的排料口排出，燃燒管外接燃料源，通過燃料的燃燒來對回轉窯內的物料進行煅燒處理，齒圈用于連接驅動電機的輸出端，從而將動力傳遞到回轉窯上。

18、進一步的，方法包括以下步驟：

19、s1：原料從進料口加入回轉窯內進行煅燒；

20、s2：送料機構將煤矸石顆粒送入回轉窯內與水泥生料混合到一起進行煅燒，供熱風機將煅燒過程中產生的高溫煙氣導入導向組件，通過煙氣中的熱量對進入導向組件內的煤矸石進行預熱；

21、s3：分離盒將從螺旋滑道出口流出的煤矸石顆粒分成兩部分，使得大小不同的煤矸石顆粒分批加入回轉窯內。

22、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、1、通過供熱風機61將煅燒過程中產生的高溫煙氣導入導向組件62，對煙氣中的熱量進行再利用，通過煙氣中的熱量對進入導向組件62內的煤矸石進行預熱，從而提高煤矸石進入回轉窯內的溫度，以提高燃燒效率。

24、2、煤矸石顆粒在螺旋滑道622的導向下，會做螺旋運動，在離心力的作用下，體積大重量大的煤矸石會分布在螺旋滑道622的外圈，體積小重量小的煤矸石會分布在螺旋滑道622的內圈，即將煤矸石按重量大小進行了自動分離；并由于細料出口6311的長度大于粗料出口6312，即使得大顆粒的煤矸石在回轉窯4的經過的距離長于小顆粒的煤矸石，從而使得大顆粒的煤矸石的燃燒時間得到相應延長，使得大顆粒的煤矸石能夠完全燃燒，從而提高了煤矸石的燃燒效率。

25、3、傾斜布置的出氣孔6221可將高溫煙氣導入螺旋滑道622內，使得煤矸石與高溫煙氣直接接觸，從而提高兩者的換熱效率，并且傾斜流入的高溫煙氣的沖擊力使得煤矸石呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，從而降低移動過程中的摩擦力，可提高煤矸石在螺旋滑道622的移動速度，從而提高了煤矸石的分離效果。