專利名稱：一種粘結(jié)劑的制備和輸出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)冷固結(jié)成型領(lǐng)域，特別涉及一種用于制備和連續(xù)輸出粘結(jié)劑的裝置。
背景技術(shù)：
冷固結(jié)成型是原料預(yù)處理領(lǐng)域的造塊方法之一，它是各種粉料添加適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑，經(jīng)過(guò)混勻后，在一定壓力下，使混勻料受壓成為一定形狀、尺寸、密度和強(qiáng)度的塊狀物料，再經(jīng)過(guò)相應(yīng)的低溫干燥(< 300°C )固結(jié)，使之成為具有較高強(qiáng)度的團(tuán)塊。由含鐵原料冷固結(jié)成型的團(tuán)塊可以用作高爐冶煉的原料和轉(zhuǎn)爐冶煉的冷卻劑，也可以用作直接還原和熔融還原的原料使用。和高溫造塊工藝如燒結(jié)、氧化球團(tuán)相比，冷固球團(tuán)生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗少、無(wú)環(huán)境污染、成本低、冶金性能好。冷固結(jié)團(tuán)塊的另一優(yōu)點(diǎn)是可以配入煤粉成為含碳球團(tuán)，利用含碳球團(tuán)的良好的還原性，在轉(zhuǎn)底爐直接還原中作為原料使用。在歐洲一些國(guó)家環(huán)保水平要求高，燒結(jié)作為主要的造塊工藝由于污染嚴(yán)重，無(wú)法生產(chǎn)。冶金行業(yè)的各類粉塵只有通過(guò)冷固結(jié)成型后，用作高爐煉鐵的原料。美國(guó)和日本等國(guó)家為了處理鋼廠的含鋅粉塵，采用冷固結(jié)成型工藝和轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝回收金屬鋅和鐵。中國(guó)國(guó)內(nèi)冷固結(jié)球團(tuán)也有小規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)，冶金方面，冷固結(jié)球團(tuán)用作小高爐的原料和轉(zhuǎn)爐冶煉的冷卻劑，在有色冶金和其它方面，冷固結(jié)生產(chǎn)也有一定的發(fā)展。目前冷固結(jié)球團(tuán)所存在的問(wèn)題主要是球團(tuán)的強(qiáng)度低，在運(yùn)輸和使用過(guò)程中容易碎裂，這直接限制了冷固結(jié)球團(tuán)的使用范圍。轉(zhuǎn)底爐還原工藝是在環(huán)形加熱爐基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的直接還原工藝，該工藝中，含鐵粉料和煤粉冷固成型后制成含碳球團(tuán)，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)隨著爐底的旋轉(zhuǎn)，被高溫加熱，實(shí)現(xiàn)快速還原，其突出的優(yōu)點(diǎn)是采用冷固結(jié)工藝，以及用煤作還原劑(符合國(guó)內(nèi)的能源特點(diǎn))。在轉(zhuǎn)底爐還原過(guò)程中，含碳球團(tuán)處于靜料層中，可以充分發(fā)揮含碳球團(tuán)自還原速度快的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)發(fā)生類似回轉(zhuǎn)窯經(jīng)常發(fā)生的結(jié)圈事故，并可脫除Zn、Pb等有害元素。國(guó)外主要用轉(zhuǎn)底爐來(lái)處理含Zn、Pb的鋼廠粉塵，而國(guó)內(nèi)除了這一功能外，還將轉(zhuǎn)底爐用作特殊礦如釩鈦磁鐵礦砂的綜合處理上。目前轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝在國(guó)內(nèi)外備受關(guān)注，它采用的原料是冷固結(jié)球團(tuán)，球團(tuán)成型要求的粘結(jié)劑通常采用有機(jī)粘結(jié)劑(如廢糖漿、高分子粘結(jié)劑等)，該類粘結(jié)劑在高溫條件下自動(dòng)揮發(fā)，不會(huì)增加產(chǎn)品的雜質(zhì)含量，不降低產(chǎn)品的鐵品位；但是成本很高，另外在轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)過(guò)程中，有機(jī)粘結(jié)劑需要和混合料非常均勻地混合，以提高粘結(jié)效果，而現(xiàn)有的粘結(jié)劑加入裝置只是一些簡(jiǎn)單的儲(chǔ)料桶，配備污泥泵，加入過(guò)程簡(jiǎn)單，加入量很難準(zhǔn)確控制，造成粘結(jié)劑的用量不足或浪費(fèi)；同時(shí)有機(jī)粘結(jié)劑對(duì)溫度較為敏感，溫度低時(shí)流動(dòng)性差， 容易自結(jié)成團(tuán)，無(wú)法和原料混合均勻，造成成品球團(tuán)的強(qiáng)度指標(biāo)差別很大，溫度過(guò)高又會(huì)造成有機(jī)粘結(jié)劑的粘結(jié)效果變差。
發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的是在于提供一種粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，該裝置使粘結(jié)劑制備方法簡(jiǎn)單化，降低成本，輸出的粘結(jié)劑具有輸量準(zhǔn)確以及易與物料混合均勻等優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案一種粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，它包括制備部分和輸出部分，其中制備部分包括罐壁帶夾層的反應(yīng)罐1，反應(yīng)罐1內(nèi)帶有攪拌器6，攪拌器6通過(guò)連接軸與電機(jī)3相連，反應(yīng)罐1上部有下料口 4、溫度計(jì)接口 5，下部有加溫裝置接口 7 ；輸出部分包括與反應(yīng)罐1相連的多個(gè)控制閥、計(jì)量元件和連接管路。反應(yīng)罐1為1個(gè)或1個(gè)以上，可單獨(dú)或交替工作；每個(gè)反應(yīng)罐1均連有電動(dòng)閥8。反應(yīng)罐1為內(nèi)壁光滑、不粘附液體的搪玻璃帶夾層反應(yīng)罐。通過(guò)加溫裝置接口 7將加溫裝置連接到反應(yīng)罐1，該加溫裝置為蒸汽加熱裝置或電加熱裝置。反應(yīng)罐1的夾層內(nèi)有加熱介質(zhì)，該加熱介質(zhì)為可控制流量的水蒸氣或?qū)嵊停搶?dǎo)熱油中置有可調(diào)節(jié)加熱功率的電加熱棒。所述溫度計(jì)接口 5連接測(cè)量罐內(nèi)溫度的熱電阻。電機(jī)3通過(guò)連接軸帶動(dòng)攪拌器6運(yùn)轉(zhuǎn)，攪動(dòng)反應(yīng)罐內(nèi)的粘結(jié)劑原料，使之充分接觸及反應(yīng)。所述控制閥包括控制粘結(jié)劑輸出的電動(dòng)閥8和/或手動(dòng)閥9。兩個(gè)反應(yīng)罐配備的電動(dòng)閥8為交替打開(kāi)的連鎖控制。計(jì)量元件包括測(cè)量粘結(jié)劑的輸出流量的流量計(jì)11和/或控制輸出的粘結(jié)劑的流量的計(jì)量泵10，計(jì)量泵10配有進(jìn)行0 100%流量調(diào)節(jié)的變頻器。輸出部分可對(duì)閥門(mén)、計(jì)量泵、流量計(jì)和管路進(jìn)行自動(dòng)清洗。與現(xiàn)有粘結(jié)劑的加入設(shè)備相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢(shì)(1)粘結(jié)劑升溫和制備的反應(yīng)罐不限于一個(gè)，其可交替工作，保證粘結(jié)劑的連續(xù)向外輸出；(2)反應(yīng)罐為搪玻璃內(nèi)壁，不掛液，不粘附；(3)反應(yīng)罐配備攪拌和升溫裝置，可以對(duì)各種粘結(jié)劑的原料進(jìn)行升溫以發(fā)生各種聚合反應(yīng)，制作黏性高、流動(dòng)性好、易混勻的粘結(jié)劑；(4)反應(yīng)罐的升溫方式可采用電加熱和蒸汽加熱兩種方式；(5)利用電動(dòng)閥、計(jì)量泵和流量計(jì)的連鎖控制，可使粘結(jié)劑的輸出過(guò)程自動(dòng)、準(zhǔn)確、 連續(xù)；(6)可自動(dòng)顯示溫度、粘結(jié)劑流量等參數(shù)。(7)反應(yīng)罐內(nèi)裝入清水，控制計(jì)量泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，可對(duì)反應(yīng)罐、閥門(mén)、流量計(jì)和管路等進(jìn)行清洗，將清水升溫后清洗效果更好。(8)可用于制作新型的高粘性的粘結(jié)劑。

圖1為本實(shí)用新型粘結(jié)劑的制備和輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1反應(yīng)罐12反應(yīng)罐2[0031]3電機(jī)4下料口[0032]5溫度計(jì)接口6攪拌器[0033]7加熱裝置接口8電動(dòng)閥[0034]9手動(dòng)閥10計(jì)量泵[0035]11流量計(jì)
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置包括制備部分和輸出部分， 其中制備部分包括罐壁帶夾層的反應(yīng)罐1、反應(yīng)罐2，反應(yīng)罐內(nèi)帶有攪拌器6，攪拌器6通過(guò)連接軸與電機(jī)3相連，反應(yīng)罐上部有下料口 4、溫度計(jì)接口 5，下部有加溫裝置接口 7 ；輸出部分包括與反應(yīng)罐1相連的電動(dòng)閥8，手動(dòng)閥9，計(jì)量泵10，流量計(jì)11和連接管路。所述反應(yīng)罐為搪玻璃帶夾層的反應(yīng)罐，內(nèi)壁光滑，使得粘結(jié)劑不粘壁，其數(shù)目不僅限于2個(gè)。電機(jī)3通過(guò)連接軸帶動(dòng)攪拌器6進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，攪動(dòng)反應(yīng)罐內(nèi)的粘結(jié)劑原料，使粘結(jié)劑原料充分接觸及反應(yīng)，生成黏性高的粘結(jié)劑。采用蒸汽加熱方式，通過(guò)加溫裝置接口 7，連接加溫裝置，將水蒸汽通入反應(yīng)罐1 的夾層，水蒸汽的熱焓通過(guò)夾層內(nèi)壁傳熱給罐內(nèi)的液體粘結(jié)劑，將粘結(jié)劑加熱，通過(guò)溫度計(jì)接口 5安裝的熱電阻測(cè)量溫度，并通過(guò)控制蒸汽流量來(lái)控制粘結(jié)劑的溫度。也可以用電加熱的方式，即通過(guò)加溫裝置接口 7，將電加熱棒裝入反應(yīng)罐的夾層， 夾層內(nèi)充填導(dǎo)熱油，將熱量傳給粘結(jié)劑，通過(guò)溫度計(jì)接口 5安裝的熱電阻測(cè)量溫度，并通過(guò)控制加熱棒的功率來(lái)控制粘結(jié)劑的溫度。其中，反應(yīng)罐1和反應(yīng)罐2為交替工作模式，即反應(yīng)罐1在粘結(jié)劑升溫或制備的過(guò)程中，反應(yīng)罐2內(nèi)的粘結(jié)劑已經(jīng)升溫或制備完成，可以通過(guò)粘結(jié)劑的輸出裝置往外精確輸出，在反應(yīng)罐2內(nèi)的粘結(jié)劑輸送完后，就可繼續(xù)加入原料，進(jìn)行粘結(jié)劑的升溫或制備，此時(shí)反應(yīng)罐1中粘結(jié)劑的升溫或制備過(guò)程結(jié)束，可以向外輸出，如此往復(fù)保證粘結(jié)劑可以連續(xù)、 準(zhǔn)確地按要求向外輸出。粘結(jié)劑的精確輸出裝置包括電動(dòng)閥8、手動(dòng)閥9、計(jì)量泵10、流量計(jì)11和管路等。 其中電動(dòng)閥8連鎖控制，保證一臺(tái)電動(dòng)閥打開(kāi)的條件下，另一臺(tái)電動(dòng)閥關(guān)閉，使得生產(chǎn)過(guò)程中輸送裝置的管路中永遠(yuǎn)充滿粘結(jié)劑，從而確保粘結(jié)劑的連續(xù)向外輸出。輸出裝置中安裝有計(jì)量泵10和流量計(jì)11，計(jì)量泵10可以0 100%進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，流量計(jì)11可以準(zhǔn)確反映粘結(jié)劑加入的流量，保證粘結(jié)劑的準(zhǔn)確添加。本裝置實(shí)施時(shí)，其操作過(guò)程如下首先檢查設(shè)備各部分正常后，打開(kāi)粘結(jié)劑輸出管路上的手動(dòng)閥，向反應(yīng)罐1內(nèi)加入原料和水，完成加料過(guò)程后開(kāi)始升溫，升溫開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)電機(jī)3，電機(jī)3帶動(dòng)攪拌器6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪拌，升溫到預(yù)定溫度后，停止升溫，停電機(jī)3和攪拌器6，開(kāi)計(jì)量泵10，同時(shí)開(kāi)反應(yīng)罐 1下部的電動(dòng)閥，通過(guò)管路向外輸送粘結(jié)劑，按設(shè)定好的粘結(jié)劑量調(diào)整計(jì)量泵10的輸出，流量計(jì)11可實(shí)時(shí)顯示粘結(jié)劑的流量，并反饋流量信號(hào)，通過(guò)控制系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整流量。反應(yīng)罐1內(nèi)的粘結(jié)劑開(kāi)始輸送時(shí)，反應(yīng)罐2下部的電動(dòng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)始向反應(yīng)罐2內(nèi)加入原料和水并開(kāi)始升溫，升溫開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)電機(jī)3，電機(jī)3帶動(dòng)攪拌器6進(jìn)行
5旋轉(zhuǎn)攪拌，升溫到預(yù)定溫度后，停止升溫，待反應(yīng)罐1內(nèi)的粘結(jié)劑輸送結(jié)束時(shí)，停電機(jī)3和攪拌器6，開(kāi)反應(yīng)罐2下部的電動(dòng)閥，同時(shí)關(guān)閉反應(yīng)罐1下部的電動(dòng)閥，反應(yīng)罐2內(nèi)的粘結(jié)劑通過(guò)管路向外輸送，此時(shí)計(jì)量泵10仍按設(shè)定好的粘結(jié)劑量向外輸送，流量計(jì)11可實(shí)時(shí)顯示粘結(jié)劑的流量，并反饋流量信號(hào)，通過(guò)控制系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整流量。反應(yīng)罐1和反應(yīng)罐2依次按上述操作循環(huán)往復(fù)，保證粘結(jié)劑的輸送自動(dòng)、連續(xù)、準(zhǔn)確。如果實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，需要保證粘結(jié)劑的制備和加入裝置的清潔， 此時(shí)通過(guò)反應(yīng)罐的加料口，加入清水，按上述操作過(guò)程進(jìn)行操作，可對(duì)反應(yīng)罐、閥門(mén)、計(jì)量泵、流量計(jì)和輸送管路進(jìn)行清洗，以保證設(shè)備的各部件和管路不會(huì)因此粘結(jié)劑的粘結(jié)而使得輸送困難。實(shí)施例一某鋼廠lOOkt/a釩鈦礦資源綜合利用轉(zhuǎn)底爐工藝采用了本實(shí)用新型的粘結(jié)劑制備和輸出裝置，設(shè)備功能和參數(shù)如下1、滿足粘結(jié)劑升溫、攪拌及制備等功能。2、粘結(jié)劑升溫可控，最高升溫80°C。3、粘結(jié)劑添加0 4t/h，誤差< 2%。4、粘結(jié)劑正常添加過(guò)程中的瞬間流量波動(dòng)不大于2%。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，將廢糖漿加入反應(yīng)罐，升溫到60°C，通過(guò)該裝置的輸出部分，將廢糖漿加入到由釩鈦磁鐵精礦(!Fe 62%, Ti0212%, V2050.6%, -80目占80% )和煤粉 (固定碳75%，-80目占80%)組成的混合原料中，廢糖漿占混合原料的5% (重量百分比)。經(jīng)過(guò)對(duì)輥壓球機(jī)壓制成直徑30 X 20 X 15mm的橢球狀含碳球團(tuán)，經(jīng)干燥后測(cè)定其平均抗壓強(qiáng)度和平均落下強(qiáng)度。從實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，該裝置運(yùn)轉(zhuǎn)良好，升溫控制和粘結(jié)劑輸送精確。如果不用本裝置，直接向混合料中添加廢糖漿，要達(dá)到一致的指標(biāo)，廢糖漿的添加量要達(dá)到6%。使用本裝置后，廢糖漿的使用量可以節(jié)約16.7%，主要原因在于，本裝置輸出量精確，另外經(jīng)過(guò)升溫后，廢糖漿流動(dòng)性變好，和混合料的混和均勻，避免了由于混勻性差造成的浪費(fèi)。比較的結(jié)果見(jiàn)表1所示。表1使用本裝置前后相關(guān)參數(shù)對(duì)比表
權(quán)利要求1.一種粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，它包括制備部分和輸出部分，其特征在于制備部分包括罐壁帶夾層的反應(yīng)罐(1)，反應(yīng)罐(1)內(nèi)帶有攪拌器(6)，攪拌器(6)通過(guò)連接軸與電機(jī)C3)相連，反應(yīng)罐(1)上部有下料口 G)、溫度計(jì)接口(5)，下部有加溫裝置接口(7)； 輸出部分包括與反應(yīng)罐(1)相連的多個(gè)控制閥、計(jì)量元件和連接管路。
2.如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于反應(yīng)罐⑴為1個(gè)或1 個(gè)以上，可單獨(dú)或交替工作；每個(gè)反應(yīng)罐(1)均連有電動(dòng)閥(8)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于反應(yīng)罐(1)為內(nèi)壁光滑、不粘附液體的搪玻璃帶夾層反應(yīng)罐。
4.如權(quán)利要求1或2所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于通過(guò)加溫裝置接口(7)將加溫裝置連接到反應(yīng)罐(1)，該加溫裝置為蒸汽加熱裝置或電加熱裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于反應(yīng)罐(1)的夾層內(nèi)有加熱介質(zhì)，該加熱介質(zhì)為可控制流量的水蒸氣或?qū)嵊停搶?dǎo)熱油中置有可調(diào)節(jié)加熱功率的電加熱棒。
6.如權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于所述溫度計(jì)接口(5) 連接測(cè)量罐內(nèi)溫度的熱電阻。
7.如權(quán)利要求1或2所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于電機(jī)(3)通過(guò)連接軸帶動(dòng)攪拌器(6)運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于所述控制閥包括控制粘結(jié)劑輸出的電動(dòng)閥⑶和/或手動(dòng)閥(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于兩個(gè)反應(yīng)罐配備的電動(dòng)閥(8)為交替打開(kāi)的連鎖控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑的制備和輸出裝置，其特征在于計(jì)量元件包括測(cè)量粘結(jié)劑的輸出流量的流量計(jì)(11)和/或控制輸出的粘結(jié)劑的流量的計(jì)量泵(10)，計(jì)量泵 (10)配有進(jìn)行0 100%流量調(diào)節(jié)的變頻器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)冷固結(jié)成型領(lǐng)域，特別涉及一種用于制備和連續(xù)輸出粘結(jié)劑的裝置。它包括制備部分和輸出部分。其中，制備部分包括罐壁帶夾層的反應(yīng)罐(1)，反應(yīng)罐(1)內(nèi)帶有攪拌器(6)，攪拌器(6)通過(guò)連接軸與電機(jī)(3)相連，反應(yīng)罐(1)上部有下料口(4)、溫度計(jì)接口(5)，下部有加溫裝置接口(7)；輸出部分包括與反應(yīng)罐(1)相連的電動(dòng)閥(8)，手動(dòng)閥(9)，計(jì)量泵(10)，流量計(jì)(11)和連接管路。本實(shí)用新型的裝置使粘結(jié)劑制備方法簡(jiǎn)單化，降低成本，輸出的粘結(jié)劑具有輸量準(zhǔn)確以及易與物料混合均勻等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J4/02GK201978742SQ20102069072
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者周和敏, 沈鵬飛, 許海川, 靳紅濱 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院