专利名称：利用电石生产除尘灰制备水泥活性混合材的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于资源循环科学与技术领域，涉及电石生产过程中电石除尘灰的综合利 用，特别涉及一种利用电石生产除尘灰制备水泥活性混合材的方法及其装置。
背景技术：
众所周知，在电石生产过程中，由于反应温度高，产生大量的工业粉尘，传统的方 法是对高温含尘气体进行冷却，以布袋过滤实现电石粉尘与气体的分离，达到降低粉尘排 放，保护环境。然而，通过除尘收集下来的电石粉尘却一直没有得到很好的利用，大部分填 沟掩埋，易造成二次污染。电石除尘灰在水泥材料中的应用是科技工作者容易想到的最为便捷的综合利用 方向。然而，电石除尘灰化学成分波动大、颗粒尺寸分布范围大、氧化镁含量高、烧失量大， 在不同冷却和氧化条件下，获得的粉尘在水泥中的胶凝活性相差很大，使得电石除尘灰作 为活性混合材在水泥中的应用受到限制，如何合理利用这种工业废弃物，最大发挥这类粉 尘的潜在活性，是本领域技术人员所关注的主要问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种电石生产除 尘灰的氧化与冷却装置，本发明基于电石生产过程中除尘获得的电石粉尘通常处在还原状 态，一旦从除尘器中放入大气环境中即可被氧化，可自发燃烧，可形成具有一定胶凝活性粉 体的原理，通过控制其氧化与冷却过程，可实现充分氧化，快速冷却，即得到具有很高胶凝 活性的粉体，可在水泥中实现直接添加使用，变废为宝，节能减排。为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案
一种利用电石生产除尘灰制备水泥活性混合材的方法，其特征在于，按下述两个步骤 进行
(1)电石除尘灰的氧化与冷却
在电石除尘器出灰口下方设置一个电石除尘灰氧化冷却装置，电石除尘器定时排出的 电石除尘灰依靠重力落入氧化冷却装置中，同时在盛料箱中被打散，电石除尘灰与冷却风 机鼓入的冷却空气充分接触，实现氧化与冷却，冷却后的电石除尘灰通过装置中的螺旋水 平输送器排出，其中氧化冷却时电石除尘灰与鼓入空气的固气比为0. 5-2kg/m3，氧化与冷 却后的电石除尘灰的温度小于100°C ；
所述的电石除尘灰氧化冷却装置至少包括有盛料箱，盛料箱内分布有物料打散横梁， 盛料箱位于支架立柱上，盛料箱的出料口有螺旋水平输送器，该螺旋水平输送器由螺旋电 机驱动，螺旋水平输送器上连接有出料提升螺旋；在盛料箱下半部还设置有和盛料箱连通 的冷却风分布箱，冷却风分布箱连接有冷却风机；
(2)将电石除尘灰氧化冷却装置排出的电石除尘灰运输到水泥生产磨中，以电石除尘 灰与水泥总重量百分比5-30%均勻加入水泥中，即获得电石除尘灰水泥。
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本发明所带来的技术效果是
第一，本发明将电石除尘器中定时排出的电石除尘灰经电石除尘灰氧化冷却装置进行 打散后流化冷却，极大地提高了电石除尘灰的氧化速度与氧化程度，加快了电石除尘灰的 冷却速度，得到的电石除尘灰可立即加入水泥中进行使用。克服了传统的电石除尘灰堆积 状态下氧化慢，粉体颗粒容易团聚，火山灰活性低等问题。其次，经过本发明处理的电石除尘灰胶凝活性高，可直接加入水泥中代替水泥，大 幅度提高了电石除尘灰的应用价值。第三，本发明设备投入低，工艺简单，不改变电石厂原来除尘设备，方便实施。
图1是电石除尘灰氧化冷却装置结构示意图，图中(a)是正视图，(b)是侧视图； 图中的标号分别表示1、盛料箱，2、支架立柱，3、螺旋电机，4、物料打散横梁，5、螺旋水平输 送器，6、冷却风机，7、出料提升螺旋，8、冷却风分布箱。以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式按照本发明的电石生产除尘灰制备水泥的方法，主要包括下述两个步骤 (1)电石除尘灰的氧化与冷却
在电石除尘器出灰口下方设置一个电石除尘灰氧化冷却装置，电石除尘器定时排出的 电石除尘灰依靠重力落入氧化冷却装置中，同时在盛料箱中被打散，电石除尘灰与冷却风 机鼓入的冷却空气充分接触，实现氧化与冷却，冷却后的电石除尘灰通过装置中的螺旋水 平输送器排出，其中氧化冷却时电石除尘灰与鼓入空气的固气比为0. 5-2kg/m3，氧化与冷 却后的电石除尘灰的温度小于100°C ；
电石除尘灰氧化冷却装置如图1所示，该装置至少包括有一个盛料箱1，盛料箱1内的 上半部均勻分布有物料打散横梁4，盛料箱位于支架立柱2上，盛料箱1下部的出料口有螺 旋水平输送器5，该螺旋水平输送器5由螺旋电机3驱动，螺旋水平输送器5上连接有出料 提升螺旋7 ；在盛料箱1下半部，即出料口上方，还设置有和盛料箱1连通的冷却风分布箱 8，冷却风分布箱8连接有冷却风机6。(2)将电石除尘灰氧化冷却装置排出的电石除尘灰运输到水泥生产磨中，以电石 除尘灰与水泥总重量百分比5-30%均勻加入水泥中，即获得电石除尘灰水泥。上述电石除尘灰氧化冷却装置的工作过程是盛料箱1承接来自电石除尘器排出 的电石除尘灰，经过物料打散横梁4靠重力向下运动，冷却风机6鼓入的冷却空气进入装置 下部的冷却风分布箱8后与下落且被打散的电石除尘灰进行热交换，实现电石除尘灰的氧 化和冷却，电石除尘灰最后通过盛料箱1下部的出料口设置的螺旋水平输送器5和出料提 升螺旋7输送出去。以下是发明人给出的具体实施例。实施例1
固气比为0，即，电石除尘灰在自然堆积状态下冷却24小时，获得的黄色物料按照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，强度明显下降，结果见下表
3天僅應/!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杂尘灰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_尘灰1.5 6.5O Q U O.■ .·■水泥(32.5) +3€_石_全灰1 ■ ^ 1 J · 53.325 §
实施例2
按照本发明的方法，电石除尘灰从电石除尘灰氧化冷却装置取出，电石除尘灰在装置 中的冷却时间15分钟，固气比0. 5kg/m3，获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，性能不但没有下降，反而略有提高，结果见下表
3天强度/MPa28天强度/MPa抗折抗压抗折抗压水泥(42. 5R)4.524.07.047.0水泥+5_石除尘灰5.025.07.449.0水泥+3_石除尘灰4.724.67.147.5
实施例3
按照本发明的方法，电石除尘灰从电石除尘灰氧化冷却装置取出，电石除尘灰在装置 中的冷却时间15分钟，固气比1. 5kg/m3，获得灰色的物料按照5%和8%的重量百分比加入 42. 5R水泥中，水泥性能变化不大，如下表
3天强度/IPa28天强度/MPa抗折抗压抗折抗压水泥(42. 5R)4.524.07.047.0水泥石除尘灰4.725.07.048.0水泥吒_石除尘灰4.523.0146. 5
实施例4
按照本发明的方法，电石除尘灰从电石除尘灰氧化冷却装置取出，电石除尘灰在装置 中的冷却时间15分钟，固气比lkg/m3，获得灰色的物料按照15%、20%和30%重量百分比加 入32. 5水泥中，性能下降并不明显，如下表
权利要求
一种利用电石生产除尘灰制备水泥活性混合材的方法，其特征在于，按下述两个步骤进行(1)电石除尘灰的氧化与冷却在电石除尘器出灰口下方设置一个电石除尘灰氧化冷却装置，电石除尘器定时排出的电石除尘灰依靠重力落入氧化冷却装置中，同时在盛料箱中被打散，电石除尘灰与冷却风机鼓入的冷却空气充分接触，实现氧化与冷却，冷却后的电石除尘灰通过装置中的螺旋水平输送器排出，其中氧化冷却时电石除尘灰与鼓入空气的固气比为0.5 2kg/m3，氧化与冷却后的电石除尘灰的温度小于100℃；所述的电石除尘灰氧化冷却装置至少包括有盛料箱，盛料箱内分布有物料打散横梁，盛料箱位于支架立柱上；盛料箱的出料口有螺旋水平输送器，该螺旋水平输送器由螺旋电机驱动，螺旋水平输送器上连接有出料提升螺旋，在盛料箱下半部还设置有和盛料箱连通的冷却风分布箱，冷却风分布箱连接有冷却风机；(2)将电石除尘灰氧化冷却装置排出的电石除尘灰运输到水泥生产磨中，以电石除尘灰与水泥总重量百分比5 30%均匀加入水泥中，即获得电石除尘灰水泥。
2.一种电石除尘灰氧化冷却装置，该装置至少包括有盛料箱(1)，盛料箱(1)内分布有 物料打散横梁(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输送器 (5),该螺旋水平输送器(5)由螺旋电机(3)驱动，螺旋水平输送器(5)上连接有出料提升螺 旋(7)，在盛料箱下半部还设置有和盛料箱(1)连通的冷却风分布箱(8)，冷却风分布箱(8) 连接有冷却风机(6)。
全文摘要
本发明公开了一种利用电石生产除尘灰制备水泥活性混合材的方法，该方法在电石除尘器出灰口下方设置一个电石除尘灰氧化冷却装置，电石除尘器定时排出的电石除尘灰依靠重力落入氧化冷却装置中，同时在盛料箱中被打散，电石除尘灰与冷却风机鼓入的冷却空气充分接触，实现氧化与冷却，冷却后的电石除尘灰通过装置中的螺旋水平输送器排出，其中氧化冷却时电石除尘灰与鼓入空气的固气比为0.5-2kg/m3，氧化与冷却后的电石除尘灰的温度小于100℃；然后将电石除尘灰氧化冷却装置排出的电石除尘灰运输到水泥生产磨中，以电石除尘灰与水泥总重量百分比5-30%均匀加入水泥中，即获得电石除尘灰水泥。本发明设备投入低，工艺简单，不改变电石厂原来除尘设备，方便实施。
文档编号C04B7/26GK101967044SQ20101029145
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者何卫军, 赵鹏 申请人:长安大学