專利名稱：一種褐煤半焦粉成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及褐煤干燥后的產(chǎn)品-半焦粉處理應(yīng)用技術(shù)，具體而言，涉及一種褐煤半焦粉成型裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的煤粉成型技術(shù)一般適用于無煙煤粉的成型，主要是利用配置好的合適粘結(jié)劑與煤粉混合、輸送、成型、烘干這四個(gè)主要的步驟，由于無煙煤粉成型簡單揚(yáng)塵小，所以利用簡單的設(shè)備及簡單的組合就能完成。對(duì)于褐煤半焦粉而言，它空隙大、吸水性強(qiáng)、粒度小、容易破碎，并且揚(yáng)塵較大，由于半焦粉的特殊性質(zhì)傳統(tǒng)工藝及方法不僅不能將半焦粉成型達(dá)到運(yùn)輸要求，并且不能連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)過程也會(huì)造成嚴(yán)重的粉塵污染。發(fā)明人通過對(duì)半焦粉性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的研究，找到了適合的粘結(jié)劑，改進(jìn)傳統(tǒng)工藝使其滿足半焦粉的成型，并且 達(dá)到大規(guī)模連續(xù)的清潔生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種褐煤半焦粉成型裝置，用以實(shí)現(xiàn)褐煤半焦粉的成型和連續(xù)清潔生產(chǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種褐煤半焦粉成型裝置，其包括料倉、螺旋給料機(jī)、第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)、第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)、反應(yīng)釜、行星式輪碾機(jī)和高壓壓球機(jī)，其中螺旋給料機(jī)設(shè)置在用于盛放設(shè)定粒度顆粒的褐煤半焦粉的料倉下方，將褐煤半焦粉和與其成比例注入的干粉粘結(jié)劑送入與其相連的第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)，反應(yīng)釜設(shè)置在第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)上方，噴入含第一設(shè)定比例水分的水霧和由反應(yīng)釜注入含第二設(shè)定比例水分的液體粘結(jié)劑進(jìn)行第一級(jí)混合攪拌后送入連接在第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)之后的第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)；第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)對(duì)第一級(jí)混合攪拌后的褐煤半焦粉進(jìn)行第二級(jí)混合攪拌;行星式輪碾機(jī)通過大傾角皮帶機(jī)和電動(dòng)三通與第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)相連，行星式輪碾機(jī)對(duì)由滑槽進(jìn)入的第二級(jí)混合攪拌后的物料進(jìn)行碾壓；中間緩沖倉通過第一輸送機(jī)與行星式輪碾機(jī)相連，將碾壓后的物料緩存；高壓壓球機(jī)通過皮帶輸送機(jī)與中間緩沖倉相連，皮帶輸送機(jī)將碾壓后的物料送入高壓壓球機(jī)，形成成型的球團(tuán)。進(jìn)一步地，上述褐煤半焦粉成型裝置還包括立式干燥爐，通過第二輸送機(jī)與高壓壓球機(jī)相連，第二輸送機(jī)將成型的球團(tuán)送入立式干燥爐干燥。進(jìn)一步地，上述褐煤半焦粉成型裝置還包括緩沖倉，設(shè)置在料倉之前用于盛放篩分后設(shè)定粒度顆粒的褐煤半焦粉，并通過螺旋輸送機(jī)與料倉相連，將其中的褐煤半焦粉送入料倉。進(jìn)一步地，第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)處設(shè)置有除塵裝置。進(jìn)一步地，行星式輪碾機(jī)輪的數(shù)目為2臺(tái)，上述實(shí)施例將物料與水分、粘接劑及添加劑充分混合、搓碾壓，增加了物料的堆比重，進(jìn)而通過成型、烘干實(shí)現(xiàn)褐煤半焦粉的成型和連續(xù)清潔生產(chǎn)


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的褐煤半焦粉成型裝置示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的褐煤半焦粉成型工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明對(duì)影響半焦褐煤成型的主要因素進(jìn)行了深入的研究半焦渣料的成型特性、物料水分、物料粒度及粒度組成、粘結(jié)劑用量、成型壓力、烘干溫度時(shí)間曲線，并對(duì)渣型煤的表面特性、硬度、脆性、彈性、可塑性、耐磨性、灰熔點(diǎn)進(jìn)行了檢測。通過嚴(yán)格控制上述因素，對(duì)半焦褐煤型煤生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的組合安排，設(shè)計(jì)出適用的粘結(jié)劑配方及配套的生產(chǎn)工藝流程。圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的褐煤半焦粉成型裝置示意圖。如圖所示，該褐煤半焦粉成型裝置包括料倉101、螺旋給料機(jī)102、第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)103、第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)104、反應(yīng)釜105、行星式輪碾機(jī)106和高壓壓球機(jī)107，其中螺旋給料機(jī)102設(shè)置在用于盛放設(shè)定粒度顆粒(如粒度在3_以下)的褐煤半焦粉的料倉101下方，將褐煤半焦粉和與其成比例注入的干粉粘結(jié)劑送入與其相連的第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)103，反應(yīng)釜105設(shè)置在第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)103上方，噴入含第一設(shè)定比例水分的水霧和由反應(yīng)釜105注入含第二設(shè)定比例水分的液體粘結(jié)劑進(jìn)行第一級(jí)混合攪拌后送入連接在第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)103之后的第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)104 ；第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)104對(duì)第一級(jí)混合攪拌后的褐煤半焦粉和進(jìn)行第二級(jí)混合攪拌；行星式輪碾機(jī)106通過大傾角皮帶機(jī)和電動(dòng)三通與第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)105相連，行星式輪碾機(jī)106對(duì)由滑槽進(jìn)入的第二級(jí)混合攪拌后的物料進(jìn)行碾壓；中間緩沖倉108通過第一輸送機(jī)與行星式輪碾機(jī)106相連，將碾壓后的物料緩存；高壓壓球機(jī)107通過皮帶輸送機(jī)與中間緩沖倉108相連，皮帶輸送機(jī)將碾壓后的物料送入高壓壓球機(jī)107，形成成型的球團(tuán)。半焦褐煤渣粒和粘結(jié)劑之間的作用過程十分復(fù)雜，包括潤濕、傳質(zhì)、結(jié)合等過程.粘結(jié)劑與被粘結(jié)物之間的結(jié)合力，是機(jī)械結(jié)合力與物理化學(xué)結(jié)合力的綜合結(jié)果.對(duì)于褐煤渣這種非極性多孔物料，吸水型極強(qiáng)，機(jī)械結(jié)合力起決定性作用.褐煤渣型煤強(qiáng)度是粘結(jié)劑滲入煤粒間隙中，脫水、固化產(chǎn)生機(jī)械鍵合的結(jié)果.粘結(jié)劑脫水、硬化、固結(jié)過程中，型煤隨水分蒸發(fā)而收縮，顆粒間距離減小，碎散阻力增大，型煤強(qiáng)度增加.煤粒表面及孔隙中均有粘結(jié)劑水化形成的凝膠體和各種形態(tài)的結(jié)晶體.這些凝膠體和晶體將煤粒包圍起來，并相互連接形成晶體網(wǎng)絡(luò)，從而將煤粒牢固粘結(jié)在一起成為型煤.型煤中凝膠體越多，棒狀、柱狀及針狀晶體越發(fā)育，分布越均勻，則褐煤渣型煤強(qiáng)度越高。該物料成型很難，在多年研發(fā)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)下，申請(qǐng)人已找到技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上可以接受的配方。半焦褐煤渣型煤平均強(qiáng)度可以大于20公斤。其中，雙軸攪拌混合機(jī)是針對(duì)散狀物料的混合攪拌設(shè)備，采用可調(diào)整的螺旋葉片使物料在U型筒體內(nèi)交替前進(jìn)時(shí)完成混合攪拌(物料混合的最佳時(shí)間為5分鐘)，具有攪拌能力強(qiáng)、給料連續(xù)均勻的特點(diǎn)，期間噴入4%水分的水霧使兩種物料加濕；再進(jìn)入第二級(jí)雙 軸攪拌混合機(jī)與反應(yīng)釜制備的含16%水分的液體粘結(jié)劑進(jìn)行混合攪拌。液體粘接劑生產(chǎn)工藝如下先將水經(jīng)計(jì)量加入反應(yīng)釜，再用泵將貯罐的助劑泵入高位計(jì)量槽中計(jì)量加入反應(yīng)釜，開動(dòng)反應(yīng)釜攪拌(優(yōu)選在80攝氏度水溫進(jìn)行配置)。攪拌均勻后，由電動(dòng)葫蘆將計(jì)量后的固體粉料加入反應(yīng)釜，同時(shí)向反應(yīng)釜通入蒸氣加熱到一定溫度進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后粘結(jié)劑制備結(jié)束，制備好的粘結(jié)劑在貯罐中待用，然后通過流量計(jì)注入第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)。高壓壓球機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過皮帶、減速器經(jīng)過一對(duì)同步齒輪帶動(dòng)兩個(gè)壓輥相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于半焦產(chǎn)品的比重輕，成型困難，為保證物料成型及壓縮比控制在一定比值范圍內(nèi)，提高球團(tuán)的初始強(qiáng)度，設(shè)置了預(yù)壓給料機(jī)，預(yù)壓給料機(jī)內(nèi)采用機(jī)械撥料和給料裝置及高分子耐磨防堵襯板，從而實(shí)現(xiàn)均勻給料、不棚料，壓實(shí)的成型物料在重力和離心力的作用下順利脫模，盲區(qū)的碎料由輸送機(jī)返回?cái)嚢杌旌蠙C(jī)。進(jìn)一步地，上述褐煤半焦粉成型裝置還包括立式干燥爐，通過第二輸送機(jī)與高壓壓球機(jī)相連，第二輸送機(jī)將成型的球團(tuán)送入立式干燥爐干燥。立式干燥爐采用低流速大風(fēng)量逆向干燥原理，采用熱風(fēng)爐加熱或煙道氣或其它熱源為干燥介質(zhì)對(duì)物料進(jìn)行烘干，主要由布料皮帶機(jī)、布料小車、干燥爐主體、供風(fēng)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、熱風(fēng)爐、鼓風(fēng)機(jī)、出料皮帶機(jī)、溫控儀等組成，可以將含水< 20%的物料烘干。高壓壓球機(jī)壓成的型煤，由皮帶輸送機(jī)送入烘干爐上部的布料小車，布料小車將型煤均勻沿溜槽流入爐內(nèi)，氣流與型煤運(yùn)動(dòng)方向相反，型煤在上部遇到溫度低的熱風(fēng)，首先進(jìn)行低溫加熱，熱風(fēng)氣流與型煤運(yùn)動(dòng)方向相反，隨著型煤不斷向下運(yùn)行，遇到的熱風(fēng)溫度愈來愈高，型煤所含水分在熱風(fēng)的烘烤下逐步揮發(fā)，濕氣由不斷向外排出，經(jīng)過爐體高溫段后，熱風(fēng)溫度逐步降低，型煤也開始逐步冷卻，最后型煤由底部經(jīng)出料皮帶機(jī)排出，干燥后的型煤另行轉(zhuǎn)運(yùn)入倉。半焦褐煤渣的堆比重僅為0. 5，因而在設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要充分考慮因物料體積較大所帶來的一系列變化。又因?yàn)榘虢购置涸亩驯戎匦?，表面活性高、較煤易燃燒等特性，在立式烘干爐的選型中，充分考慮到半焦煤型煤的特點(diǎn)，選擇爐體較大的爐型，采用較低的烘干溫度，保證安全。爐體較大，既有利于生產(chǎn)線的穩(wěn)定，還能提高產(chǎn)品合格率。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的褐煤半焦粉成型工藝流程圖。如圖所示，該成型工藝包括以下步驟步驟201，對(duì)原料煤進(jìn)行篩分，得到粒度在3mm以下的褐煤半焦粉；步驟202，加入添加劑10和粘結(jié)劑20，對(duì)3mm以下的褐煤半焦粉進(jìn)行混合；步驟203，對(duì)混合后的物料進(jìn)行混捏，增加物料的堆比重；步驟204，將混捏后的物料送入高壓壓球機(jī)成型；步驟205，送入干燥爐烘干(例如在馬弗爐中在80攝氏度的條件下烘干5個(gè)小時(shí))，得到干燥的型煤。 進(jìn)一步地，上述褐煤半焦粉成型裝置還包括緩沖倉，設(shè)置在料倉之前用于盛放篩分后設(shè)定粒度顆粒(如篩分后3mm以下顆粒的半焦產(chǎn)品)的褐煤半焦粉，并通過螺旋輸送機(jī)與料倉相連，將其中的褐煤半焦粉送入料倉。進(jìn)一步地，為克服半焦褐煤渣在生產(chǎn)過程中揚(yáng)塵極大的問題，上述褐煤半焦粉成型裝置周圍設(shè)置有除塵密閉系統(tǒng)以保證清潔生產(chǎn)。。輪碾是攪拌中效果最好的設(shè)備，它不僅將物料與水分、粘接劑及添加劑充分混合，而且起到搓碾壓的作用，效果超過其它攪拌設(shè)備。并且因?yàn)樵黾恿硕驯戎?，?duì)減少須添加的水份及隨后的成型都有幫助。混合攪拌后的物料通過溜槽進(jìn)入行星式輪碾機(jī)，對(duì)混合了粘結(jié)劑并經(jīng)過初步混合攪拌的物料進(jìn)行擠壓、搓碾、揉捏，使粘結(jié)劑與物料相互包容、滲透、充分結(jié)合，從而減少兩者的分裂離析現(xiàn)象，提高粘結(jié)劑與物料的融合，增加物料的成型塑性，給物料成型提供有效保障。進(jìn)一步地，為使生產(chǎn)線連續(xù)工作，行星式輪碾機(jī)輪的數(shù)目為2臺(tái)，輪流進(jìn)行作業(yè)，能夠在滿足要求的條件下連續(xù)生產(chǎn)，并節(jié)約了生產(chǎn)勞動(dòng)力。此外，申請(qǐng)人對(duì)半焦褐煤渣及半焦褐煤渣型煤進(jìn)行了灰熔點(diǎn)的對(duì)比分析，結(jié)果如表I所示表I
Idt (變形溫度) Ist (軟化溫度) Ift (熔融溫度)
半焦褐煤淹1112°C1123°C1141。。
半焦褐煤渣型煤 1109。。1119。。1131。。從表I可以看出，半焦褐煤渣配方中所加的粘結(jié)劑及添加劑，均對(duì)灰熔點(diǎn)沒有大的影響。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范 圍。
權(quán)利要求
1.一種褐煤半焦粉成型裝置，其特征在于，包括料倉、螺旋給料機(jī)、第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)、第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)、反應(yīng)釜、行星式輪碾機(jī)和高壓壓球機(jī)，其中 所述螺旋給料機(jī)設(shè)置在用于盛放設(shè)定粒度顆粒的褐煤半焦粉的所述料倉下方，將褐煤半焦粉和與其成比例注入的干粉粘結(jié)劑送入與其相連的所述第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)，所述反應(yīng)釜設(shè)置在所述第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)上方，噴入含第一設(shè)定比例水分的水霧和由所述反應(yīng)釜注入含第二設(shè)定比例水分的液體粘結(jié)劑進(jìn)行第一級(jí)混合攪拌后送入連接在所述第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)之后的所述第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)； 所述第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)對(duì)第一級(jí)混合攪拌后的褐煤半焦粉進(jìn)行第二級(jí)混合攪拌; 所述行星式輪碾機(jī)通過大傾角皮帶機(jī)和電動(dòng)三通與所述第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)相連，所述行星式輪碾機(jī)對(duì)由所述滑槽進(jìn)入的第二級(jí)混合攪拌后的物料進(jìn)行碾壓； 所述中間緩沖倉通過第一輸送機(jī)與所述行星式輪碾機(jī)相連，將碾壓后的物料緩存；所述高壓壓球機(jī)通過皮帶輸送機(jī)與所述中間緩沖倉相連，所述皮帶輸送機(jī)將碾壓后的物料送入所述高壓壓球機(jī)，形成成型的球團(tuán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤半焦粉成型裝置，其特征在于，還包括 立式干燥爐，通過第二輸送機(jī)與所述高壓壓球機(jī)相連，所述第二輸送機(jī)將成型的球團(tuán)送入所述立式干燥爐干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤半焦粉成型裝置，其特征在于，還包括 緩沖倉，設(shè)置在所述料倉之前用于盛放篩分后設(shè)定粒度顆粒的褐煤半焦粉，并通過螺旋輸送機(jī)與所述料倉相連，將其中的褐煤半焦粉送入所述料倉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤半焦粉成型裝置，其特征在于，還包括 除塵密閉系統(tǒng)，設(shè)置在所述褐煤半焦粉成型裝置的周圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的褐煤半焦粉成型裝置，其特征在于，所述行星式輪碾機(jī)輪的數(shù)目為2臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種褐煤半焦粉成型裝置，該裝置中，螺旋給料機(jī)設(shè)置在料倉下方，將褐煤半焦粉和干粉粘結(jié)劑送入與其相連的第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)，反應(yīng)釜設(shè)置在第一級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)上方，噴入水霧和由反應(yīng)釜注入液體粘結(jié)劑進(jìn)行第一級(jí)混合攪拌后送入連接在其后的第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)；第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)對(duì)第一級(jí)混合攪拌后的褐煤半焦粉進(jìn)行第二級(jí)混合攪拌；行星式輪碾機(jī)通過大傾角皮帶機(jī)和電動(dòng)三通與第二級(jí)雙軸攪拌混合機(jī)相連，行星式輪碾機(jī)對(duì)第二級(jí)混合攪拌后的物料進(jìn)行碾壓；中間緩沖倉通過第一輸送機(jī)與行星式輪碾機(jī)相連，將碾壓后的物料緩存；高壓壓球機(jī)通過皮帶輸送機(jī)與中間緩沖倉相連，將碾壓后的物料送入高壓壓球機(jī)形成成型的球團(tuán)。
文檔編號(hào)C10L5/28GK102766497SQ20121022378
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者任東明, 何鵬, 張毅, 米風(fēng)軍, 葛蘇, 賈超雄, 陶曉東, 顧全文 申請(qǐng)人:北京國能普華環(huán)保工程技術(shù)有限公司, 北京科蘭之星環(huán)?？萍加邢薰?br>