【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矸石处理，具体公开了一种煤矸石脱碳烧结用温控布料系统。
技术介绍
1、煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，占煤炭总产量的10-20%，只有去除煤矸石中的残碳，使其活化具备一定的活性和稳定性，才具有广泛的应用前景。
2、现有煤矸石的脱碳烧结多采用石灰窑来进行处理，这是由于煤矸石脱碳烧结温度在700-850℃之间，石灰煅烧温度在920℃左右，使得水泥焙烧温度与煅烧煤矸石相似。但是由于两者物料性质不同、物理化学反应不同等等因素，采用石灰窑对煤矸石进行脱碳烧结过程中，因煤矸石物料自然堆积时自身热量差异、局部区域温度与通风不同，存在偏火现象。现有煤矸石烧结过程中的偏火现象判断依据往往是通过观察窑面煅烧物料的颜色或者明亮程度来判断窑内各垂直区域煅烧情况，然后通过降低低温区垂直上方料面高度改善低温区通风进而提高温度、通过提高高温区垂直上方料面高度降低高温区通风进而降低温度。但是因受限于现有石灰窑的结构设计，这种方式方法纠偏火，时间长、效率低，往往需要几个小时，甚至更长时间，容易产生过烧或欠烧产品，严重影响产品质量的稳定性。因此，针对现有采用石灰窑对煤矸石进行脱碳烧结过程存在的技术问题，本申请提出了一种煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，以保障窑炉的热工制度稳定，进而确保煤矸石脱碳烧结生产的连续性和产品质量的改善。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于煤矸石立式脱碳烧结窑中的温控布料系统，以保障窑炉的热工制度稳定，确保煤矸石脱碳烧结生产的连续性和产品质量的
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，包括烧结窑体，所述烧结窑体的顶部设置有封板，所述封板上设置有投料斗，其特征在于，所述烧结窑体上设置有对煤矸石内层进行温度检测的测温单元，位于所述烧结窑体的煅烧层起始位置处设置点火纠偏单元，所述封板上设置有对烧结窑体内部烧结窑面进行监测的红外成像仪，所述红外成像仪、测温单元和点火纠偏单元均电性连接有控制单元；
4、所述封板上设置有布料机构，所述布料机构包括沿封板中心处转动设置的中空转轴，所述封板上表面设置有实现中空转轴旋转的驱动组件，所述中空转轴的下端连接有对投料斗中投下的物料进行接收的导料斗，所述导料斗的下方设置有下料导槽，且下料导槽的一端与导料斗转动连接，所述中空转轴中设置有升降柱，所述封板的上方设置有实现升降柱上下移动的升降机，所述升降柱上连接有两个伸出中空转轴的牵引绳，两个所述牵引绳的端部分别与下料导槽的两侧端相连接，所述驱动组件、升降机均与控制单元电性连接。
5、本专利技术公开的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统是结合了煤矸石脱碳烧结过程中因煤矸石自身热量差异、局部区域温度与通风不同，存在偏火现象而进行的智能化改进设计。本温控布料系统通过测温单元对烧结窑体中预热层、煅烧层和冷却层的煤矸石内部燃烧温度进行检测，通过烧结窑体顶部的红外线成像仪对内部煅烧窑面进行判断和分析，两者均将检测到的信号反馈至控制单元，控制单元会自动生成相应的控制信号。
6、当烧结窑体内部某个垂直区域的温度过低时，并低于预设阀值700℃，则控制单元会控制点火纠偏单元中对应的点火喷头和电磁阀运行，进而执行点火纠偏动作，使其对该区域的煤矸石及时点燃及补燃，执行3-5分钟即可实现升温纠偏。当烧结窑体内部某个区域的温度过高时，则需要向该区域投加煤矸石料进行覆盖来增加料堆高度，降低通风实现降温，此时控制单元会控制驱动组件和升降机运行，通过驱动组件的传动作用使得下料导槽在周向上与该区域上下对齐，然后在升降机的作用下使得升降柱上下移动，在升降柱移动的过程中会通过牵引绳的作用使得下料导槽上下摆动调节其倾斜角度，进而使得下料导槽排下的物料在径向上与该区域对齐，最后再通过投料斗进行加料作业，通过导料斗、下料导槽的作用将新加入的煤矸石覆盖在该片区域上，一方面利用新加入的煤矸石吸热来进行降温，二方面通过改变该片区域的料高来降低通风效果，进而达到降温。整个温控布料系统的设计不仅保障窑炉的热工制度稳定，确保煤矸石脱碳烧结生产的连续性和产品质量的改善，而且对窑体内部煅烧温度的调节控制更加迅速、便捷，全程自动化处理，无需人工操作，智能化程度更高。
7、作为上述方案的具体设置，所述测温单元包括上下间隔设置的若干组呈环形阵列状布置在烧结窑体外围的测温热电偶，每个所述测温热电偶均与控制单元电性连接，测温热电偶的端部伸至烧结窑体的内腔中设置。
8、作为上述方案的具体设置，若干组所述测温热电偶沿烧结窑体的预热层、煅烧层和冷却层外围设置，每组所述测温热电偶均设置有8-16个。
9、上述测温单元的具体设计不仅能够对烧结窑体的预热层、煅烧层和冷却层中的煤矸石进行测温，而且还能够在360°对煤矸石进行多角度、多区域进行测温，极大提高了对煤矸石烧结过程中测温的精准性。
10、作为上述方案的具体设置，所述点火纠偏单元包括环形输送气管，所述环形输送气管上通过管道均匀连接有多个伸至烧结窑体内部的点火喷头，每个所述点火喷头与环形输送气管连接的管道上均设置有电磁阀，所述点火喷头与电磁阀均与控制单元电性连接。
11、上述点火纠偏单元的具体设计，能够根据控制单元生成的控制信号来精准控制对应的点火喷头和电磁阀来执行点火动作，精准实现某个小区域的煤矸石点火纠偏，不会对其他区域的煤矸燃烧带来影响。
12、作为上述方案的具体设置，所述红外成像仪设置有两个，且对称设置在封板的两端。上述两个对称红外成像仪的设计能够避免单个红外成像仪在对煅烧窑面进行检测时因布料机构对其产生遮挡而影响检测结果，有效提高了红外成像仪的检测准确性。
13、作为上述方案的具体设置，所述驱动组件包括设置在封板上表面的齿轮箱，所述齿轮箱上设置有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上设置有位于齿轮箱中的主动齿轮，所述中空转轴的上端设置有位于齿轮箱中且与主动齿轮相啮合的从动齿轮。上述驱动组件仅仅只是一种实现中空转轴定角度旋转的方式，只要能够达到实现中空转轴按照控制单元反馈的信号进行精准控制其旋转角度均可适用。
14、作为上述方案的具体设置，所述升降机为固定安装在齿轮箱上表面的丝杆升降机，所述丝杆升降机中的丝杆下端与升降柱相连接。上述丝杆升降机仅为升降机的一种具体方式，只要能够达到控制升降柱定点升降的方式均可适用。
15、作为上述方案的具体设置，位于所述封板下方的中空转轴两侧均开设有竖向条槽，所述牵引绳从竖向条槽中伸出中空转轴设置，所述中空转轴上固定有水平条，所述水平条的两端均设置有导线轮，两个所述牵引绳绕过对应的导线轮后与下料导槽的侧端相连接。
16、作为上述方案的具体设置，所述烧结窑体的下端设置有通风管、塔盘和卸料管，烧结窑体的上端设置有烟气通道。
17、有益效果
18、本专利技术公开的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统通过测温单元和红外成像仪分别对窑内的煤矸石内层以及窑面煅烧层进行检测和监控，并将检测信号反馈至控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，包括烧结窑体，所述烧结窑体的顶部设置有封板，所述封板上设置有投料斗，其特征在于，所述烧结窑体上设置有对煤矸石内层进行温度检测的测温单元，位于所述烧结窑体的煅烧层起始位置处设置点火纠偏单元，所述封板上设置有对烧结窑体内部烧结窑面进行监测的红外成像仪，所述红外成像仪、测温单元和点火纠偏单元均电性连接有控制单元；
2.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述测温单元包括上下间隔设置的若干组呈环形阵列状布置在烧结窑体外围的测温热电偶，每个所述测温热电偶均与控制单元电性连接，测温热电偶的端部伸至烧结窑体的内腔中设置。
3.根据权利要求2所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，若干组所述测温热电偶沿烧结窑体的预热层、煅烧层和冷却层外围设置，每组所述测温热电偶均设置有8-16个。
4.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述点火纠偏单元包括环形输送气管，所述环形输送气管上通过管道均匀连接有多个伸至烧结窑体内部的点火喷头，每个所述点火喷头与环形输送气管连接的管道上
5.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述红外成像仪设置有两个，且对称设置在封板的两端。
6.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述驱动组件包括设置在封板上表面的齿轮箱，所述齿轮箱上设置有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上设置有位于齿轮箱中的主动齿轮，所述中空转轴的上端设置有位于齿轮箱中且与主动齿轮相啮合的从动齿轮。
7.根据权利要求6所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述升降机为固定安装在齿轮箱上表面的丝杆升降机，所述丝杆升降机中的丝杆下端与升降柱相连接。
8.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，位于所述封板下方的中空转轴两侧均开设有竖向条槽，所述牵引绳从竖向条槽中伸出中空转轴设置，所述中空转轴上固定有水平条，所述水平条的两端均设置有导线轮，两个所述牵引绳绕过对应的导线轮后与下料导槽的侧端相连接。
9.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述烧结窑体的下端设置有通风管、塔盘和卸料管，烧结窑体的上端设置有烟气通道。
...【技术特征摘要】
1.一种煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，包括烧结窑体，所述烧结窑体的顶部设置有封板，所述封板上设置有投料斗，其特征在于，所述烧结窑体上设置有对煤矸石内层进行温度检测的测温单元，位于所述烧结窑体的煅烧层起始位置处设置点火纠偏单元，所述封板上设置有对烧结窑体内部烧结窑面进行监测的红外成像仪，所述红外成像仪、测温单元和点火纠偏单元均电性连接有控制单元；
2.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述测温单元包括上下间隔设置的若干组呈环形阵列状布置在烧结窑体外围的测温热电偶，每个所述测温热电偶均与控制单元电性连接，测温热电偶的端部伸至烧结窑体的内腔中设置。
3.根据权利要求2所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，若干组所述测温热电偶沿烧结窑体的预热层、煅烧层和冷却层外围设置，每组所述测温热电偶均设置有8-16个。
4.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，其特征在于，所述点火纠偏单元包括环形输送气管，所述环形输送气管上通过管道均匀连接有多个伸至烧结窑体内部的点火喷头，每个所述点火喷头与环形输送气管连接的管道上均设置有电磁阀，所述点火喷头与电磁阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：申文军，何金兵，陈雷，杨立志，周国栋，代翔，张亮亮，吕睿东，张武举，姜海峰，
申请(专利权)人：安徽淮海新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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