一种焦炭密封式脱水与输送系统的制作方法

本发明涉及延迟焦化装置技术领域，具体涉及一种焦炭密封式脱水与输送系统。

背景技术：

针状焦是一种优质炭素材料，由于粉碎后呈细长的针状结构而得名。针状焦外观具有金属光泽，内部具有层状结构，其取向性及导电、导热性能好，因此是制造炼钢用超高功率电极的主要原料。采用超高功率电极炼钢，冶炼时间可缩短2/3，电耗可减少50%。

针状焦生产的装置由四个单元组成，即原料预处理单元、延迟焦化单元、物料转运单元和煅烧单元，原料预处理单元是以煤焦油软化沥青为原料，以有机溶剂为萃取剂，经过沉降分离，除掉原料软沥青中的喹啉不溶物，混合物料经过蒸馏，得到产品精制沥青，作为延迟焦化单元的原料，同时得到副产品蒽油和粘结剂沥青。

延迟焦化是一种石油加工技术，是以重质油为原料，经过加热炉迅速升温到焦化反应温度500℃左右，进入焦炭塔进行焦化反应，反应完成后，高温焦炭在经过高压水切焦、除焦后直接排入焦池内进行冷却、脱水（一次脱水）。脱水后的生焦由抓斗天车运至200x200mm格筛漏斗内，小于200mm的生焦经振动给料机、带式输送机运至仓库内进行静置脱水（二次脱水），脱水时间大约7天。大于200mm生焦再由抓斗天车运至简易的破碎设备破碎，破碎后的生焦再由抓斗天车运至200x200mm格筛漏斗后运至仓库。仓库内的生焦通过静置脱水（二次脱水）后，由抓斗天车运至筛分、破碎设备中，小于70mm生焦直接运至筛下带式输送机上，大于70mm生焦经破碎机破碎后也运至该筛下带式输送机上，后经带式输送机、斗式提升机的转运将小于70mm生焦运至煅前仓储存。

通过长期的生产实践发现，现有焦炭脱水与转运装置存在以下不足之处：

1、整个过程处于一个敞开的空间内进行作业，而焦炭和水的混合物中夹带有大量有恶臭的化学物质，如硫化氢、硫醇类、烃类和有机卤系衍生物等，这些物质绝大多数对人体健康危害较大，同时还会对环境造成污染。

2、储焦池内的生焦在简易的筛分、破碎过程中，需要利用抓斗天车多次转运，运输环节较多，工作量大。

3、脱水次数多，且焦池及仓库内的生焦脱水时间较长。

4、冷焦水不能重复利用，且冷焦水中含有焦粉，造成不必要的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焦炭密封式脱水与输送系统，以解决现有焦炭脱水与转运装置存在脱水时间长、污染大的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

设计一种焦炭密封式脱水与输送系统，该系统为密封式结构，包括焦炭塔、破碎机、溜焦槽、缓冲仓、喂料输送机、焦炭输送机、脱水仓、除焦水沉淀罐、除焦水储罐和尾气处理单元，所述破碎机设置于所述焦炭塔出口下方、并与焦炭塔出口密封连接，所述溜焦槽为管状密封结构，其一端连接所述破碎机出口，另一端向下倾斜设置并与所述缓冲仓连接，所述缓冲仓底部呈锥形，所述喂料输送机横向设置于所述缓冲仓底部，且所述喂料输送机的末端与所述焦炭输送机的首端相连，所述焦炭输送机通过输焦管道与所述脱水仓相连，所述脱水仓通过除焦水循环管道依次与除焦水沉淀罐、除焦水储罐、焦炭塔连通，所述焦炭塔和缓冲仓的顶部通过导气管路与所述尾气处理单元相连。

优选的，所述焦炭塔有2个。

优选的，所述脱水仓有1～3个。

优选的，所述溜焦槽的倾斜角度为a，a=61.94°。

优选的，所述焦炭塔的顶部开口设有自动顶盖机、底部开口设有自动底盖机。

优选的，所述破碎机为筛分破碎机。

优选的，所述喂料输送机包括喂料管、喂料杆和驱动电机，所述喂料管横向设置于所述缓冲仓底部开口处，所述喂料杆的同轴设置于所述喂料管内，其一端伸出所述喂料管后与所述驱动电机传动连接，且所述喂料杆上设有变螺距喂料叶片，所述喂料叶片上设有若干喂料口。

优选的，所述焦炭输送机包括液压缸a、液压缸b、输焦支管a和输焦支管b，所述输焦支管a和输焦支管b并分别与所述输焦管道、喂料管连通，并由控制阀控制所述输焦支管a和输焦支管b与所述输焦管道、喂料管的连通状态，所述液压缸a和液压缸b的活塞端分别对应密封滑动连接于所述输焦支管a和输焦支管b内。

优选的，所述脱水仓包括仓体和仓盖，所述仓盖上设有焦炭入口，所述仓体下端设有焦炭出口，所述仓体的内壁上设有管状的周边滤水网，仓体外壁的底部设有与所述周边滤水网连通的排水管，在仓体内腔中设有转动轴，所述转动轴的上半段设有转动臂，下半段上设有螺旋状的叶片。

优选的，所述仓体下端设有送风口，上端设有出风口，且所述送风口与防爆型轴流风扇相连，出风口与尾气处理单元相连。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1、本发明采用密闭式结构，在封闭的空间内将焦炭塔生产出的生焦进行破碎、脱水及输送的工艺过程，可消除敞开式焦池焦粉污染问题，同时便于尾气集中收集和处理。

2、本发明采用先破碎后转运的方式，可大大降低焦水混合物在输焦管带中发生阻塞的几率。

3、本发明设置的缓冲仓既可以加快生焦的冷却，也便于生焦与水的充分混合，进一步防止生焦输焦管带中发生阻塞的几率。

4、本发明中的溜焦槽倾斜角度为61.94°，便于生焦的下料，降低生焦在溜焦槽内发生阻塞的几率。

5、本发明中采用脱水仓对生焦及水的混合物进行脱水，不仅减少了脱水次数，还缩短了脱水时长。

6、本发明采用先转运后脱水的方式，通过管道对焦水混合物进行转运，不仅使得生焦的转运可以在一个密闭空间内进行，还可以降低对转运设备的投入。

7、本发明中在缓冲仓底部设置的喂料机构既可以防止缓冲仓内生焦的阻塞，还可以加快生焦的转运，同时喂料叶片上的喂料口可以降低焦水混合物的前进阻力。

8、本发明中的焦炭输送机设有两个液压缸，两个液压缸交替对生焦和水的混合物进行输送，可有效提高系统的生产效率。

9、本发明中脱水仓中的转动轴下半段上设置的螺旋状叶片变越脱水后生焦的排除，上半段设置的转动臂可带动焦水混合物转动，在离心力的作用下，加快脱水进程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为喂料杆的结构示意图；

图4为焦炭输送机的结构示意图；

1为焦炭塔，2为破碎机，3为溜焦槽，4为缓冲仓，5为喂料输送机，6为焦炭输送机，7为脱水仓，8为除焦水沉淀罐，9为除焦水储罐，10为尾气处理单元，11为自动顶盖机，12为自动底盖机，13为输焦管道，14为除焦水循环管道，15为导气管路，16为喂料管，17为喂料杆，19为喂料叶片，20为喂料口，21为喂料支管a，22为喂料支管b，23为液压缸a，24为液压缸b，25为输焦支管a，26为输焦支管b，27为第一阀门，28为第二阀门，29为三通阀，30为仓体，31为仓盖，32为焦炭入口，33为焦炭出口，34为周边滤水网，35为排水管，36为转动轴，37为转动臂，38为叶片，39为送风口，40为出风口，41为防爆型轴流风扇。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

以下实施例中所涉及的单元模块零部件、结构、机构或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例：如图1-图4所示，一种焦炭密封式脱水与输送系统，该系统为密封式结构，包括焦炭塔1、破碎机2、溜焦槽3、缓冲仓4、喂料输送机5、焦炭输送机6、脱水仓7、除焦水沉淀罐8、除焦水储罐9和尾气处理单元10，焦炭塔1可以为一个，也可以为两个，通常情况下，按照轮替循环操作的方式会设置两个焦炭塔1，且每个焦炭塔1的顶部开口设有自动顶盖机11，焦炭塔1的底部开口设有自动底盖机12，用以提高自动化程度。

破碎机2设置于焦炭塔1出口正下方、并与焦炭塔1出口密封连接，本实施例中的破碎机2为常规技术的任意一种筛分破碎机，破碎机2用以将焦炭塔1中排出的大于70mm的生焦预先进行破碎，以便于后续的转运作业；溜焦槽3为管状密封结构，溜焦槽3一端连接破碎机2出口，另一端向下倾斜设置、并与缓冲仓4连接，缓冲仓4用于破碎后的生焦与除焦水的充分混合以及生焦的进一步冷却，缓冲仓4底部呈锥形。喂料输送机5横向设置于缓冲仓4底部，且喂料输送机5的末端与焦炭输送机6的首端相连，焦炭输送机6通过输焦管道13与脱水仓7相连，按照轮替循环操作的方式设置有三个焦炭塔1，脱水仓7通过除焦水循环管道14依次与除焦水沉淀罐8、除焦水储罐9、焦炭塔1连通，焦炭塔1和缓冲仓4的顶部通过导气管路15与尾气处理单元10相连。

本实施例中的喂料输送机5、焦炭输送机6和脱水仓7均可采用现有技术中的任意一种，也可以采用后面所记载的方案。喂料输送机5包括喂料管16、喂料杆17和驱动电机（图中未画出），喂料管16横向设置于缓冲仓4底部开口处，喂料杆17同轴设置于喂料管16内，喂料杆17的一端伸出喂料管16后与驱动电机传动连接，喂料杆17上设有变螺距喂料叶片19，喂料叶片19上设有若干喂料口20，用以降低焦水混合物的喂料阻力，同时喂料管16的末端设有用于与焦炭输送机6相连的喂料支管a21和喂料支管b22。

焦炭输送机6包括液压缸a23、液压缸b24、输焦支管a25和输焦支管b26，输焦支管a25通过喂料支管a21与喂料管16连通，且喂料支管a21上设有第一阀门27，输焦支管b26通过喂料支管b22与喂料管16连通，且喂料支管b22上设有第二阀门28，输焦支管a25和输焦支管b26通过一三通阀29与输焦管道13连通，液压缸a23和液压缸b24的活塞端分别对应密封滑动连接于输焦支管a25和输焦支管b26内。

脱水仓7包括仓体30和仓盖31，仓盖31可拆卸连接于仓体30顶部，仓盖31上设有焦炭入口32，仓体30下端设有焦炭出口33，在仓体30的内壁上设有管状的周边滤水网34，仓体30外壁的底部设有与周边滤水网34连通的排水管35，排水管35与除焦水循环管道14连通；在仓体30内腔中设有转动轴36，在转动轴36的上半段上设有转动臂37，下半段上设有螺旋状的叶片38。

本实施例中，仓体30下端还设有送风口39，上端设有出风口40，且送风口39与防爆型轴流风扇41相连，出风口40与尾气处理单元10相连，用以增加脱水仓7内空气的流通。

本实施例中，为了降低生焦在溜焦槽3内发生堵塞的几率，溜焦槽3的倾斜角度为a，a=61.94°。

上述系统的操作使用方法如下：

焦化反应完成后，打开自动底盖机12，启动破碎机2，将从焦炭塔1中排出的生焦进行破碎，然后将破碎后的生焦与除焦水经溜焦槽3排入缓冲仓4进行充分混合形成焦水混合物，缓冲仓4底部的喂料输送机5一方面促进生焦与除焦水的混合，一方面将焦水混合物喂入焦炭输送机6，液压缸a23和液压缸b24轮替循环动作，用以将焦水混合物输送到脱水仓7，在脱水仓7内，焦水混合物中的生焦慢慢沉淀下来，并最终通过焦炭出口33排出。除焦水经周边滤水网34、排水管35依次进入除焦水沉淀罐8、除焦水储罐9、焦炭塔1循环使用。焦炭塔1和缓冲仓7内的气体通过导气管路15进入尾气处理单元10，无害后排入大气中。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。