一种柱状活性焦造粒系统及方法与流程

本发明属于活性焦制备技术领域，具体涉及一种柱状活性焦造粒系统及方法。

背景技术：

伴随环境形势日益严峻和环保要求的日益提高，柱状活性焦干法烟气脱硫脱硝在钢铁、发电、化工等领域应用日益广泛，然而目前活性焦生产制备能力较低，市场对柱状烟气净化活性焦需求巨大。

传统柱状活性焦生产造粒系统粉料输送转运环节多、密封性差、环境扬尘严重、存在粉尘自燃危险，捏合造粒过程凭经验配料、造粒不连续、机械化水平极低，生产企业居多以小作坊形式存在，最终造成造粒系统生产环境极差、粉尘排放达不到标准、生产效率低下、产品性质不稳定的状况。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种生产环境清洁、粉尘排放指标合格、生产效率高、产品性质稳定的连续造粒、科学计量的柱状活性焦造粒系统及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种柱状活性焦造粒系统，包括气力给料装置、配料装置、捏合造粒装置、循环返料装置以及汇总输送装置，所述气力给料装置的出料口与配料装置的进料口连接，所述配料装置的出料口与所述捏合造粒装置的固体粉料进口连接，所述所述捏合造粒装置的出料口与所述循环返料装置的进料口连接；所述循环返料装置的合格料出口与所述汇总输送装置的受料口连接，所述循环返料装置的不合格料出口与所述捏合造粒装置的返料进口连接。

进一步地，所述气力给料装置包括气力输送母管以及若干气力输送支管，各所述气力输送支管的一端与所述气力输送母管连接，另一端与对应的所述配料装置连接；各所述气力输送支管上均设有支管关断阀；所述气力输送母管上设有母管关断阀，所述气力输送母管的末端为盲端。

进一步地，所述配料装置包括缓存料仓和称重料仓，所述缓存料仓的进料口与所述气力给料装置的出料口连接，所述缓存料仓的出料口依次通过缓存料仓插板阀和变频旋转给料阀与所述称重料仓的进料口连接，所述称重料仓的出料口通过称重料仓插板阀与捏合造粒装置的固体粉料进口连接。

更进一步地，所述缓存料仓的顶部设有用于对所述缓存料仓中的含尘气体进行过滤后排出的仓顶除尘器，所述缓存料仓的底部设有沿所述缓存料仓外壁周向均匀分布的仓壁振动器。

更进一步地，所述缓存料仓内设有惰性气体保护机构，所述惰性气体保护机构包括沿所述缓存料仓内壁周向设置的环形惰性气体管道，所述环形惰性气体管道上连接有若干惰性气体喷嘴。

更进一步地，所述称重料仓设有称重传感器以及用于放置标准砝码定期对所述称重料仓精度进行校准的校验码平台。

进一步地，所述捏合造粒装置包括螺旋捏合机、碾压造粒机以及用于将从螺旋捏合机出料口中出来的膏状混合物输送至碾压造粒机的入口的螺旋输送机，所述螺旋捏合机的入口与所述配料装置的出料口连接；所述碾压造粒机的出料口与所述循环返料装置的进料口连接。

进一步地，所述螺旋捏合机和所述碾压造粒机上均设有蒸汽接口，所述蒸汽接口连接有蒸汽接入管。

进一步地，所述循环返料装置包括筛分机和返料斗提机，所述筛分机的进料口与所述捏合造粒装置的卸料口连接，所述筛分机的合格料出口与所述汇总输送装置的受料口连接，所述筛分机的不合格料出口与所述返料斗提机的进料口连接，所述返料斗提机的出料口与所述捏合造粒装置的返料进口连接。

本发明还提供一种柱状活性焦造粒方法，该方法包括如下步骤：

1）固体粉料以压缩空气作为动力在管道内形成气固混合物料流，气固混合物料流经气力输送母管和气力输送支管输送至对应的缓存料仓内，根据需要通过气力输送母管上的母管关断阀和气力输送支管上的支管关断阀控制固体粉料的输送量；

2）吹送至缓存料仓的固体粉料在重力作用下沉降贮存在缓存料仓内，落料扬起的含尘空气经仓顶除尘器过滤后固体粉尘沉降到缓存料仓内，洁净空气排空；

3）贮存在缓存料仓内固体粉料再经缓存料仓插板阀和变频旋转给料阀均匀卸入称重料仓内进行称重，缓存料仓插板阀间歇性关断物料流确保称重料仓在完全静止状态下称重，单次称重完成后称重料仓内固体粉料给入螺旋捏合机，同时液体原料按预先设置的配比送入螺旋捏合机内完成配料过程；

4）固体粉料和液体原料在螺旋捏合机内充分混匀、挤压，从而使固体粉料与液体原料形成可用于造粒的膏状混合物，膏状混合物通过螺旋输送机输送至碾压造粒机内，经周期性碾压、剪切使膏状混合物通过柱条孔模具形成柱状造粒料；

5）柱状造粒料经过筛分机进行分级，符合粒度要求的柱状料给入汇料带式输送机，通过皮带秤及校验链码对给入后续工序的柱状成品料进行计量，不符合粒度要求的柱状成品料经返料斗提机返回至螺旋输送机内进行循环造粒。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供的柱状活性焦造粒系统及方法具有生产环境清洁、粉尘排放合格、生产效率高、产品性质稳定的特点；

（2）本发明提供的柱状活性焦造粒系统的固体原料采用气力管道输送，减少转运环节，环境适应性强，采用阀门切换便于控制，预留盲端易于扩建；

（3）本发明提供的柱状活性焦造粒系统的缓存料仓设有惰性气体保护机构，通过向缓存料仓内喷入惰性气体，使缓存料仓内部处于隔绝氧气环境从而达到保护仓内粉料无法燃烧的目的，避免粉尘在料仓内自燃风险；

（4）本发明提供的柱状活性焦造粒系统采用称重料仓静态称重，原料配比科学计量、精确配比，称重料斗设砝码校验平台定期校准确保称重精度；

（5）本发明提供的柱状活性焦造粒系统的螺旋捏合机倾斜布置，混料、捏合、输送过程同步进行，造粒机连续造粒，捏合造粒工序设蒸汽伴热避免焦油冷凝，捏合造粒效率高、品质稳定；

（6）本发明提供的柱状活性焦造粒系统设筛分机检查分级，不合格料返回造粒工序循环造粒，合格料才可进入下游工序，充分确保产品品质；

（7）本发明提供的柱状活性焦造粒系统的物料转运、装卸环节全密封处理，粉料受、卸料点均设有环境除尘，操作环境友好，整个系统全机械化生产、仪器计量，避免人为因素对系统稳定性的干扰。

附图说明

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它的附图。

图1为本发明实施例提供的柱状活性焦造粒系统的流程图；

图2为本发明实施例提供的柱状活性焦造粒系统的结构示意图；

图中：1、气力输送母管，2、母管关断阀，3、气力输送支管，4、支管关断阀，5、扩建盲端，6、缓存料仓，7、高料位开关，8、低料位开关，9、缓存料仓插板阀，10、变频旋转给料阀，11、称重料仓，12、环形惰性气体管，13、喷嘴，14、温度传感器，15、仓顶除尘器，16、仓壁振动器，17、称重传感器，18、校验码平台，19、称重料仓插板阀，20、螺旋捏合机，21、螺旋输送机，22、返料斗提机，23、碾压造粒机，24、筛分机，25、汇料带式输送机，26、皮带秤。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图2所示，本实施例提供一种柱状活性焦造粒系统，包括气力给料装置、配料装置、捏合造粒装置、循环返料装置以及汇总输送装置，所述气力给料装置的出料口与配料装置的进料口连接，所述配料装置的出料口与所述捏合造粒装置的固体粉料进口连接，所述所述捏合造粒装置的出料口与所述循环返料装置的进料口连接；所述循环返料装置的合格料出口与所述汇总输送装置的受料口连接，所述循环返料装置的不合格料出口与所述捏合造粒装置的返料进口连接。本实施例提供的柱状活性焦造粒系统的生产效率高、产品性质稳定，整个系统全机械化生产、仪器计量，避免人为因素对系统稳定性的干扰，同时不符合粒度要求的柱状成品料通过循环返料装置返回至捏合造粒装置中重新造粒。

进一步地，如图1-图2所示，所述气力给料装置包括气力输送母管1以及若干气力输送支管3，各所述气力输送支管3的一端与所述气力输送母管1连接，另一端与对应的所述配料装置连接；各所述气力输送支管3上均设有支管关断阀4。本实施例中所述气力输送母管1的一端与所述气力给料装置的供料机构连接，另一端为扩建盲端5，扩建盲端5的端盖与气力输送母管1采用法兰连接，易于拆卸接长，用于系统扩建时接长气力输送母管1；且气力输送母管1上设有母管关断阀2。

本实施例的气力输送母管1、气力输送支管3、支管关断阀4和母管关断阀2的口径根据设定输送量可调，母管关断阀2和支管关断阀4与缓存料仓6的高低料位联锁，当仓内料位低于低料位设定值时打开母管关断阀2和支管关断阀4进行给料，当仓内料位高于高料位设定值时关闭母管关断阀2和支管关断阀4停止给料。

进一步地，如图1-图2所示，所述配料装置包括缓存料仓6和称重料仓11，所述缓存料仓6的进料口与所述气力给料装置的出料口连接，所述缓存料仓6的出料口依次通过缓存料仓插板阀9和变频旋转给料阀10与所述称重料仓11的进料口连接，所述称重料仓11的出料口通过称重料仓插板阀19与捏合造粒装置的固体粉料进口连接。本实施例中缓存料仓插板阀9和变频旋转给料阀10连锁启停，形成对物料流的关断和流量调节作用；缓存料仓插板阀9和缓存料仓插板阀9为电动或气动形式。

进一步地，如图1-图2所示，所述缓存料仓6的顶部设有用于对所述缓存料仓6中的含尘气体进行过滤后排出的仓顶除尘器15，所述缓存料仓6的底部设有沿缓存料仓6外壁周向均匀分布的仓壁振动器16。本实施例中仓顶除尘器15对固体粉料扬尘进行过滤使固体粉尘重新落入缓存料仓6，洁净空气排入大气从而促使料仓内部压力平衡和避免粉尘外溢。

进一步地，所述缓存料仓6的底部设有沿仓壁周向均匀分布的仓壁振动器16，仓壁振动器16周期性振动确保仓内物料处于松散状态、便于流动。

进一步地，所述缓存料仓6顶部的侧壁上设有高料位开关7，所述缓存料仓6底部的侧壁上设有低料位开关8，高料位开关7和低料位开关8可以及时反馈缓存料仓6内的料位信息，以便根据缓存料仓6内的料位信息打开或者关闭支管关断阀4和母管关断阀2，对缓存料仓6进行给料或者停止给料。

进一步地，如图1-图2所示，所述缓存料仓6内设有惰性气体保护机构，所述惰性气体保护机构包括沿所述缓存料仓6内壁周向设置的环形惰性气体管12道，所述环形惰性气体管12道上连接有若干惰性气体喷嘴13。

更进一步地，所述环形惰性气体管12道上设有电磁阀，所述缓存料仓6内设有温度传感器14，电磁阀和温度传感器14形成连锁，当仓内物料温度积聚至设定值时温度传感器14报警电磁阀自动打开，惰性气体喷入仓内使缓存料仓6内部处于隔绝氧气环境从而达到保护仓内粉料无法燃烧的目的；

进一步地，如图1-图2所示，所述称重料仓11设有称重传感器17以及用于放置标准砝码定期对所述称重料仓11精度进行校准的校验码平台18，物料间歇性给入称重料仓11内在完全静止状态进行称重确保称重精度，称重完成的物料通过称重料仓11出料口连接的称重料仓插板阀19控制开闭从而给入捏合造粒装置，校验码平台18用于放置标准砝码定期对称重料仓11精度进行校准。

进一步地，如图1-图2所示，所述捏合造粒装置包括螺旋捏合机20、碾压造粒机23以及用于将从螺旋捏合机20出料口中出来的膏状混合物输送至碾压造粒机23的入口的螺旋输送机21，所述螺旋捏合机20的入口与所述配料装置的出料口连接；所述碾压造粒机23的出料口与所述循环返料装置的进料口连接。

本实施例中的所述螺旋捏合机20为双螺旋轴，螺旋轴与水平面呈一定角度布置，且卸料端高于进料端，煤粉、焦粉、焦油、水等原料从进料口加入，混合料在捏合机内从下往上流动，输送和捏合同步进行，螺旋捏合机20为全封闭形式，避免尘外溢。

本实施例中所述螺旋输送机21用于双轴螺旋捏合机20和碾压造粒机23间的转运，螺旋输送机21水平布置，螺旋输送机21为封闭形式，腔体封闭，尾部顶端设返料进口，返料进口设法兰与返料斗提机22卸料溜管连接。

本实施例中所述碾压造粒机23内设柱条孔模具和碾盘，碾盘周期式碾压膏状混合料通过柱条模具形成柱状造粒料。

进一步地，螺旋捏合机20和碾压造粒机23均设有蒸汽接口，所述蒸汽接口连接有蒸汽接入管；高温蒸汽通过管道输送至设备腔体内进行加热，保加入螺旋捏合机20的焦油不会冷凝，以避免焦油冷凝影响捏合和造粒效果。

进一步地，如图1-图2所示，所述循环返料装置包括筛分机24和返料斗提机22，所述筛分机24的进料口与所述碾压造粒机23的卸料口连接，所述筛分机24的合格料出口与所述汇总输送装置的受料口连接，所述筛分机24的不合格料出口与所述返料斗提机22的进料口连接，所述返料斗提机22的出料口与所述螺旋输送机21的返料进口连接。

本实施例中所述筛分机24筛网为柱条孔，所述返料斗提机22与筛下物接口相连，筛分后的不合格细粒料经返料斗提机22垂直提升至捏合造粒装置所包含的螺旋输送机21上方，通过卸料溜管返回到捏合造粒装置。

进一步地，如图1-图2所示，所述汇总输送装置包括汇料带式输送机25、皮带秤26以及校验链码；所述汇料带式输送机25呈一定倾斜角度布置，以便排除带面少量水分，汇料带式输送机25的输送带采用人字形花纹防打滑，汇料带式输送机25设有用于接受所述循环返料装置输出的合格料的多个受料口，每个受料口设自降尘导料槽形成密封，防粉尘外溢；在汇料点所有后设皮带秤对输送至后续工序的柱状造粒料进行计量以便后续工序进行能力调节；

本实施例中，皮带秤26及校验链码设在汇料带式输送机25的出料端即所有受料点之后，以确保计量物料量为汇总量，皮带秤26自带校验链码，链码通过液压升降装置悬挂于皮带上方，定期对皮带秤26进行校准。

实施例二

如图1和图2所示，本实施例提供一种柱状活性焦造粒方法，采用实施例一提供的柱状活性焦造粒系统，该造粒方法包括如下步骤：

造粒系统包括气力给料装置、配料装置、捏合造粒装置、循环返料装置以及汇总输送装置，系统启动进行造粒时，组成系统的各装置按照：汇总输送装置→循环返料装置→捏合造粒装置→配料装置→气力给料装置的顺序逆物料流方向依次启动；

1）造粒系统启动后，细度达到要求的煤粉、焦粉等固体原料以压缩空气作为动力在管道内形成气固混合物料流，气固混合物料流经气力输送母管1和气力输送支管3输送至缓存料仓6内，气力输送母管1和气力输送支管3上分别设有母管关断阀2和支管关断阀4以便根据系统需要控制往对应缓存料仓6输送固体粉料的输送量；

2）通过气力吹送至缓存料仓6的固体粉料在重力作用下沉降贮存在缓存料仓6内，落料扬起的含尘空气经仓顶除尘器15过滤后固体粉尘沉降到缓存料仓6内，洁净空气排空；

3）贮存在缓存料仓6的物料再经缓存料仓插板阀9和变频旋转给料阀10均匀卸入称重料仓11内进行称重，缓存料仓插板阀9间歇性关断物料流确保称重料仓11在完全静止状态下称重，单次称重完成后称重料仓11内固体粉料给入螺旋捏合机20，同时焦油和水等液体原料按预先设置的配比送入螺旋捏合机20内完成配料过程；固体粉料单次称重量根据系统设置通过变频旋转给料阀10和缓存料仓插板阀9进行调节，单次称重数据实时监测从而确保焦油和水及时跟进调节；

4）按配比定量给入双轴螺旋捏合机20内的煤粉、焦粉等固体粉料和焦油、水等液体原料在螺旋捏合机20内充分混匀、挤压，从而使固体粉料与液体原料形成可用于造粒的膏状混合物，膏状混合物通过螺旋输送机21输送至碾压造粒机23内，经周期性碾压、剪切使膏状混合物通过柱条孔模具形成短圆柱状造粒料；

5）经过捏合造粒后形成的柱状料经过筛分机24进行分级，符合粒度要求的柱状料给入汇料带式输送机25，不符合粒度要求的物料经返料斗提机22返回至碾压造粒机23前螺旋输送机21内再次进入造粒机进行循环造粒，如此确保进入下游工序的柱状料全部符合粒度要求；粒度合格的造粒成品料卸入汇料带式输送机25上继续进入造粒后的其他工序，带面设人字形花纹防柱状料打滑，在所有汇料点后设皮带秤26及链码校验装置对给入后续工序的柱状成品料进行计量。

本实施例提供的柱状活性焦造粒方法具有生产环境清洁、粉尘排放合格、生产效率高、产品性质稳定的特点；整个系统全机械化生产、仪器计量，避免人为因素对系统稳定性的干扰。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。