[发明专利]一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产设备系统及其加工方法

权利要求书

1.一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产设备系统，其特征在于，包括对物料进行预研磨的预粉旋臼磨，预粉旋臼磨的下端出料口通过斗式提升机连接着风选机，风选机的底部下端粗颗粒出口处通过管路连接到超细磨的进料口处；

在预粉旋臼磨的上端设置有磨矿粉尘出口管路，其连接到除尘系统中；风选机的粉尘出口也同时接入到除尘系统中，除尘系统管路最终汇聚到微煤粉仓；

在超细磨的进料管路中设置有外加剂添加罐，其内按物料比例投放有用于物料阴烧的助燃剂和活性剂，其主要成分为氧化钙和铝块。

2.根据权利要求1所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产设备系统，其特征在于，预粉旋臼磨的下端设置的斗式提升机的顶部设置有封闭的磨矿粉尘排出管路，且该粉尘排出管路接入到除尘系统中，最终汇聚到微煤粉仓。

3.根据权利要求1所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产设备系统，其特征在于，预粉旋臼磨的下端出料口串联连接有两级斗式提升机，与预粉旋臼磨的下端出料口相连的第一斗提机，第一斗提机与第二斗提机相连，第二斗提机连接着风选机；第一斗提机的顶部设置有封闭的磨矿粉尘排出管路，且该磨矿粉尘排出管路接入到除尘系统中，最终汇聚到微粉煤仓。

4.一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，采用如权利要求1-3中的加工生产设备系统，包括以下步骤：

步骤1：预粉碾磨：采用预粉旋臼磨把破碎好的煤矸石颗粒(小于60mm)来料进行料层挤压式碾磨，将原料的软硬物质解离、并将物料碾磨到设计粒径范围后，粗颗粒与细粉一同从出料口进入斗提机；

步骤2：颗粒与粉尘风选：初步碾磨后的物料经过斗提机进入风选机进行风选，将细粉选出送入微煤粉仓为微煤粉产品，而含碳量低于5％的粗颗粒，被送进入超细立磨；

步骤3：超细磨与阴烧：粗颗粒在超细立磨内被碾磨的同时，再从外加剂料罐加入的外加剂与粉磨摩擦热和进风供氧的作用下，使煤矸石粗颗粒中所含残碳发生燃耗；由于前期旋臼磨预磨时已经去掉一部分碳，此残碳含量较低其燃耗无明火(阴烧)，使得最终煤矸石超细粉的含碳量减少到1％或以下；

步骤4：除尘系统粉尘收集：除尘系统连接着将全系统的粉尘收集，一并送入微煤粉仓；具体为预粉旋臼磨的顶部设置的抽风管，风选机的粉尘出风管，预粉旋臼磨直接连接的斗提机的顶部设置的抽风管，均接入到除尘系统的抽风管路中。

5.根据权利要求4所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，若步骤1中初始物料颗粒直径大于60mm，则增设一台常规破碎机。

6.根据权利要求4所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，在步骤1中采用预粉旋臼磨对煤矸石物料进行预磨与软硬分离：煤矸石中的较硬物资(主要成分为SiO₂+Al₂O₃)保留为较大颗粒，而原煤等软物资已被磨成细粉，煤矸石中的含碳富集到了较软的细粉中，经风选后，细粉进入微煤粉仓，粗颗粒被送入超细磨中进行超细碾磨。

7.根据权利要求4所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，步骤3中碾磨的同时，为物料提供了助燃剂和活性粉，以及用于风选的空气，加上碾磨时摩擦热的作用，为煤矸石超细粉提供无明火自燃条件，用以燃耗剩余煤矸石粉中的残碳，进一步将煤矸石粉的碳含量降到1％或以下。

8.根据权利要求7所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，步骤3中的助燃剂和活性粉，其主要成分为生石灰(CaO)与铝块(Al)，其燃尽物富含钙与铝的氧化物，可增加成品粉仓内微粉的水化活性。

9.根据权利要求4所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，步骤3中所述为超细立磨内置选粉机提供的进风，根据煤矸石物料的水分与化学成分以及煤矸石自燃的需求调件，可以是热空气或富氧空气。

10.根据权利要求4所述的一种替代粉煤灰的煤矸石超细粉加工生产方法，其特征在于，调整步骤3中超细磨的参数，最终煤矸石超细粉的粒径可以设定为通过45微米筛网80％以上，筛余20％以下,达到粉煤灰二级灰的标准；也可以设定为通过45微米筛网88％以上，筛余12％以下,达到粉煤灰一级灰的标准。