專利名稱：煤矸石燒結多孔磚隧道窯余熱利用裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及以煤矸石為主要原料燒結多孔磚的隧道窯余熱利用裝置。
背景技術：
煤矸石是采煤、洗煤過程中排放的廢物，含碳20% 30%，發(fā)熱量一般為800 1500卡/克，其化學成分組成(％ ) =SiO2為52 65 ；Al2O3為16 36 ；Fe2O3為2. 28 14. 63 ；CaO 為 0. 42 2. 32 ；MgO 為 0. 44 2. 41 ；TiO2 為 0. 90 4 ；P2O5 為 0. 007 0. 24 ； K2CHNa2O為1. 45 3. 9 ；V2O5為0. 008 0. 03。利用煤矸石燒結多孔磚是進行工業(yè)廢棄物 利用的較好的途徑，參見 CN101643365A (CN200910063786. 0)。CN101016207A(CN200610008734. X)提供了高保溫燒結空心復合磚的生產(chǎn)方法，包 括配料、混合破碎、陳化、成型、干燥、高溫焙燒的工藝過程，其中各原料所占原料總重量的 百分比為煤矸石18-24%、粉煤灰18-24%、頁巖25-34%、爐渣14-18%、珍珠巖10-18%，將 上述粉碎后的原料加溫度為50°C _55°C的水攪拌后陳化72小時以上，再經(jīng)蒸汽攪拌、真空 擠出成為空心磚坯體，空心磚坯體經(jīng)升溫干燥后再經(jīng)高溫焙燒出窯，將聚苯乙烯泡沫塑料 切割成塊擠壓填充到空心磚的孔中即為成品。利用煤矸石燒結多孔磚是利用熱量為500 600Kcal/Kg低位發(fā)熱量矸石為主原 料，通過篩選、破碎、陳化、真空高壓成型、干燥、焙燒制成多孔磚。整個過程中，不需要外加 燃料，并且，在隧道窯焙燒過程中，還能產(chǎn)生大量熱量。目前煤矸石燒結多孔磚過程中，除少 量煙氣熱量用于磚坯干燥外，大部分熱量都外排到大氣中。即浪費了熱源，又對空氣質量產(chǎn) 生不良影響。CN201163151 (CN200820069112. 2)提供一種煤矸磚隧道窯余熱利用裝置，包括
鍋筒、采熱管、左上集箱、左下集箱、窯體、右下集箱、右上集箱、下降管、導氣管、進水管、出 氣管，進水管與出氣管設置在鍋筒上部，鍋筒沿隧道窯縱向布置在窯體上方，左上集箱、左 下集箱、右下集箱、右上集箱固定設置在窯體兩側的墻體內部，采熱管均勻間隔橫向布置在 窯體內部上方，左下集箱與右下集箱分別通過下降管連接到鍋筒下部并相互連通，左上集 箱與右上集箱分別通過導氣管與鍋筒連通，左上集箱與右下集箱通過采熱管連通，左下集 箱與右上集箱通過采熱管連通，能有效地將隧道窯余熱轉化為熱蒸汽。該實用新型隧道窯 余熱利用裝置的左上集箱、左下集箱、右下集箱、右上集箱固定設置在窯體兩側的墻體內 部，不便于檢修及維護，隨著集箱的受熱窯墻容易開裂，影響隧道窯的使用壽命，不利用鍋 爐的正常運行。
發(fā)明內容為了彌補現(xiàn)有技術的不足，充分利用煤矸石燒結多孔磚過程中產(chǎn)生的大量熱量， 本實用新型提供一種煤矸石燒結多孔磚隧道窯余熱利用裝置。本實用新型是在隧道窯冷卻帶安置余熱利用蒸汽鍋爐，對磚體余熱加以利用，同 時利用隧道窯高溫帶窯墻外產(chǎn)生的熱量，搭建彩板房，制作烘干室，烘干井下職工工作服。
3[0008]術語說明燒結多孔磚的隧道窯，分為隧道窯預熱帶、高溫帶、冷卻帶，高溫帶用于磚坯焙燒， 磚坯溫度為1000-105(TC，冷卻帶使高溫焙燒后的磚體逐漸冷卻。隧道窯冷卻帶又包括隧道 窯冷卻帶高溫段、隧道窯冷卻帶中溫段，隧道窯冷卻帶高溫段磚體溫度為750-95(TC，隧道 窯冷卻帶中溫段磚體溫度為500-700°C。隧道窯是燒結多孔磚的常規(guī)設備。蒸汽鍋爐，屬于鍋爐領域常規(guī)設備，通過燃料或其他物質放出的熱量加熱鍋爐中 封閉的水，使其變成蒸汽，并具有一定的壓力，用管子引導到其它設備中去作工或加熱物體 的一個換熱設備。本實用新型中蒸汽鍋爐通過利用隧道窯冷卻帶磚體余熱，加熱鍋爐受熱 管內的水，產(chǎn)生蒸汽。本實用新型的技術方案如下一種煤矸石燒結多孔磚隧道窯余熱利用裝置，隧道窯包括隧道窯預熱帶、高溫 帶、冷卻帶，隧道窯冷卻帶包括冷卻帶高溫段、冷卻帶中溫段，其特征在于在磚體溫度為 750-950°C的隧道窯冷卻帶高溫段窯體內部上方及側墻外壁設置余熱采集管，余熱采集管 連通蒸汽鍋爐，利用采集的磚體余熱加熱鍋爐受熱管內的水產(chǎn)生蒸汽，蒸汽鍋爐位于隧道 窯高溫帶窖頂，同時在磚坯溫度1000-1050°C的隧道窯高溫帶的窯墻外搭建彩板房，作為烘 干室。余熱采集管是熱交換用的水管。窯體內部上方的余熱采集管均勻間隔對稱地布置 在窯頂內兩側，優(yōu)選水平傾斜角15 30°。側墻外壁的余熱采集管均勻間隔地縱向布置。 所有的余熱采集管分別連通鍋爐。進一步的，還可以同時在磚體溫度500-700°C的隧道窯冷卻帶的中溫段窖內上方 設置采熱風管通入磚坯干燥窯，利用冷卻帶的中溫段磚體余熱產(chǎn)生的熱風送入干燥窯，控 制干燥窯環(huán)境溫度50 100°C，用于成型后磚坯的干燥。熱風通過送熱管道內的送熱風機 抽送到干燥窯內的。在以上技術方案的基礎上，本實用新型優(yōu)選如下隧道窯總長度150-155m，共設35個窯車車位，磚坯碼放在窯車上，平均1. 5h進出 一輛窯車，窯車采用的是液壓進車、液壓牽引出車方式，隧道窯冷卻帶自20#車位開始，冷 卻帶長度65-70m，22-24#車位窖內磚體溫度750_950°C (高溫帶)，在隧道窯冷卻帶22_24# 車位窖內的窯體內部上方及側墻外安置余熱采集與隧道窯外的蒸汽鍋爐連通，利用磚體余 熱生產(chǎn)蒸汽；同時在隧道窯高溫帶的窯墻外搭建彩板房，作為烘干室。上述烘干室中設置晾衣臺架和/或掛衣架等，用于烘干井下職工換洗的工作服。本實用新型的優(yōu)良效果本實用新型煤矸石燒結多孔磚隧道窯余熱利用裝置，利用熱量為500 600KCal/ Kg煤矸石為主原料，可按現(xiàn)有技術添加其他助劑如頁巖等，通過隧道窯焙燒制成多孔磚，煤 矸石多孔磚坯在隧道窯高溫焙燒后溫度為1000-105(TC，進入隧道窯冷卻帶，磚體溫度在 700-950°C的冷卻帶高溫段，磚體攜帶大量熱量，熱量通過熱輻射的方式向窯頂、窯墻和窯 車傳遞，形成較穩(wěn)定的無煙塵潔凈熱源。在焙燒窯冷卻帶安置余熱蒸汽鍋爐，充分利用磚體 余熱，余熱采集過程主要通過采集管完成。為了利用隧道窯高溫帶窯墻外產(chǎn)生的熱量，搭建 彩板房，制作烘干室，烘干井下職工工作服。同時降低了廠房內環(huán)境溫度。隧道窯冷卻帶的 中溫段窖內磚體余熱產(chǎn)生的熱風還可以送入干燥窯，用于成型后磚坯的干燥。[0020]本實用新型的裝置適用于煤矸石多孔磚廠隧道窯余熱綜合利用。
圖1是隧道窯冷卻帶高溫段余熱利用裝置示意圖。 圖2是隧道窯高溫帶彩板房立面示意圖，
圖3是彩板房側面示意圖。
圖4是隧道窯冷卻帶中溫段熱風送入干燥窖的俯視示意圖， 圖5是熱風送入干燥窖的側面示意圖。圖中1.余熱利用蒸汽鍋爐，2.隧道窯窯頂，3.窯頂余熱采集管，3’.側墻外余熱 采集管，4.窯車上磚體，5.窯車軌道，6.隧道窯冷卻帶高溫段側墻，7.烘干室排氣扇通風 口，8.烘干室，9.隧道窯高溫帶的窯墻，10.烘干室門，11.送熱風機，12.隧道窯，13.干燥 窯，14.采熱風管。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型做進一步說明，但不限于此。實施例中的蒸 汽鍋爐生產(chǎn)廠家為焦作市宇星鍋爐有限責任公司，產(chǎn)品型號G50/750-2-1. 0，由爐筒、集箱、 上升管、受熱管、配套儀表閥門等部件組成。實施例1 利用熱量為500 600Kcal/Kg煤矸石為主原料，添加頁巖，重量配比為煤矸石 92%，頁巖8%。向以上物料中加水并攪拌均勻，放置48 72h陳化，陳化后加水并進行碾 壓和攪拌，用真空擠出機擠出磚坯，并且在50°C的溫度下干燥3天，然后將干燥磚坯運入隧 道窯(黃岡市華窯中揚窯業(yè)有限公司建造)中緩慢升溫至1000°C并保溫8小時，然后進入 隧道窯冷卻帶。其中，隧道窯總長度153m，共有35個窯車車位，磚坯碼放在窯車上，平均1. 5h進出 一輛窯車，窯車采用的是液壓進車、液壓牽引出車方式，隧道窯冷卻帶自20#車位開始，冷 卻帶長度69. 6m,22-24#車位磚體溫度為750-950°C，在隧道窯冷卻帶22_24#車位安置蒸 汽鍋爐1 (焦作市宇星鍋爐有限責任公司產(chǎn))，將窯頂?shù)挠酂岵杉?置入隧道窯窯頂2內 上方并固定，余熱采集管3均勻間隔對稱地布置在窯頂內兩側，水平傾斜角15 30° ；同 時在冷卻帶高溫段側墻外安裝余熱采集管3’，余熱采集管3’均勻間隔地縱向布置。余熱 采集過程主要通過余熱采集管完成，余熱采集管內通水，采熱后以蒸汽的方式進入鍋爐，余 熱采集管分別連接到鍋爐下部。隧道窯的焙燒生產(chǎn)過程是連續(xù)性的，平均每1. 5小時進出 一輛窯車，在冷卻段每個位置的環(huán)境溫度也是相對穩(wěn)定，冷卻帶余熱鍋爐安置位置窯內溫 度始終保持在700 800°C，能夠實現(xiàn)磚體4輻射傳熱，同時此段介質為成品磚4和潔凈空 氣，不會對余熱采集管3產(chǎn)生腐蝕，另外磚體在此段經(jīng)過燒結、保溫，正處于可以快速冷卻 階段，具備設置余熱鍋爐的條件。同時，在隧道窯高溫帶10_18#車位的窯墻9外搭建彩板房，作為烘干室8，烘干室 8壁板上有排氣扇通風口 7。隧道窯高溫帶窯墻外產(chǎn)生的熱量穩(wěn)定，能夠實現(xiàn)輻射傳熱，通 過搭建彩板房，制作烘干室8，烘干井下職工工作服。按照煤矸石磚的年產(chǎn)量7000萬塊計算，每臺余熱鍋爐可產(chǎn)蒸汽26280噸。所產(chǎn)蒸汽可用于加熱職工澡堂用水，冬季供暖、廠區(qū)日常開水供應等。進一步也可利用富余蒸汽， 安裝小型蒸汽發(fā)電機組，自行發(fā)電、供內部使用。通過使用余熱蒸汽鍋爐年可實現(xiàn)效益255 萬元，替代礦內1臺6噸冬季取暖鍋爐，避免了冬季取暖鍋爐排放二氧化碳、煙塵等污染物， 符合國家發(fā)展低碳經(jīng)濟、節(jié)能減排目的，社會效益顯著。實施例2 如實施例1所述，所不同的是，同時還在磚體溫度500-700°C的隧道窯12冷卻帶 的中溫段窖內上方設置采熱風管14通入磚坯干燥窯13，利用冷卻帶的中溫段磚體余熱產(chǎn) 生的熱風，通過送熱管道內的送熱風機11抽送到干燥窯13內的。控制干燥窯13環(huán)境溫度 50 100°C，用于成型后磚坯的干燥。
權利要求1.一種煤矸石燒結多孔磚隧道窯余熱利用裝置，隧道窯包括隧道窯預熱帶、高溫 帶、冷卻帶，隧道窯冷卻帶包括冷卻帶高溫段、冷卻帶中溫段，其特征在于在磚體溫度為 750-950°C的隧道窯冷卻帶高溫段內的窯體內部上方及側墻外壁設置余熱采集管，余熱采 集管連通蒸汽鍋爐，利用采集的磚體余熱生產(chǎn)蒸汽，蒸汽鍋爐位于隧道窯高溫帶窖頂；同時 在磚坯溫度1000-1050°C的隧道窯高溫帶的窯墻外有搭建彩板房，作為烘干室。
2.如權利要求1所述的余熱利用裝置，其特征在于所述窯體內部上方的余熱采集管均 勻間隔對稱地布置在窯頂內兩側，水平傾斜角15 30°。
3.如權利要求1所述的余熱利用裝置，其特征在于所述側墻外壁的余熱采集管均勻間 隔地縱向布置。
4.如權利要求1所述的余熱利用裝置，其特征在于所述烘干室中設置晾衣臺架。
5.如權利要求1或2所述的余熱利用裝置，其特征在于還同時在磚體溫度500-700°C 的隧道窯冷卻帶的中溫段窖內上方設置采熱風管通入磚坯干燥窯。
6.如權利要求1或2或3所述的余熱利用裝置，其特征在于隧道窯總長度150-155m， 共設35個窯車車位，磚坯碼放在窯車上，平均1. 5h進出一輛窯車，隧道窯冷卻帶自20#車 位開始，冷卻帶長度65-70m，22-24#車位磚體溫度為750_950°C，在隧道窯冷卻帶22_24#車 位窖內的窯體內部上方及側墻外安置余熱采集管與隧道窯外的蒸汽鍋爐連通。
專利摘要本實用新型涉及一種煤矸石燒結多孔磚隧道窯余熱利用裝置，隧道窯包括隧道窯預熱帶、高溫帶、冷卻帶，隧道窯冷卻帶包括冷卻帶高溫段、冷卻帶中溫段，在磚體溫度為750-950℃的隧道窯冷卻帶高溫段內的窯體內部上方及側墻外壁設置余熱采集管，余熱采集管連通蒸汽鍋爐，利用采集的磚體余熱生產(chǎn)蒸汽，蒸汽鍋爐位于隧道窯高溫帶窖頂；同時在磚坯溫度1000-1050℃的隧道窯高溫帶的窯墻外有搭建彩板房，作為烘干室。還可利用冷卻帶的中溫段磚體余熱產(chǎn)生的熱風送入干燥窯，用于成型后磚坯的干燥。本實用新型充分利用煤矸石燒結多孔磚生產(chǎn)過程中的余熱，節(jié)約能源，改善工作環(huán)境并減少污染。
文檔編號F27B9/30GK201852436SQ201020573449
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者何希霖, 時兆峰, 李云志, 李紹勇, 李維華, 竇廣偉 申請人:山東新礦趙官能源有限責任公司