一种将煤矸石加工为水泥干粉原料的系统的制作方法

本实用新型涉及一种生产水泥干粉原料的系统，特别是指一种以煤矸石为原料，将煤矸石加工为生产环保水泥主原料的系统。

背景技术：

众所周知，煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。其是在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。是矿业固体废物的一种，包括洗煤厂的洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合物。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，目前各国历年已积存有大量的煤矸石，并且每年仍继续增加，其不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾。

如何对煤矸石进行再次利用，变废为宝一直是人们研究的课题，煤矸石的原矿粒度较大，所以在利用前必须进行破碎、磨矿的工作。

煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。利用煤矸石制成建筑材料，尤其是制成水泥原料具有利用量大，工艺相对简单的特点，但是将煤矸石加工为水泥干粉原料目前主要存在两个技术难题，首先破碎煤矸石原料的设备技术达不到要求，破碎效率不高，同时破碎后的颗粒不均匀，其次，对破碎后的原料去碳效果不好，达不到碳含量的最低要求，而此是为传统技术的主要缺点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种将煤矸石加工为水泥干粉原料的系统，本实用新型的系统能够依次对煤矸石原料进行粉碎、研磨、除碳从而制成成品煤矸石粉末并用以生产水泥，其能够高效、大批量的消化煤矸石，以避免煤矸石污染环境，而此是为本实用新型的主要目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种将煤矸石加工为水泥干粉原料的系统，其包括煤矸石滚动粉碎筒、煤矸石加热研磨器以及煤矸石粉末燃烧除碳炉，煤矸石原料首先进入该煤矸石滚动粉碎筒中进行滚动粉碎得到初步煤矸石粉末，而后，初步煤矸石粉末被送入该煤矸石加热研磨器中进行研磨得到研磨煤矸石粉末，最后，研磨煤矸石粉末被送入该煤矸石粉末燃烧除碳炉进行燃烧除碳得到成品煤矸石粉末。

该煤矸石滚动粉碎筒包括第一级粉碎筒以及第二级粉碎筒，该第一级粉碎筒插设在该第二级粉碎筒中，该第一级粉碎筒的筒径小于该第二级粉碎筒的筒径，该第一级粉碎筒包括筒管以及两个端板，两个该端板分别连接在该筒管的两端，借助该筒管以及两个该端板围绕形成一筒腔，其中，在该筒管一端的该端板上开设有入料口，在该筒管上开设有若干出料孔，若干该出料孔集中布置在该筒管一侧，并形成一出料区，每一个该出料孔都与该筒腔相连通，每一个该出料孔都具有入料口以及出料口，其中，该入料口开设在该筒管的内表面上，该出料口开设在该筒管的外表面上。

该第二级粉碎筒包括第二筒管以及两个第二端板，两个该第二端板分别连接在该第二筒管的两端，借助该第二筒管以及两个该第二端板围绕形成一第二筒腔，其中，在该第二筒管一端的该第二端板上活动设置有维护门，在该第二筒管上开设有若干出料孔，若干该出料孔集中布置在该第二筒管一侧，并形成一第二出料区，每一个该出料孔都与该第二筒腔相连通，每一个该出料孔都具有入料口以及出料口，其中，该入料口开设在该第二筒管的内表面上，该出料口开设在该第二筒管的外表面上，与该第二出料区相对应在该第二筒管的另一侧形成一插入区，该第一级粉碎筒的该出料区完全插设在该插入区中。

该第一级粉碎筒以及该第二级粉碎筒中分别装入粉碎辅助块，该煤矸石滚动粉碎筒整体倾斜设置，其与水平地面之间的倾斜角度控制在十至三十度之间，该第一级粉碎筒的该入料口水平位置高于该第二级粉碎筒的该维护门的水平位置。

该煤矸石滚动粉碎筒工作的时候，煤矸石原料逐渐通过该入料口加入到该第一级粉碎筒中，该煤矸石滚动粉碎筒整体转动，煤矸石原料首先在该第一级粉碎筒中被滚动粉碎，而后通过该出料区进入到该第二级粉碎筒中，最后从该第二出料区流出得到初步煤矸石粉末。

该煤矸石加热研磨器设置在该煤矸石粉末燃烧除碳炉顶部，初步煤矸石粉末被送入该煤矸石加热研磨器中进行研磨得到研磨煤矸石粉末，该煤矸石加热研磨器包括研磨轮以及两个挤压块。

两个该挤压块设置在该研磨轮下方，同时，两个该挤压块对称设置在该研磨轮两侧，该研磨轮具有研磨外表面，与该研磨外表面相对应在该挤压块上设置有挤压面，借助该研磨外表面以及该挤压面围绕形成一研磨下料通道，该研磨下料通道处于该研磨轮下方两侧。

初步煤矸石粉末通过该研磨下料通道后被研磨为研磨煤矸石粉末后进入到该煤矸石粉末燃烧除碳炉进行除碳，该挤压块滑动设置在滑轨上，该挤压块在该滑轨上往复运动以改变该研磨下料通道的横向宽度，进而控制研磨煤矸石粉末颗粒的大小。

该研磨轮连接在转动轴上，该转动轴插设在机壳中，该转动轴与该机壳之间设置有轴承，该机壳罩设在该研磨轮顶部，该机壳顶部开设有进料顶口，在该机壳的内表面与该研磨轮之间形成一下料通道，该下料通道与该研磨下料通道相连通。

该煤矸石加热研磨器工作的时候，初步煤矸石粉末通过该进料顶口被送入该煤矸石加热研磨器中，而后，初步煤矸石粉末自上而下依次经过该下料通道以及该研磨下料通道被研磨为研磨煤矸石粉末后从该煤矸石粉末燃烧除碳炉顶部进入其内部。

该煤矸石粉末燃烧除碳炉包括炉体、搅拌盘、送风环管以及燃料喷嘴，其中，该炉体的内腔由撒料腔以及燃烧腔组成，该撒料腔与该燃烧腔相连通，该撒料腔位于该燃烧腔顶部，该炉体具有顶口以及底口，该顶口位于该撒料腔顶部，该底口位于该燃烧腔底部。

该搅拌盘转动设置在该撒料腔中，该搅拌盘包括转盘以及转杆，借助该转盘的顶面与该撒料腔的内表面环绕形成一撒料通道，该撒料通道连通设置在该顶口与该燃烧腔之间。

该燃料喷嘴伸设在该燃烧腔中，该送风环管盘设在该燃烧腔中，该燃料喷嘴位于该送风环管上方，该燃烧腔中还架设有气流罩，该气流罩入流口以及出流口。

该煤矸石粉末燃烧除碳炉工作的时候，研磨煤矸石粉末从该顶口自上而下进入到该炉体中，研磨煤矸石粉末首先通过该搅拌盘的搅拌后均匀的进入到该撒料通道中，而后，该燃料喷嘴喷出燃料使研磨煤矸石粉末燃烧除碳，与此同时，该送风环管向上吹出气流，使研磨煤矸石粉末能够在该炉体中悬浮燃烧，该炉体上方的热气流从该气流罩的该入流口流入从该出流口流出。

本实用新型的有益效果为：本实用新型工作的时候，煤矸石原料首先进入该煤矸石滚动粉碎筒中进行滚动粉碎得到初步煤矸石粉末，而后，初步煤矸石粉末被送入该煤矸石加热研磨器中进行研磨得到研磨煤矸石粉末，最后，研磨煤矸石粉末被送入该煤矸石粉末燃烧除碳炉进行燃烧除碳得到成品煤矸石粉末，成品煤矸石粉末为制作水泥的基础原料用以生产水泥，本实用新型的系统能够依次对煤矸石原料进行粉碎、研磨、除碳从而制成成品煤矸石粉末并用以生产水泥，其能够高效、大批量的消化煤矸石，以避免煤矸石污染环境。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型煤矸石滚动粉碎筒的结构示意图。

图3为本实用新型煤矸石滚动粉碎筒的截面结构示意图。

图4为本实用新型煤矸石加热研磨器的结构示意图。

图5为本实用新型煤矸石加热研磨器又一实施例的结构示意图。

图6为本实用新型煤矸石粉末燃烧除碳炉的结构示意图。

具体实施方式

如图1至6所示，一种将煤矸石加工为水泥干粉原料的系统，其包括煤矸石滚动粉碎筒100、煤矸石加热研磨器200以及煤矸石粉末燃烧除碳炉300。

煤矸石原料首先进入该煤矸石滚动粉碎筒100中进行滚动粉碎得到初步煤矸石粉末，而后，初步煤矸石粉末被送入该煤矸石加热研磨器200中进行研磨得到研磨煤矸石粉末，最后，研磨煤矸石粉末被送入该煤矸石粉末燃烧除碳炉300进行燃烧除碳得到成品煤矸石粉末，成品煤矸石粉末为制作水泥的基础原料用以生产水泥。

本实用新型的系统能够依次对煤矸石原料进行粉碎、研磨、除碳从而制成成品煤矸石粉末并用以生产水泥，其能够高效、大批量的消化煤矸石，以避免煤矸石污染环境。

如图1所示，本实用新型系统中物料可以通过传送带A在各个设备之间传送，以达到自动化生产的作用。

如图2至3所示，该煤矸石滚动粉碎筒100包括第一级粉碎筒110以及第二级粉碎筒120。

该第一级粉碎筒110插设在该第二级粉碎筒120中，该第一级粉碎筒110的筒径小于该第二级粉碎筒120的筒径。

该第一级粉碎筒110包括筒管111以及两个端板112，两个该端板112分别连接在该筒管111的两端，借助该筒管111以及两个该端板112围绕形成一筒腔113。

其中，在该筒管111一端的该端板112上开设有入料口114。

在该筒管111上开设有若干出料孔115，若干该出料孔115集中布置在该筒管111一侧，并形成一出料区。

每一个该出料孔115都与该筒腔113相连通。

每一个该出料孔115都具有入料口116以及出料口117，其中，该入料口116开设在该筒管111的内表面上，该出料口117开设在该筒管111的外表面上。

在具体实施的时候，该入料口116的孔径小于该出料口117的孔径，以避免出料时该出料孔115被堵塞。

该第二级粉碎筒120与该第一级粉碎筒110结构类似。

该第二级粉碎筒120包括第二筒管121以及两个第二端板122，两个该第二端板122分别连接在该第二筒管121的两端，借助该第二筒管121以及两个该第二端板122围绕形成一第二筒腔123。

其中，在该第二筒管121一端的该第二端板122上活动设置有维护门124。

在该第二筒管121上开设有若干出料孔125，若干该出料孔125集中布置在该第二筒管121一侧，并形成一第二出料区。

每一个该出料孔125都与该第二筒腔123相连通。

每一个该出料孔125都具有入料口126以及出料口127，其中，该入料口126开设在该第二筒管121的内表面上，该出料口127开设在该第二筒管121的外表面上。

在具体实施的时候，该入料口126的孔径小于该出料口127的孔径，以避免出料时该出料孔125被堵塞。

与该第二出料区相对应在该第二筒管121的另一侧形成一插入区130。

该第一级粉碎筒110的该出料区完全插设在该插入区130中。

在具体实施的时候，该第二级粉碎筒120的出料孔125的入料口126的孔径小于三厘米，从而达到筛选控制初步煤矸石粉末颗粒大小的作用，使后续研磨工作能够顺利的进行。

该第一级粉碎筒110以及该第二级粉碎筒120中分别装入粉碎辅助块140。

该粉碎辅助块140的硬度大于煤矸石原料的硬度。

该粉碎辅助块140可以为金属块或者石块，实践中优先选用石英岩石块，因为石英岩石块硬度较高，且取材广泛方便，石英岩被磨掉的粉末进入到成品煤矸石粉末中并不会降低水泥的品质。

该煤矸石滚动粉碎筒100整体倾斜设置，其与水平地面之间的倾斜角度控制在十至三十度之间。

该第一级粉碎筒110的该入料口114水平位置高于该第二级粉碎筒120的该维护门124的水平位置。

在具体实施的时候，该第一级粉碎筒110的外表面上设置有转动齿151，驱动齿152与该转动齿151相啮合，通过该驱动齿152以及该转动齿151能够驱动该煤矸石滚动粉碎筒100整体转动。

实践中，该驱动齿152、该转动齿151可以为齿条、齿轮结构或者其他结构，该煤矸石滚动粉碎筒100整体可以通过轴承或者其他转动结构架设在水平底面上，以使该煤矸石滚动粉碎筒100能够平稳转动。

在具体实施的时候，该第二级粉碎筒120也可插设在第三级粉碎筒，同样还可以设置第四、第五级粉碎筒，以达到分级别滚动粉碎的作用。

该煤矸石滚动粉碎筒100工作的时候，煤矸石原料逐渐通过该入料口114加入到该第一级粉碎筒110中，该煤矸石滚动粉碎筒100整体转动，煤矸石原料首先在该第一级粉碎筒110中被滚动粉碎，而后通过该出料区进入到该第二级粉碎筒120中，最后从该第二出料区流出得到初步煤矸石粉末。

该煤矸石滚动粉碎筒100整体结构简单，设备成本低廉，故障率低，同时适合对大批量的煤矸石原料进行粉碎。

如图4所示，该煤矸石加热研磨器200设置在该煤矸石粉末燃烧除碳炉300顶部，初步煤矸石粉末被送入该煤矸石加热研磨器200中进行研磨得到研磨煤矸石粉末。

该煤矸石加热研磨器200包括研磨轮210以及两个挤压块220，两个该挤压块220设置在该研磨轮210下方，同时，两个该挤压块220对称设置在该研磨轮210两侧。

该研磨轮210具有研磨外表面211，与该研磨外表面211相对应在该挤压块220上设置有挤压面221。

借助该研磨外表面211以及该挤压面221围绕形成一研磨下料通道230，该研磨下料通道230处于该研磨轮210下方两侧。

初步煤矸石粉末通过该研磨下料通道230后被研磨为研磨煤矸石粉末后进入到该煤矸石粉末燃烧除碳炉300进行除碳。

该挤压块220滑动设置在滑轨240上，该挤压块220在该滑轨240上往复运动以改变该研磨下料通道230的横向宽度，进而控制研磨煤矸石粉末颗粒的大小。

如图5所示，在具体实施的时候，该研磨外表面211以及该挤压面221都为弯折曲弧面，从而能够达到延长原料通过该研磨下料通道230的时间，提升研磨品质的作用。

在具体实施的时候，该研磨轮210或者该挤压块220中嵌设有加热管250，该加热管250对该研磨轮210或者该挤压块220进行加热以提升该研磨下料通道230的温度，进一步提升该研磨下料通道230中物料的温度，以提升研磨品质，提升研磨效率。

该研磨轮210连接在转动轴260上，该转动轴260带动该研磨轮210转动以对该研磨下料通道230中的物料进行研磨，实践中可以加大该研磨轮210的自身重量，同时降低该研磨轮210的转动速度，以达到在同等研磨效率的情况下降低该转动轴260的负荷。

该转动轴260插设在机壳270中，该转动轴260与该机壳270之间设置有轴承280。

该机壳270罩设在该研磨轮210顶部，该机壳270顶部开设有进料顶口271。

在该机壳270的内表面与该研磨轮210之间形成一下料通道272，该下料通道272与该研磨下料通道230相连通。

该煤矸石加热研磨器200工作的时候，初步煤矸石粉末通过该进料顶口271被送入该煤矸石加热研磨器200中，而后，初步煤矸石粉末自上而下依次经过该下料通道272以及该研磨下料通道230被研磨为研磨煤矸石粉末后从该煤矸石粉末燃烧除碳炉300顶部进入其内部。

在具体实施的时候，该挤压块220与推杆222相连接，该推杆222驱动该挤压块220前后运动。

该推杆222可以由液压缸、气压缸或其他部件驱动。

如图6所示，该煤矸石粉末燃烧除碳炉300包括炉体310、搅拌盘320、送风环管330以及燃料喷嘴340，其中，该炉体310的内腔由撒料腔311以及燃烧腔312组成。

该撒料腔311与该燃烧腔312相连通，该撒料腔311位于该燃烧腔312顶部。

该撒料腔311的横截面积自上而下逐渐增大，该燃烧腔312的横截面积自上而下逐渐减小，也就是说，该撒料腔311呈正圆锥状，该燃烧腔312呈倒圆锥状。

该炉体310具有顶口313以及底口314，该顶口313位于该撒料腔311顶部，该底口314位于该燃烧腔312底部。

该搅拌盘320转动设置在该撒料腔311中，该搅拌盘320包括转盘321以及转杆322，该转杆322固定在该转盘321中央位置，该转杆322能够带动该转盘321在该撒料腔311中转动。

该转盘321的直径自上而下递增。

借助该转盘321的顶面与该撒料腔311的内表面环绕形成一撒料通道350，该撒料通道350连通设置在该顶口313与该燃烧腔312之间。

在具体实施的时候，该转盘321的顶面上设置有打料肋323。

工作的时候，物料从该顶口313自上而下进入到该撒料腔311中，此刻，该转盘321转动（实践中可以高速转动），将物料打散，并均匀分布到该撒料腔311中，而后，下落进入到该燃烧腔312进行燃烧除碳。

该燃料喷嘴340伸设在该燃烧腔312中，该送风环管330盘设在该燃烧腔312中，该燃料喷嘴340位于该送风环管330上方。

该燃烧腔312中还架设有气流罩360。

该气流罩360入流口361以及出流口362。

该入流口361位于该气流罩360顶部，该出流口362位于该气流罩360底部。

该入流口361的位置高于该燃料喷嘴340的位置，该出流口362的位置低于该送风环管330的位置。

该煤矸石粉末燃烧除碳炉300工作的时候，研磨煤矸石粉末从该顶口313自上而下进入到该炉体310中，研磨煤矸石粉末首先通过该搅拌盘320的搅拌后均匀的进入到该撒料通道350中，而后，该燃料喷嘴340喷出燃料使研磨煤矸石粉末燃烧除碳，与此同时，该送风环管330向上吹出气流，使研磨煤矸石粉末能够在该炉体310中悬浮燃烧，该炉体310上方的热气流从该气流罩360的该入流口361流入从该出流口362流出，以提升该炉体310中的气流循环，提升燃烧效率。