专利名称：老年褐煤无粘结剂成型工艺及其成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤炭成型工艺及其成型机，更具体地说是一种老年褐煤或者劣质煤无粘结剂成型工艺及其成型机。
煤炭的压制成型有两种，有粘结剂成型工艺和无粘结剂成型工艺。烟煤和无烟煤的有粘结剂成型工艺，在国外已大规模使用，其工艺过程是先将煤进行预先干燥、粉碎，再与粘结剂混合，然后煤的再蒸发脱水。这种工艺，既增加了成本，又因加入粘结剂而影响煤的质量和对环境的污染。而无粘结剂的成型工艺只能适用于软褐煤或年轻褐煤，而对于老年褐煤或劣质煤不用粘结剂无法压制成型，如我国的扎赉诺尔、伊敏河的煤属老年褐煤、曾将煤样请德国的弗莱贝格燃料研究所进行成型试验，被认为是不能无粘结剂成型的煤。如果加入粘结剂成型，燃烧后对环境有严重污染，成本也提高，另外还影响煤的质量。
现有的国内外的成型机仅适用于有粘结剂煤或无粘结剂的软褐煤成型。大体分为冲压式的成型机和对辊式的成型机两大类。这两种成型机一般只能用于压制塑性大的煤料，对制造成型机的材料要求苛刻。而老年褐煤无粘结剂无法用上述成型机压制。另外，上述两种成型机的工艺参数不易调整，不能使得原有的物理化学性能改变，而且要求煤料预先经过干燥工序。
本发明的目的是提供一种能适合老年褐煤无粘结剂成型工艺及其成型机，且成型机能准确地按老年褐煤的成型工艺来调整工艺参数、压制出不同规格、形状、强度、热值及用途的老年褐煤的型煤。
本发明的目的可以通过以下方式来实现一种老年褐煤无粘结剂成型工艺，先将原煤碎至0.5～3.0mm以后，装入模具内，然后连同模具一起加热至80～300℃，再用压力为800～2000kg/cm2对煤加压成型，最后对成型煤脱模。
一种老年褐煤无粘结剂成型机包括有机架，下部设有下导板，上端有上导板，上导板下侧机架上固定有溜管，溜管上倾斜安置有与其相通的溜煤管，自动加料机设置在溜煤管上侧，并固定在机架上，在溜管右侧的下导板上有油缸，在溜管左侧与溜管平行设置有加温管道，其上端固定在上导板上，加温管道的上端设置有控温装置，在加温管道的下端、下导板下侧放置油缸，加温管道左侧的上导板上也设置有油缸，另外设置有倍增滑轮组将控温装置与加温管道下端油缸的活塞相连，在加温管道与溜管之间设置有加压脱模机构。
本发明与现有技术相比具有如下优点1.能对老年褐煤(包括劣质煤)在不加任何粘结剂的情况下进行压制成型;
2.成型机本身设置有加热装置，故煤料不必预先经过干燥;
3.可根据不同产地、不同性质的褐煤，压制不同规格、强度、热值的型煤，以满足用户要求;
4.能连续自动地进行压制工作，且根据设置的工艺过程、工艺参数进行调整，以满足工艺要求。
5.该成型机自动化程度高，劳动强度小。
附图1是本发明的结构主视图。
附图2是本发明的结构俯视图。
附图3是本发明的结构左视图。
附图4是本发明加温管道和控温装置的结构示意图。
附图5是图4的A向视图。
附图6是图1的Ⅰ处放大图。
附图7是图6的右视图。
附图8是本发明的液压系统图。
附图9是本发明模具的结构图。
下面参照附图对本发明作进一步详述一种老年褐煤无粘结剂成型工艺，首先将原煤破碎至0.5～3.0cm2以下后，装到模具内，然后对煤料连同模具一起进行加热，加热至80～300℃后，再对煤料进行加压，压力为800～2000kg/mm，而后将压制成型的煤进行脱模和经过一段时间的老化。
参照附图1、2、3所示一种老年褐煤无粘结剂成型机，包括有用型钢制成的方框状机架1，机架1的下部固定有下导板2，机架1的上端固定有上导板3，在上导板3下侧的机架1上固定溜管4，一个倾斜安置的溜煤管5固定在机架1上，且与溜管4相通，在溜煤管5的上方设置有自动加料机6。在溜管4的中心线的右侧的下导板2上固定有油缸7，在溜管4的左侧，与溜管4平行设置有加温管道8，其上端安置在上导板3上，在机架1的下端固定有油缸9，其位于加温管道8的中心线上、下导板2的下侧，在加温管道8的上端设置有控温装置10，油缸11设置在控温装置10的左侧的上导板3上。
参照附图4所示图4展示了加温管道8和控温装置10的结构图。加温管道8包括有外管8-1，分几节组成一个管状的通道，用螺栓8-4固定在上导板3上，在外管8-1的内侧设置有绝缘层8-2，电热套8-3固定在绝缘层8-2的内侧，模具17可在加温管道8内上下移动，并将模具17内的煤料加热。在加温管道8的上端设置有控温装置10，包括有压盖10-1，其用来封盖住在加温管道8内的模具17，使热量尽量不散发出去，在压盖10-1中部设置有热电偶10-2，其一端头在压盖10-1封住模具17时能插进其中部的煤料中，测量煤料被加热的温度，热电偶10-2的另一端接一控温器，从而控制煤料被加热的温度。在加温管道8的下端头上设置有限位装置16，用来限制加温管道8内的模具17的下落。
参照附图5所示图5展示了限位装置16的结构图。限位装置16包括有两个限位板16-1，其一端绞接在外管8-1上部孔的两侧，两限位板16-1的另一端用弹簧16-2相连，使两限位板16-1之间的距离比模具17的外径略小，从而能卡住模具17不下落，在外管8-1下部，两限位板16-1的内侧有两限位销16-3，限制两限位板16-1间距不要太小，在外管8-1的下部，还设置有外形呈“”型的导板16-4，一方面限制限位板16-1因重力下落，另一方面使限位板16-1沿导板16-4向左右两侧移动。在靠外管8-1的中心孔的限位板16-1加工有斜度，使模具17能容易地进入外管8-1内。
在溜管4和加温管道8之间设置有加压脱模机构，主压力框架12固定在机架1上，其中部固定有油缸13，油缸13位于上导板3的下侧，其上端固定有加压杆14和脱模顶杆15，参照附图6、7所示在上导板3上侧的主压力框架12上固定有电磁铁提引器18，电磁铁提引器18的下端上安置有销轴19，两连杆20的一端铰接在销轴19的两端，连杆20的下端固定有托盘21，正常工况下托盘21位于上导板3上。在主压力框架12顶梁下侧固定有上模芯22，下端呈“”型的限位器23固定在上模芯22的右侧。在脱模顶杆15一侧的油缸13上固定有推杆24，推片25固定在与推杆24相对应的主压力框架12顶梁下侧，另外，在模具17的另一侧的主压力框架12上固定有溜槽26。
参照附图1所示本发明还包括有倍增滑轮组，用以将控温装置10和油缸9的活塞相连，包括有支杆27，向上伸展的支杆27，固定在主压力框架12上侧定滑轴28固定在支杆27中部，绳31的一端固定在控温装置10后，另一端穿过定滑轮28，再穿过动滑轮29后，固定在支杆27的端头，在油缸9左侧的机架1底梁上固定有定滑轮30，油缸9上侧对应位置的下导板2上有可随油缸9的活塞杆上下移动的板33，绳32的一端固定在板33上，另一端穿过定滑轮30后固定在动滑轮29上。
参照附图8所示图8展示了本发明液压油路图。油泵33从油箱34吸入油至油路35后分三路，一路经溢流阀36回到油箱34，二路分别至二位四通电磁阀40、41，当电磁阀40位于40a位置时，油路37、38相通，且油路37通油箱34，油路35与油路油路39连通，当电磁阀40位于40b位置时，油路37与油路39连通，油路35与油路38连通，油路38一路至油缸9的后腔，二路经单向顺序阀44至油缸11的后腔，油路39一路经单向顺序阀45至油缸9的前腔，二路至油缸11的前腔。当电磁阀41位于41a位置时，油路35与油路44相通，油路42与油路43相通，当电磁阀41位于油路41b时，油路35与油路43相通，油路42与油路44连通，油路42与油箱34连通，油路43分别接油缸7和油缸13的后腔，油路44分别与油缸7和油缸13的前腔连通。
参照附图9所示模具17包括有模套17-1，其外形呈柱状，沿中心线开有通孔，根据用户需要可开设不同形状的孔，在通孔内设置有下模芯17-2，在通孔下部的孔壁上设置有限位销17-3，用来限定下模芯17-2的下行位置。
工作过程自动加料机6通过溜煤管5给位于下导板3上、溜管4下侧的模具17加料后，油缸7将加满料的模具17推到板33上，当加温管道8内的加热温度达到一定值时，与热电偶10-2相连的控温器工作，使油缸9动作，将板33上的模具17推至加温管道8内，限位装置16限制模具17下落。在油缸9动作同时，通过滑轮组将控温装置10提起，加温管道8内最上端的模具17被顶出，油缸11动作，将刚从加温管道8内出来的模具17推移到油缸13上端位于上导板3上的托盘21上。这时电磁铁提引器18工作，将托盘21上的模具17上移，使模具17与上模芯22配合，油缸13动作，顶着下模芯17-2，对模具17内的煤料进行压制成型，成型后又回到原位。当加温管道8内的又一个模具17被加温后，又被推到托盘21上，而后将原来位于托盘21上的模具17推移一个模具的距离，油缸13对刚出加温管道8的模具挤压的同时，通过脱模顶杆15和限位器23将压制成型的煤挤出，通过推杆24和推片25将成型煤推移到溜槽28上。当加温管道8内的第三个加满料的模具17出来后，油缸11顶着至托盘21上时，原来的两个模具17同时都向右移动一个模具的距离，这时最右侧的模具被推移到溜管4内，通过溜管4又下落到下导板2上，又开始下一轮的工作。
权利要求
1.一种老年褐煤无粘结剂成型工艺，其特征在于先将原煤碎至0.5～3.0mm以后，装入模具内，然后连同模具一起加热至80～300℃，再用压力为800～2000kg/cm2对煤加压成型，最后对成型煤脱模。
2.一种老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于a.包括有方框状机架(1)，机架(1)的下部固定有下导板(2)，机架(1)的上端固定有上导板(3)，在上导板(3)下侧的机架(1)上固定溜管(4)，一个倾斜安置的溜煤管(5)固定在机架(1)上，且与溜管(4)相通，在溜煤管(5)的上方设置有自动加料机(6)，在溜管(4)的中心线的右侧的下导板(2)上固定有油缸(7)，在溜管(4)的左侧，与溜管(4)平行设置有加温管道(8)，其上端安置在上导板(3)上，在机架(1)的下端固定有油缸(9)，其位于加温管道(8)的中心线上、下导板(2)的下侧，在加温管道(8)的上端设置有控温装置(10)，油缸(11)设置在控温装置(10)的左侧的上导板(3)上;b.在溜管(4)和加温管道(8)之间的机架(1)上固定有主压力框架(12)，其中部分固定有油缸(13)，油缸(13)位于上导板(3)的下侧，其上端固定有加压杆(14)和脱模顶杆(15)，在上导板(3)上侧的主压力框架(12)上固定有电磁铁提引器(18)，电磁铁提引器(18)的下端上安置有销轴(19)，两连杆(20)的一端铰接在销轴(19)的两端，连杆(20)的下端固定有托盘(21)，托盘(21)位于上导板(3)上，在主压力框架(12)顶梁下侧固定有上模芯(22)，下端呈“”型的限位器(23)固定在上模芯(22)的右侧，在脱模顶杆(15)一侧的油缸(13)上固定有推杆(24)，推片(25)固定在与推杆(24)相对应的主压力框架(12)顶梁下侧，在模具(17)的另一侧的主压力框架(12)上固定有溜槽(26);c.在主压力框架(12)上侧固定有向上伸展的支杆(27)，定滑轮(28)固定在支杆(27)中部，绳(31)的一端固定在控温装置(10)后，另一端穿过定滑轮(28)，再穿过动滑轮(29)后，固定在支杆(27)的端头，在油缸(9)左侧的机架(1)底梁上固定有定滑轮(30)，油缸(9)上侧对应位置的下导板(2)上有可随油缸(9)的活塞杆上下移动的板(33)，绳(32)的一端固定在板(33)上，另一端穿过定滑轮(30)后固定在动滑轮(29)上;d.液压油路包括有油泵(46)，油泵(46)从油箱(34)吸入油至油路(35)后分三路，一路经溢流阀(36)回到油箱(34)，二路分别至二位四通电磁阀(40)、(41)，当电磁阀(40)位于(40a)位置时，油路(37)、(38)连通，且油路(37)通油箱(34)，油路(35)与油路(39)连通，当电磁阀(40)位于(40b)位置时，油路(37)与油路(39)连通，油路(35)与油路(38)连通，油路(38)一路至油缸(9)的后腔，二路经单向顺序阀(44)至油缸(11)的后腔，油路(39)一路经单向顺序阀(45)至油缸(9)的前腔，二路至油缸(11)的前腔，当电磁阀(41)位于(41a)位置时，油路(35)与油路(44)相通，油路(42)与油路(43)连通，当电磁阀(41)位于油路(41b)时，油路(35)与有路(43)相通，油路(42)与油路(44)连通，油路(42)与油路(34)连通，油路(43)分别接油缸(7)和油缸(13)的后腔，油路(44)分别与油缸(7)和油缸(13)的前腔连通。
3.根据权利要求2所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的加温管道(8)包括有外管(8-1)，用螺栓(8-4)固定在上导板(3)上，在外管(8-1)的内侧设置有绝缘层(8-2)，电热套(8-3)固定在绝缘层(8-2)的内侧。
4.根据权利要求2或3所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的控温装置(10)，包括有压盖(10-1)，在压盖(10-1)中部设置有热电偶(10-2)，其一端头伸进模具(17)的煤料中，热电偶(10-2)的另一端接一控温器。
5.根据权利要求2或3所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的加温管道(8)的下端头设置有限位装置(16)，包括有两限位板(16-1)，其一端绞接在外管(8-1)上部孔的两侧，两限位板(16-1)的另一端用弹簧(16-2)相连，两限位板(16-1)之间的距离比模具(17)的外径略小，在外管(8-1)下部，两限位板(16-1)的内侧有两限位销(16-3)，在外管(8-1)的下部，两限位板(16-1)的内侧有两限位销(16-3)，在外管(8-1)的下部，还设置有外形呈“”型的导板(16-4)，在靠外管(8-1)的中心孔的限位板(16-1)加工有斜度。
6.根据权利要求4所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的加温管道(8)的下端头设置有限位装置(16)，包括有两限位板(16-1)，其一端绞接在外管(8-1)上部孔的两侧，两限位板(16-1)的另一端用弹簧(16-2)相连，两限位板(16-1)之间的距离比模具(17)的外径略小，在外管(8-1)下部，两限位板(16-1)的内侧有两限位销(16-3)，在外管(8-1)的下部，还设置有外形呈“”型的导板(16-4)，在靠外管(8-1)的中心孔的限位板(16-1)加工有斜度。
7.根据权利要求2或3所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的模具(17)包括有模套(17-1)，其外形呈柱状，沿中心线开有通孔，在通孔内设置有下模芯(17-2)，在通孔下部的孔壁上设置有限位销(17-3)。
8.根据权利要求4所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的模具(17)包括有模套(17-1)，其外形呈柱状，沿中心线开有通孔，在通孔内设置有下模芯(17-2)，在通孔下部的孔壁上设置有限位销(17-3)。
9.根据权利要求5所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的模具(17)包括有模套(17-1)，其外形呈柱状，沿中心线开有通孔，在通孔内设置有下模芯(17-2)，在通孔下部的孔壁上设置有限位销(17-3)。
10.根据权利要求6所述的老年褐煤无粘结剂成型机，其特征在于所述的模具(17)包括有模套(17-1)，其外形呈柱状，沿中心线开有通孔，在通孔内设置有下模芯(17-2)，在通孔下部的孔壁上设置有限位销(17-3)。
全文摘要
本发明涉及一种老年褐煤无粘结剂成型工艺及其成型机。成型工艺是被破碎原煤装入模具后，一起被加热到一定温度，然后再加压成型、脱模。成型机主要由机架、模具、加温管道、控温装置、主压力框架、加压脱模机构及倍增滑轮组组成，另外，还设有液压控制装置。装满煤料的模具经加温管道加温到一定温度后，再经加压脱模机构加压成型、脱模。该机自动化程度高，工艺参数可以调整，可根据不同要求压制出不同规格的型煤。
文档编号C10L5/08GK1109498SQ94111288
公开日1995年10月4日 申请日期1994年3月30日 优先权日1994年3月30日
发明者王洁 申请人:中国矿业大学