[发明专利]一种煤矸石烧结料竖炉冷却装置、冷却方法

说明书

本发明公开了一种煤矸石烧结料竖炉冷却装置、冷却方法，包括竖炉炉体，该竖炉冷却装置还包括从上至下依次设置的受料系统、冷却系统和排料系统；所述受料系统包括储存罐、振动给料机；所述储存罐设置于振动给料机的上方，用于从振动给料机的上方送料，所述振动给料机的底端设有料槽；所述料槽的首端与存储罐连接，其末端与竖炉炉体连通；所述料槽的末端设置有挡板，所述挡板的高度为3～8cm。本发明通过在振动给料机的料槽末端设置挡板，以在料槽上方形成死料层，避免存储罐下来的炽热烧结料对料槽进行热冲击，降低设备的老化损坏，利用竖炉冷却的方式，解决了常见机上冷却或者环形冷却机中漏风率高、风机消耗高、冷却速度慢的技术难题。

技术领域

本发明属于固废综合利用技术领域，涉及一种煤矸石烧结料竖炉冷却装置、冷却方法。

背景技术

我国煤炭资源十分丰富，能源结构以煤为主，煤矸石的产率约为煤开采的5％～20％，故煤矸石的产量十分庞大。中国累计堆存煤矸石超过80亿吨，占地超过11万公顷，有超过1100座煤矸石堆存山，而且煤矸石排放量仍在快速增长。

煤矸石的大量生产、排放和堆存不但带来严重的环境污染问题，而且会引起诸多安全隐患。煤矸石的大宗消纳迫在眉睫。煤矸石的主要成分为SiO₂和Al₂O₃，与建材类似。因此，利用煤矸石作为建筑材料(比如水泥混合材)，是煤矸石实现大宗消纳和应用的重要途径之一。若将煤矸石制备水泥混合材等建筑材料，必须借助适宜的方法，增加其活性，减少煤矸石中残碳等有机质。火法焙烧是目前煤矸石活化的有效手段。其中，带式烧结法是一种重要的煤矸石火法焙烧活化工艺，具备能耗低、产量高、原料适应性强等优点，具备良好的应用前景。

中国专利CN110078401B公开了一种煤矸石带式烧结制备活性混合材的工艺。中国专利CN113526883A公开了一种煤矸石无燃料自热式超高料层脱炭工艺。中国专利CN113526895B公开了一种煤矸石双层富氧烧结脱炭的方法。上述专利提到的煤矸石带式烧结工艺均采用带式或环形冷却方法。但是，带式或环形冷却机存在漏风率高、风机消耗高、冷却速度慢、不符合烧结料冷却规律而造成活性低等缺点，导致能耗高，产量低。此外，当采用带式或环形冷却方法时，热烧结矿经过破碎后便通过上料装置送入冷却机，导致烧结矿粒度分布很大，小颗粒充填在大颗粒中间，料层孔隙率较低，导致煤矸石烧结料的冷却效果变差，煤矸石烧结料活性较低。

发明内容

针对煤矸石带式烧结工艺普遍采用带式或环形冷却技术，存在漏风率高、风机消耗高、冷却速度慢且冷却的煤矸石烧结料活性低的问题，本发明的目的在于提供一种煤矸石烧结料竖炉冷却装置、冷却方法，以提高煤矸石的冷却效率和煤矸石烧结料活性。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明提供一种煤矸石烧结料竖炉冷却装置，包括竖炉炉体，该竖炉冷却装置还包括从上至下依次设置的受料系统、冷却系统和排料系统；

所述受料系统包括储存罐、振动给料机；

所述储存罐设置于振动给料机的上方，用于从振动给料机的上方送料，所述振动给料机的底端设有料槽；所述料槽的首端与存储罐连接，其末端与竖炉炉体连通；

所述料槽的末端设置有挡板，所述挡板的高度为3～8cm。

通过设置挡板以在料槽上方形成死料层，避免存储罐下来的炽热烧结料对料槽进行热冲击；另一方面，烧结料与料槽上的死料层相互摩擦，造成机械损耗，降低设备的老化损坏。若挡板的高度超过8cm时，下料受到阻碍，不顺畅；若挡板高度小于3cm，无法形成稳定且具备一定厚度的死料层，导致保护效果不佳。

优选的，所述挡板的高度为3～5cm。

优选的，所述冷却系统采用分级逐步冷却方式，该冷却系统从上至下依次包括一级冷却单元和二级冷却单元。