专利名称：粉煤成型加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤加工机械技术领域，尤其设置一种在粉煤成型过程中对粉煤进行加热的装置。
背景技术：
粉煤成型是将煤粉加压成具有一定形状、尽寸、特定物理化学性能和不同用途产品的工艺过程，粉煤成型的产品称型煤。煤粉成型按成型的工艺条件分为冷压成型、热压成型和球团成型。热压成型是将按照一定配比的粉煤加热，使其形成大量胶质体，在出现塑性变形时，以胶质体作粘结剂加压成型的工艺。这种成型方法多用来生产型焦或型焦煤。用煤粉成型生产型焦或型焦煤，其大小形状均匀，可以任意选定，与传统的焦化炉工艺相比，可以大大减少粉尘、废气和污水的排放，减少环境污染。更为重要的是，煤粉成型工艺几乎可以用任何煤种，比如贫煤、瘦煤、弱粘结煤、不粘结煤、半无烟煤以及无烟煤等生产出完全符合冶金焦和铸造焦所要求的质量标准的优质型焦，从而大大节省了优质天然焦煤。
对热压成型工艺来说，在粉煤成型过程中需要对煤粉进行加热，该加热过程一般是在回转窑中进行的。公知的回转窑包括带有风口的窑体，置于窑体中的火道，与火道相通的、带有入料口和出料口的转动炉体，与转动炉体相连通的排气道。粉煤在转动炉体内转动翻转，完成其热交换。但是，由于火焰直接与粉煤接触，所以粉煤容易被氧化，而且粉煤在加热过程中产生的可燃气体，如一氧化碳、甲烷、氢气等，连同废气如二氧化碳等从排气道一起排出，不仅产生了污染，而且能量得不到充分的利用，白白地浪费掉了。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种粉煤成型加热装置，以解决粉煤在加热过程中容易被氧化的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是粉煤成型加热装置，该粉煤成型加热装置至少包括一个搅拌器，所述任一个搅拌器包括一个设有夹套的筒体和固定于筒体的筒盖，所述筒体和筒盖的内部形成封闭空间，所述封闭空间设有气体出口，所述封闭空间的上侧和下侧分别设有物料入口和物料出口；所述夹套设有可通入热载体的夹套入口和流出热载体的夹套出口，安装于所述筒体的旋转轴，多个固定于旋转轴、可搅拌物料并可使物料沿旋转轴的轴向移动的浆叶，与所述旋转轴连接的动力装置。
粉煤从物料入口进入筒体空间，在动力装置的带动下，旋转轴转动，浆叶搅拌煤粉并使其沿旋转轴的轴向移动，从物料出口流出。从夹套入口将热载体通入夹套，在搅拌和输送粉煤的过程中，热载体所携带的热量通过传导的方式传递给粉煤，从而对其进行加热。热载体的温度决定了粉煤的最高加热温度，粉煤在筒体内停留的时间决定了粉煤的热平衡程度。由于粉煤是在一个封闭的环境下通过热传导的方式加热的，粉煤不容易被氧化，从而提高了型煤的质量。
作为一种改进，所述每个浆叶为楔形浆叶，所述楔形浆叶包括两个扇形侧面，所述两个侧面的一端相交呈尖角状，所述两个侧面的另一端是一个矩形端面，所述楔形浆叶的顶部是一个三角形弧面，所述两个侧面是两个螺旋面。所述旋转轴为空心轴，所述旋转轴的两端分别设有可通入热载体的旋转轴入口和旋转轴出口，所述浆叶的内部设有与所述旋转轴的内腔相通的空腔。热载体从旋转轴入口经旋转轴的内腔通入浆叶的空腔，从而使旋转轴和浆叶也可传导热量，提高了粉煤的热传导效率。浆叶转动时，其尖角端插入物料，由于浆叶侧面是螺旋面，所以物料能够被输送，同时，螺旋面在与物料颗粒接触时产生的撞击力分散，使附着在侧面上的物料能够自动清除，维持加热面的光洁，保持高效的热传导性能。
作为另一种改进，该粉煤成型加热装置包括三个搅拌器，其中，第一个搅拌器的物料出口与第二个搅拌器的物料入口连通，第二个搅拌器的物料出口与第三个搅拌器的物料入口连通；通入第一个搅拌器的热载体是蒸汽，通入第二个搅拌器的热载体是导热油，通入第三个搅拌器的热载体是融熔状的融盐。蒸汽的温度较低，粉煤经过第一个搅拌器，可以使粉煤中水分变成水蒸气从出气口蒸发。导热油的温度控制在300℃左右，粉煤经过第二个搅拌器，可以使粉煤气化为部分一氧化碳和甲烷；融盐的成分是硝酸钠或硝酸钾，其温度可以控制在600℃左右，达到粉煤成型的温度，粉煤经过第三个搅拌器可以气化出大量的一氧化碳、甲烷和氢气。通过这三个搅拌器，粉煤的温度逐渐升温，粉煤受热更加均匀，并可以将水蒸气与一氧化碳、甲烷和氢气等可燃气体分离，分别回收利用。
作为进一步改进，所述第二和第三个搅拌器的气体出口分别与热载体加热装置的燃烧炉连通。将粉煤在加热过程中产生的可燃气体导入热载体加热装置的燃烧炉，使能量得到循环利用，最大限度地减少了环境污染。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图；图2是
图1所示实施例中任一个搅拌器的结构示意图；图3是图2中A-A处的剖视图；图4是图2所示实施例中一种旋转轴的横向剖视图；图5是图2所示实施例中另一种旋转轴的横向剖视图。
具体实施方式
粉煤成型加热装置，如
图1该粉煤成型加热装置包括三个搅拌器。如图2和图3共同所示，所述任一个搅拌器包括一个设有夹套11的筒体1和固定于筒体1的筒盖2，所述筒体1和筒盖2的内部形成封闭空间3，所述封闭空间3设有气体出口32，所述封闭空间3的上侧和下侧分别设有物料入口31和物料出口33；所述夹套11设有可通入热载体的夹套入口和流出热载体的夹套出口12，安装于所述筒体1的旋转轴4，多个固定于旋转轴4、可搅拌物料并可使物料沿旋转轴4的轴向移动的浆叶5，与所述旋转轴4连接的动力装置。
所述旋转轴4为平行布置的两根，根据产量的需要，也可以是单轴或多轴形式。
所述每个浆叶5为楔形浆叶，所述楔形浆叶包括两个扇形侧面，所述两个侧面的一端相交呈尖角状，所述两个侧面的另一端是一个矩形端面，所述楔形浆叶的顶部是一个三角形弧面，所述两个侧面是两个螺旋面。所述浆叶的顶部固定有沿径向延伸的刮板51。浆叶5转动时，其尖角端插入物料，由于浆叶侧面是螺旋面，所以物料能够被输送，同时，螺旋面在与物料颗粒接触时产生的撞击力分散，使附着在侧面上的物料能够自动清除，维持加热面的光洁，保持高效的热传导性能。刮板51的作用是，在浆叶5转动的过程中，铲刮粘附于筒体1内壁的粉煤，使之保持清洁。也可以采用其它形式的浆叶，如螺旋形浆叶等。
所述旋转轴4为空心轴，所述旋转轴4的两端分别设有可通入热载体的旋转轴入口6和流出热载体的旋转轴出口7，所述浆叶5的内部设有与所述旋转轴4的内腔相通的空腔。这种结构使旋转轴和浆叶也可传导热量，提高了粉煤的热传导效率。但是，在通入温度较高的热载体时，空心浆叶容易磨透，影响设备运行的可靠性。
当热载体是蒸汽时，为使旋转轴和浆叶空腔内的蒸汽和冷凝液流动畅通，如图4所示，在每个浆叶5和旋转轴4的内腔之间设置一根长管42和短管41，其中长管42走蒸汽，此管的一端伸入旋转轴4的空腔，另一端伸入浆叶5的内腔，以防止旋转轴4和浆叶5内的冷凝液回流而阻碍蒸汽流通，其伸出长度分别视旋转轴4内的冷凝液深度和浆叶5旋转一周产生的冷凝液量确定，保证管口不被淹没。短管41内走冷凝液，其一端伸入旋转轴4内，另一端与旋转轴4外表面齐平，保证浆叶5内的冷凝液及时排除。
当热载体是液体时，如图5所示，旋转轴4的内腔可设置一个轴向延伸的隔板43，隔板43将旋转轴内腔分割为进液腔和出液腔，旋转轴4的管壁设有小孔，使浆叶5的空腔与旋转轴4的进腔和出腔连通，这样，进入浆叶空腔的热载体和流出浆叶空腔的热载体各行其道，互不相混。
如
图1所示，第一个搅拌器的物料出口与第二个搅拌器的物料入口连通，第二个搅拌器的物料出口与第三个搅拌器的物料入口连通；通入第一个搅拌器的热载体是蒸汽，通入第二个搅拌器的热载体是导热油，通入第三个搅拌器的热载体是融熔状的融盐。所述第二和第三个搅拌器的气体出口分别与热载体加热装置的燃烧炉连通。蒸汽的温度较低，粉煤经过第一个搅拌器，可以使粉煤中水分变成水蒸气从出气口蒸发。导热油的温度控制在300℃左右，粉煤经过第二个搅拌器，可以使粉煤气化为部分一氧化碳和甲烷；融盐的成分是硝酸钠或硝酸钾，其温度可以控制在600℃左右，达到粉煤成型的温度，粉煤经过第三个搅拌器可以气化出大量的一氧化碳、甲烷和氢气。通过这三个搅拌器，粉煤的温度逐渐升温，粉煤受热更加均匀，并可以将水蒸气与一氧化碳、甲烷和氢气等可燃气体分离。同时，将粉煤在加热过程中产生的可燃气体导入热载体加热装置的燃烧炉，使能量得到循环利用，并最大限度地减少环境污染。
权利要求1.粉煤成型加热装置，其特征在于该粉煤成型加热装置至少包括一个搅拌器，所述任一个搅拌器包括一个设有夹套(11)的筒体(1)和固定于筒体(1)的筒盖(2)，所述筒体(1)和筒盖(2)的内部形成封闭空间(3)，所述封闭空间(3)设有气体出口(32)，所述封闭空间(3)的上侧和下侧分别设有物料入口(31)和物料出口(33)；所述夹套(11)设有可通入热载体的夹套入口和流出热载体的夹套出口(12)，安装于所述筒体(1)的旋转轴(4)，多个固定于旋转轴(4)、可搅拌物料并可使物料沿旋转轴(4)的轴向移动的浆叶(5)，与所述旋转轴(4)连接的动力装置。
2.如权利要求1所述的粉煤成型加热装置，其特征在于所述每个浆叶(5)为楔形浆叶，所述楔形浆叶包括两个扇形侧面，所述两个侧面的一端相交呈尖角状，所述两个侧面的另一端是一个矩形端面，所述楔形浆叶的顶部是一个三角形弧面，所述两个侧面是两个螺旋面。
3.如权利要求2所述的粉煤成型加热装置，其特征在于所述浆叶的顶部固定有沿径向延伸的刮板(51)。
4.如权利要求3所述的粉煤成型加热装置，其特征在于所述旋转轴(4)为空心轴，所述旋转轴(4)的两端分别设有可通入热载体的旋转轴入口(6)和流出热载体的旋转轴出口(7)，所述浆叶(5)的内部设有与所述旋转轴(4)的内腔相通的空腔。
5.如权利要求4所述的粉煤成型加热装置，其特征在于所述旋转轴(4)为平行布置的两根。
6.如权利要求1至5所述的任一个粉煤成型加热装置，其特征在于该粉煤成型加热装置包括三个搅拌器，其中，第一个搅拌器的物料出口与第二个搅拌器的物料入口连通，第二个搅拌器的物料出口与第三个搅拌器的物料入口连通；通入第一个搅拌器的热载体是蒸汽，通入第二个搅拌器的热载体是导热油，通入第三个搅拌器的热载体是融熔状的融盐。
7.如权利要求6所述的粉煤成型加热装置，其特征在于所述第二和第三个搅拌器的气体出口分别与热载体加热装置的燃烧炉连通。
专利摘要本实用新型公开了一种粉煤成型加热装置，它可包括三个搅拌器，其中，第一个搅拌器的物料出口与第二个搅拌器的物料入口连通，第二个搅拌器的物料出口与第三个搅拌器的物料入口连通；通入第一个搅拌器的热载体是蒸汽，通入第二个搅拌器的热载体是导热油，通入第三个搅拌器的热载体是融熔状的融盐。所述第二和第三个搅拌器的气体出口分别与热载体加热装置的燃烧炉连通。由于粉煤是在一个封闭的环境下通过热传导的方式加热的，粉煤不容易被氧化，提高了型煤的质量。通过这三个搅拌器，粉煤的温度逐渐升温，粉煤受热更加均匀，并可以将水蒸气与可燃气体分离。可燃气体导入热载体加热装置的燃烧炉，使能量得到循环利用，最大限度地减少了环境污染。
文档编号C10L5/00GK2898038SQ20062008241
公开日2007年5月9日 申请日期2006年3月27日 优先权日2006年3月27日
发明者李建新 申请人:李建新