专利名称：一种褐煤半焦粉成型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及褐煤干燥后的产品-半焦粉处理应用技术，具体而言，涉及一种褐煤半焦粉成型装置。
背景技术：
传统的煤粉成型技术一般适用于无烟煤粉的成型，主要是利用配置好的合适粘结剂与煤粉混合、输送、成型、烘干这四个主要的步骤，由于无烟煤粉成型简单扬尘小，所以利用简单的设备及简单的组合就能完成。对于褐煤半焦粉而言，它空隙大、吸水性强、粒度小、容易破碎，并且扬尘较大，由于半焦粉的特殊性质传统工艺及方法不仅不能将半焦粉成型达到运输要求，并且不能连续生产，生产过程也会造成严重的粉尘污染。发明人通过对半焦粉性质进行详细的研究，找到了适合的粘结剂，改进传统工艺使其满足半焦粉的成型，并且 达到大规模连续的清洁生产。
发明内容
本发明提供一种褐煤半焦粉成型装置，用以实现褐煤半焦粉的成型和连续清洁生产。为达到上述目的，本发明提供了一种褐煤半焦粉成型装置，其包括料仓、螺旋给料机、第一级双轴搅拌混合机、第二级双轴搅拌混合机、反应釜、行星式轮碾机和高压压球机，其中螺旋给料机设置在用于盛放设定粒度颗粒的褐煤半焦粉的料仓下方，将褐煤半焦粉和与其成比例注入的干粉粘结剂送入与其相连的第一级双轴搅拌混合机，反应釜设置在第一级双轴搅拌混合机上方，喷入含第一设定比例水分的水雾和由反应釜注入含第二设定比例水分的液体粘结剂进行第一级混合搅拌后送入连接在第一级双轴搅拌混合机之后的第二级双轴搅拌混合机；第二级双轴搅拌混合机对第一级混合搅拌后的褐煤半焦粉进行第二级混合搅拌;行星式轮碾机通过大倾角皮带机和电动三通与第二级双轴搅拌混合机相连，行星式轮碾机对由滑槽进入的第二级混合搅拌后的物料进行碾压；中间缓冲仓通过第一输送机与行星式轮碾机相连，将碾压后的物料缓存；高压压球机通过皮带输送机与中间缓冲仓相连，皮带输送机将碾压后的物料送入高压压球机，形成成型的球团。进一步地，上述褐煤半焦粉成型装置还包括立式干燥炉，通过第二输送机与高压压球机相连，第二输送机将成型的球团送入立式干燥炉干燥。进一步地，上述褐煤半焦粉成型装置还包括缓冲仓，设置在料仓之前用于盛放筛分后设定粒度颗粒的褐煤半焦粉，并通过螺旋输送机与料仓相连，将其中的褐煤半焦粉送入料仓。进一步地，第一级双轴搅拌混合机处设置有除尘装置。进一步地，行星式轮碾机轮的数目为2台，上述实施例将物料与水分、粘接剂及添加剂充分混合、搓碾压，增加了物料的堆比重，进而通过成型、烘干实现褐煤半焦粉的成型和连续清洁生产
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图I为本发明一实施例的褐煤半焦粉成型装置示意图；图2为本发明一实施例的褐煤半焦粉成型工艺流程图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明对影响半焦褐煤成型的主要因素进行了深入的研究半焦渣料的成型特性、物料水分、物料粒度及粒度组成、粘结剂用量、成型压力、烘干温度时间曲线，并对渣型煤的表面特性、硬度、脆性、弹性、可塑性、耐磨性、灰熔点进行了检测。通过严格控制上述因素，对半焦褐煤型煤生产设备进行科学的组合安排，设计出适用的粘结剂配方及配套的生产工艺流程。图I为本发明一实施例的褐煤半焦粉成型装置示意图。如图所示，该褐煤半焦粉成型装置包括料仓101、螺旋给料机102、第一级双轴搅拌混合机103、第二级双轴搅拌混合机104、反应釜105、行星式轮碾机106和高压压球机107，其中螺旋给料机102设置在用于盛放设定粒度颗粒(如粒度在3_以下)的褐煤半焦粉的料仓101下方，将褐煤半焦粉和与其成比例注入的干粉粘结剂送入与其相连的第一级双轴搅拌混合机103，反应釜105设置在第一级双轴搅拌混合机103上方，喷入含第一设定比例水分的水雾和由反应釜105注入含第二设定比例水分的液体粘结剂进行第一级混合搅拌后送入连接在第一级双轴搅拌混合机103之后的第二级双轴搅拌混合机104 ；第二级双轴搅拌混合机104对第一级混合搅拌后的褐煤半焦粉和进行第二级混合搅拌；行星式轮碾机106通过大倾角皮带机和电动三通与第二级双轴搅拌混合机105相连，行星式轮碾机106对由滑槽进入的第二级混合搅拌后的物料进行碾压；中间缓冲仓108通过第一输送机与行星式轮碾机106相连，将碾压后的物料缓存；高压压球机107通过皮带输送机与中间缓冲仓108相连，皮带输送机将碾压后的物料送入高压压球机107，形成成型的球团。半焦褐煤渣粒和粘结剂之间的作用过程十分复杂，包括润湿、传质、结合等过程.粘结剂与被粘结物之间的结合力，是机械结合力与物理化学结合力的综合结果.对于褐煤渣这种非极性多孔物料，吸水型极强，机械结合力起决定性作用.褐煤渣型煤强度是粘结剂渗入煤粒间隙中，脱水、固化产生机械键合的结果.粘结剂脱水、硬化、固结过程中，型煤随水分蒸发而收缩，颗粒间距离减小，碎散阻力增大，型煤强度增加.煤粒表面及孔隙中均有粘结剂水化形成的凝胶体和各种形态的结晶体.这些凝胶体和晶体将煤粒包围起来，并相互连接形成晶体网络，从而将煤粒牢固粘结在一起成为型煤.型煤中凝胶体越多，棒状、柱状及针状晶体越发育，分布越均匀，则褐煤渣型煤强度越高。该物料成型很难，在多年研发的技术经验基础下，申请人已找到技术上可行，经济上可以接受的配方。半焦褐煤渣型煤平均强度可以大于20公斤。其中，双轴搅拌混合机是针对散状物料的混合搅拌设备，采用可调整的螺旋叶片使物料在U型筒体内交替前进时完成混合搅拌(物料混合的最佳时间为5分钟)，具有搅拌能力强、给料连续均匀的特点，期间喷入4%水分的水雾使两种物料加湿；再进入第二级双 轴搅拌混合机与反应釜制备的含16%水分的液体粘结剂进行混合搅拌。液体粘接剂生产工艺如下先将水经计量加入反应釜，再用泵将贮罐的助剂泵入高位计量槽中计量加入反应釜，开动反应釜搅拌(优选在80摄氏度水温进行配置)。搅拌均匀后，由电动葫芦将计量后的固体粉料加入反应釜，同时向反应釜通入蒸气加热到一定温度进行反应，反应完成后粘结剂制备结束，制备好的粘结剂在贮罐中待用，然后通过流量计注入第一级双轴搅拌混合机。高压压球机由电动机通过皮带、减速器经过一对同步齿轮带动两个压辊相对转动，由于半焦产品的比重轻，成型困难，为保证物料成型及压缩比控制在一定比值范围内，提高球团的初始强度，设置了预压给料机，预压给料机内采用机械拨料和给料装置及高分子耐磨防堵衬板，从而实现均匀给料、不棚料，压实的成型物料在重力和离心力的作用下顺利脱模，盲区的碎料由输送机返回搅拌混合机。进一步地，上述褐煤半焦粉成型装置还包括立式干燥炉，通过第二输送机与高压压球机相连，第二输送机将成型的球团送入立式干燥炉干燥。立式干燥炉采用低流速大风量逆向干燥原理，采用热风炉加热或烟道气或其它热源为干燥介质对物料进行烘干，主要由布料皮带机、布料小车、干燥炉主体、供风风机、风管、热风炉、鼓风机、出料皮带机、温控仪等组成，可以将含水< 20%的物料烘干。高压压球机压成的型煤，由皮带输送机送入烘干炉上部的布料小车，布料小车将型煤均匀沿溜槽流入炉内，气流与型煤运动方向相反，型煤在上部遇到温度低的热风，首先进行低温加热，热风气流与型煤运动方向相反，随着型煤不断向下运行，遇到的热风温度愈来愈高，型煤所含水分在热风的烘烤下逐步挥发，湿气由不断向外排出，经过炉体高温段后，热风温度逐步降低，型煤也开始逐步冷却，最后型煤由底部经出料皮带机排出，干燥后的型煤另行转运入仓。半焦褐煤渣的堆比重仅为0. 5，因而在设备的设计中，需要充分考虑因物料体积较大所带来的一系列变化。又因为半焦褐煤渣的堆比重小，表面活性高、较煤易燃烧等特性，在立式烘干炉的选型中，充分考虑到半焦煤型煤的特点，选择炉体较大的炉型，采用较低的烘干温度，保证安全。炉体较大，既有利于生产线的稳定，还能提高产品合格率。图2为本发明一实施例的褐煤半焦粉成型工艺流程图。如图所示，该成型工艺包括以下步骤步骤201，对原料煤进行筛分，得到粒度在3mm以下的褐煤半焦粉；步骤202，加入添加剂10和粘结剂20，对3mm以下的褐煤半焦粉进行混合；步骤203，对混合后的物料进行混捏，增加物料的堆比重；步骤204，将混捏后的物料送入高压压球机成型；步骤205，送入干燥炉烘干(例如在马弗炉中在80摄氏度的条件下烘干5个小时)，得到干燥的型煤。 进一步地，上述褐煤半焦粉成型装置还包括缓冲仓，设置在料仓之前用于盛放筛分后设定粒度颗粒(如筛分后3mm以下颗粒的半焦产品)的褐煤半焦粉，并通过螺旋输送机与料仓相连，将其中的褐煤半焦粉送入料仓。进一步地，为克服半焦褐煤渣在生产过程中扬尘极大的问题，上述褐煤半焦粉成型装置周围设置有除尘密闭系统以保证清洁生产。。轮碾是搅拌中效果最好的设备，它不仅将物料与水分、粘接剂及添加剂充分混合，而且起到搓碾压的作用，效果超过其它搅拌设备。并且因为增加了堆比重，对减少须添加的水份及随后的成型都有帮助。混合搅拌后的物料通过溜槽进入行星式轮碾机，对混合了粘结剂并经过初步混合搅拌的物料进行挤压、搓碾、揉捏，使粘结剂与物料相互包容、渗透、充分结合，从而减少两者的分裂离析现象，提高粘结剂与物料的融合，增加物料的成型塑性，给物料成型提供有效保障。进一步地，为使生产线连续工作，行星式轮碾机轮的数目为2台，轮流进行作业，能够在满足要求的条件下连续生产，并节约了生产劳动力。此外，申请人对半焦褐煤渣及半焦褐煤渣型煤进行了灰熔点的对比分析，结果如表I所示表I
Idt (变形温度) Ist (软化温度) Ift (熔融温度)
半焦褐煤淹1112°C1123°C1141。。
半焦褐煤渣型煤 1109。。1119。。1131。。从表I可以看出，半焦褐煤渣配方中所加的粘结剂及添加剂，均对灰熔点没有大的影响。本领域普通技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。本领域普通技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范 围。
权利要求
1.一种褐煤半焦粉成型装置，其特征在于，包括料仓、螺旋给料机、第一级双轴搅拌混合机、第二级双轴搅拌混合机、反应釜、行星式轮碾机和高压压球机，其中 所述螺旋给料机设置在用于盛放设定粒度颗粒的褐煤半焦粉的所述料仓下方，将褐煤半焦粉和与其成比例注入的干粉粘结剂送入与其相连的所述第一级双轴搅拌混合机，所述反应釜设置在所述第一级双轴搅拌混合机上方，喷入含第一设定比例水分的水雾和由所述反应釜注入含第二设定比例水分的液体粘结剂进行第一级混合搅拌后送入连接在所述第一级双轴搅拌混合机之后的所述第二级双轴搅拌混合机； 所述第二级双轴搅拌混合机对第一级混合搅拌后的褐煤半焦粉进行第二级混合搅拌; 所述行星式轮碾机通过大倾角皮带机和电动三通与所述第二级双轴搅拌混合机相连，所述行星式轮碾机对由所述滑槽进入的第二级混合搅拌后的物料进行碾压； 所述中间缓冲仓通过第一输送机与所述行星式轮碾机相连，将碾压后的物料缓存；所述高压压球机通过皮带输送机与所述中间缓冲仓相连，所述皮带输送机将碾压后的物料送入所述高压压球机，形成成型的球团。
2.根据权利要求I所述的褐煤半焦粉成型装置，其特征在于，还包括 立式干燥炉，通过第二输送机与所述高压压球机相连，所述第二输送机将成型的球团送入所述立式干燥炉干燥。
3.根据权利要求I所述的褐煤半焦粉成型装置，其特征在于，还包括 缓冲仓，设置在所述料仓之前用于盛放筛分后设定粒度颗粒的褐煤半焦粉，并通过螺旋输送机与所述料仓相连，将其中的褐煤半焦粉送入所述料仓。
4.根据权利要求I所述的褐煤半焦粉成型装置，其特征在于，还包括 除尘密闭系统，设置在所述褐煤半焦粉成型装置的周围。
5.根据权利要求I所述的褐煤半焦粉成型装置，其特征在于，所述行星式轮碾机轮的数目为2台。
全文摘要
本发明公开一种褐煤半焦粉成型装置，该装置中，螺旋给料机设置在料仓下方，将褐煤半焦粉和干粉粘结剂送入与其相连的第一级双轴搅拌混合机，反应釜设置在第一级双轴搅拌混合机上方，喷入水雾和由反应釜注入液体粘结剂进行第一级混合搅拌后送入连接在其后的第二级双轴搅拌混合机；第二级双轴搅拌混合机对第一级混合搅拌后的褐煤半焦粉进行第二级混合搅拌；行星式轮碾机通过大倾角皮带机和电动三通与第二级双轴搅拌混合机相连，行星式轮碾机对第二级混合搅拌后的物料进行碾压；中间缓冲仓通过第一输送机与行星式轮碾机相连，将碾压后的物料缓存；高压压球机通过皮带输送机与中间缓冲仓相连，将碾压后的物料送入高压压球机形成成型的球团。
文档编号C10L5/28GK102766497SQ20121022378
公开日2012年11月7日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者任东明, 何鹏, 张毅, 米风军, 葛苏, 贾超雄, 陶晓东, 顾全文 申请人:北京国能普华环保工程技术有限公司, 北京科兰之星环保科技有限公司