一種煤粉成型裝置的制造方法
專利名稱:一種煤粉成型裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤粉成型裝置，包括對輥成型機(jī)、給料設(shè)備和抽真空設(shè)備；本實(shí)用新型通過抽真空設(shè)備對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，提高煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度。
【專利說明】
一種煤粉成型裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于煤粉加工成型領(lǐng)域，特別涉及一種煤粉成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國的能源結(jié)構(gòu)是多煤少油少氣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2007年底，中國常規(guī)一次能源探明和剩余可采資源量(包括煤、石油、天然氣和水能)中，煤炭占73.2%，石油占1.3%，天然氣占1.3 %，水能占24.2 %。2007年中國煤炭產(chǎn)量達(dá)25.36億t，消費(fèi)總量達(dá)25.8億t，在一次能源的比重分別為76.4%和69.5%，煤炭的產(chǎn)量與消費(fèi)占絕對主力。中國的能源消費(fèi)現(xiàn)狀決定了中國當(dāng)前能源政策調(diào)整的重點(diǎn)在于對煤炭的清潔化、高效化使用。作為潔凈煤生產(chǎn)技術(shù)的一種，型煤生產(chǎn)具有操作簡單、技術(shù)成熟、成本低廉、節(jié)能增效明顯、廢氣排放量減少等優(yōu)點(diǎn)，值得我們大力發(fā)展。
[0003]煤粉成型技術(shù)已經(jīng)廣泛的用于原煤的深加工領(lǐng)域，例如，在活性炭生產(chǎn)中，以煤為原料制備煤基活性炭的方法已被廣泛應(yīng)用，為了使得到的活性炭在使用時(shí)具有較高強(qiáng)度，通常需要在煤進(jìn)行炭化活化前進(jìn)行成型處理，因此，煤炭高強(qiáng)度成型也是制備高強(qiáng)度活性炭的基礎(chǔ)。
[0004]常用的煤粉成型裝置有對輥成型機(jī)，煤粉在對輥成型機(jī)的兩個(gè)壓輥之間受壓成型。
[0005]對于粘結(jié)性較差的原料煤，在成型中仍需要添加各種粘結(jié)劑以輔助煤粉成型，不僅增加成本，而且容易導(dǎo)致成型過程中煤料成型后部分仍粘附在對輥上。目前，無粘結(jié)劑的煤粉(特別是無粘結(jié)性煤制成的煤粉)成型研究也越來越成為人們研究的熱點(diǎn)，這雖然可以有效避免原料煤在對輥上的粘附，然而為了制備得到強(qiáng)度等更佳的成型煤，同時(shí)也必然需要對成型設(shè)備提出更高的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤粉成型裝置，以制備強(qiáng)度更佳的成型煤。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的煤粉成型裝置采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種煤粉成型裝置，包括對輥成型機(jī)和給料設(shè)備，所述給料設(shè)備設(shè)置于所述對輥成型機(jī)的壓輥上方，用于向所述對輥成型機(jī)輸送待成型的煤粉;其中，所述煤粉成型設(shè)備還包括抽真空設(shè)備;所述給料設(shè)備包括倉體、設(shè)置于所述倉體下端的出口部以及設(shè)置于所述倉體和出口部內(nèi)的給料螺旋，
[0009]所述倉體包括外殼以及內(nèi)襯于所述外殼內(nèi)的錐形濾板，所述濾板的上、下兩端分別與所述外殼密封連接，從而在所述濾板與外殼之間形成濾腔，所述抽真空設(shè)備連接至所述濾腔，用于脫除所述煤粉中的氣體；
[0010]所述給料螺旋包括轉(zhuǎn)軸和沿所述轉(zhuǎn)軸的長度方向盤繞在所述轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片，所述螺旋葉片的外沿靠近所述濾板和出口部的內(nèi)壁設(shè)置。
[0011]在本實(shí)用新型中，通過濾腔以及抽真空設(shè)備對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，優(yōu)選地，所述濾板的過濾精度為5?15μ??，進(jìn)一步優(yōu)選為8?12m，例如I Oym。所述濾板可以采用金屬絲網(wǎng)燒結(jié)板，燒結(jié)板可透氣，但煤粉無法通過。另外，為保證脫氣效果，本領(lǐng)域技術(shù)理解，所述倉體在運(yùn)行時(shí)需要處于一定程度的密封狀態(tài)，例如保持一定密封程度的進(jìn)料和出料，其中本實(shí)用新型的出料方式天然具有一定的密封效果，可以滿足要求;對于進(jìn)料，可以在所述倉體的進(jìn)料口上設(shè)置雙螺桿給料機(jī)和/或星型閥，從而以一定密封程度將煤粉連續(xù)穩(wěn)定輸送入倉體內(nèi)。
[0012]在本實(shí)用新型中，所述錐形濾板內(nèi)襯于倉體內(nèi)，可以是內(nèi)襯于整個(gè)倉體側(cè)壁，或者僅倉體下部的側(cè)壁，即倉體的上部可以設(shè)有或不設(shè)有濾板。
[0013]在本實(shí)用新型中，通過螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)使倉體內(nèi)的物料自出口部排出，所述螺旋葉片的外沿靠近所述濾板和出口部的內(nèi)壁設(shè)置，例如其間距不大于10mm，或不大于5mm，又或不大于2mm，比如0.5mm、Imm或1.5mm。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，所述給料螺旋還包括刮板條，所述刮板條固定在所述螺旋葉片的外沿上，并與所述濾板表面貼合，從而可以隨所述螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)而刮掉附著于濾板表面的煤粉，減少堵塞，提高脫氣效果，并進(jìn)而提高最終成型強(qiáng)度;優(yōu)選地，所述刮板條與所述轉(zhuǎn)軸位于同一平面上。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，所述給料設(shè)備還包括布料槽，所述布料槽安裝至所述出口部下端，用于使所述出口部排出的物料在所述壓輥上沿其軸向均勻分布，例如，所述布料槽的下端可以設(shè)置為長方形或其他類似性質(zhì)，以便提高煤粉的整體成型強(qiáng)度;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸的下端呈錐形，并且穿過所述出口部延伸至所述布料槽內(nèi)。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，所述濾板與其中心軸的夾角為12°?30°，進(jìn)一步優(yōu)選15°?30°，例如20°或25° ;所述轉(zhuǎn)軸的直徑與所述出口部的內(nèi)徑之比為1:2?1:4，比如1:3。采用上述角度不僅有利于防止煤粉在螺旋葉片的作用下過快壓縮，同時(shí)與較粗的轉(zhuǎn)軸配合，有利于提高單位煤粉的脫氣面，最終保證煤粉在下行過程中的順利脫氣，提高煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度;更優(yōu)選地，所述螺旋葉片的螺距為所述轉(zhuǎn)軸直徑的I?2倍；另外，所述螺旋葉片的螺距還可以由上至下逐步減小，以調(diào)節(jié)煤粉的預(yù)壓縮比。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，位于所述濾板內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有至少3個(gè)螺旋，優(yōu)選3?6個(gè)螺旋，例如4個(gè)或5個(gè);位于所述出口部內(nèi)的螺旋葉片至少設(shè)有0.5個(gè)螺旋，優(yōu)選0.5?2.5個(gè)螺旋，例如I個(gè)或2個(gè)。前述的0.5個(gè)螺旋是指螺旋葉片在轉(zhuǎn)軸上盤繞
180。ο
[0018]利用本實(shí)用新型的煤粉成型裝置進(jìn)行煤粉成型，原料煤的適應(yīng)性廣泛，可以是無粘結(jié)性煤、弱粘結(jié)性煤、中等偏弱粘結(jié)性煤、中等偏強(qiáng)粘結(jié)性煤或強(qiáng)粘結(jié)性煤中的一種或多種的混合物。所述無粘結(jié)性煤、弱粘結(jié)性煤、中等偏弱粘結(jié)性煤、中等偏強(qiáng)粘結(jié)性煤或強(qiáng)粘結(jié)性煤為本領(lǐng)域所熟知，即，按粘結(jié)指數(shù)G分類，O?5為無粘結(jié)性煤，5?20為弱粘結(jié)性煤，20?50為中等偏弱粘結(jié)性煤，50?65為中等偏強(qiáng)粘結(jié)性煤，大于65為強(qiáng)粘結(jié)性煤。
[0019]本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，原料煤的粘結(jié)指數(shù)越高，越有利于成型制備強(qiáng)度較高的型煤，而原料煤的粘結(jié)指數(shù)越低，則成型制備強(qiáng)度較高的型煤的難度越大。本實(shí)用新型的成型過程通過對煤粉進(jìn)行脫氣及其它相應(yīng)調(diào)整，使得不論是粘結(jié)指數(shù)較高的原料煤還是粘結(jié)指數(shù)較低的原料煤均可以成功制備出高強(qiáng)度型煤，因此特別適用于以無粘結(jié)性煤或以無粘結(jié)性煤為主的原料煤的成型(脫氣效果更佳)，例如，所述原料煤全部為無粘結(jié)性煤，或者所述原料煤中無粘結(jié)性煤的含量大于50wt%，比如為60wt%、70wt%、80wt%S90wt%，其余部分可以是弱粘結(jié)性煤等，優(yōu)選地，所述無粘結(jié)性煤的粘結(jié)指數(shù)為<2，例如為0、1或2。在本實(shí)用新型中，所述原料煤的粘結(jié)指數(shù)優(yōu)選不大于30，進(jìn)一步優(yōu)選不大于20，更優(yōu)選不大于10，例如不大于5，即無粘結(jié)性煤。
[0020]在本實(shí)用新型中，對倉體內(nèi)的物料進(jìn)行脫氣處理，以減少煤粉顆粒間及表面吸附的空氣，從而有利于提高成型強(qiáng)度。當(dāng)負(fù)壓過大時(shí)，可以進(jìn)行反吹，以防堵塞，例如真空栗采用DCS控制，當(dāng)負(fù)壓超過6Kpa時(shí)，反吹I秒鐘。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過濾腔以及抽真空設(shè)備對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，提高給料螺旋對煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的示意圖；
[0024]圖3為圖2中布料槽的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的煤粉成型裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不僅限于此。
[0026]如圖1所示，在一種實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的煤粉成型裝置包括對輥成型機(jī)1、給料設(shè)備和抽真空設(shè)備3。其中，所述給料設(shè)備設(shè)置于所述對輥成型機(jī)I的壓輥11上方，用于向所述對輥成型機(jī)I輸送待成型的煤粉，以便成型。所述對輥成型機(jī)I可以本領(lǐng)域常用的煤炭對輥成型機(jī)，例如BEPEX公司生產(chǎn)的MS150型型對輥成型機(jī)，為本領(lǐng)域所熟知，這里不再贅述。所述抽真空設(shè)備3同樣可以本領(lǐng)域常用的真空機(jī)，為本領(lǐng)域所熟知，這里不再贅述。
[0027]所述給料設(shè)備包括倉體21、設(shè)置于所述倉體21下端的出口部22，以及設(shè)置于所述倉體21和出口部22內(nèi)的給料螺旋。所述倉體21包括外殼25以及內(nèi)襯于所述外殼25內(nèi)的錐形濾板26，所述濾板26的上、下兩端分別與所述外殼25密封連接，從而在所述濾板與外殼之間形成濾腔，所述抽真空設(shè)備3連接至所述濾腔，用于脫除所述煤粉中的氣體。優(yōu)選地，所述濾板26的過濾精度為5?15μηι，進(jìn)一步優(yōu)選為8?12μηι，例如ΙΟμπι。所述濾板26為金屬絲網(wǎng)燒結(jié)板，燒結(jié)板可透氣，但煤粉無法通過。
[0028]所述給料螺旋包括轉(zhuǎn)軸23、刮板條28，以及沿所述轉(zhuǎn)軸23的長度方向盤繞在所述轉(zhuǎn)軸23上的螺旋葉片24。所述螺旋葉片24的外沿靠近所述濾板26和出口部22的內(nèi)壁設(shè)置，其中，位于所述濾板26內(nèi)的螺旋葉片24設(shè)有4個(gè)螺旋，位于所述出口部內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有I個(gè)螺旋。優(yōu)選地，所述濾板26與其中心軸的夾角(即濾板與轉(zhuǎn)軸所夾銳角)為12°?30°，進(jìn)一步優(yōu)選15°?30°，例如20°或25° ;所述轉(zhuǎn)軸23的直徑與所述出口部22的內(nèi)徑之比為1:2?1:4，比如1:3，以更好地保證煤粉在下行過程中的順利脫氣，提高煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度;更優(yōu)選地，所述螺旋葉片24的螺距為所述轉(zhuǎn)軸23直徑的I?2倍；另外，所述螺旋葉片24的螺距還可以由上至下逐步減小，以調(diào)節(jié)煤粉的預(yù)壓縮比。
[0029]所述刮板條28呈長條形，與所述轉(zhuǎn)軸23位于同一平面上，并固定在所述螺旋葉片24的外沿上，與所述濾板26表面貼合，從而可以隨所述螺旋葉片24的轉(zhuǎn)動(dòng)而刮掉附著于濾板26表面的煤粉，減少堵塞，提高脫氣效果。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在其他實(shí)施例中，所述刮板條28可以不與所述轉(zhuǎn)軸23位于同一平面內(nèi)。
[0030]如圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述給料設(shè)備還包括布料槽29，所述布料槽29安裝至所述出口部22下端，其中，如圖3所示，所述布料槽29上端為與所述出口部22的下端相匹配的圓形開口4，所述布料槽29的下端為近似長方形的開口 5，從而可使所述出口部22排出的物料在所述壓輥11上沿其軸向均勻分布。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述布料槽29的下端還可以是其它有利于物料分布的類似形狀。另外，所述轉(zhuǎn)軸23的下端呈錐形，并且穿過所述出口部22延伸至所述布料槽29內(nèi)。
[0031]本實(shí)用新型的煤粉成型設(shè)備運(yùn)行時(shí)，待成型的煤粉通過倉體21進(jìn)料口上的星型閥27連續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)料。在倉體21內(nèi)，給料螺旋在外部電機(jī)(圖中未示出)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使煤粉在穿過錐形濾板26向下輸送的過程中，逐步被壓縮，同時(shí)，通過濾腔以及抽真空設(shè)備3對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，從而更有利于壓縮。穿過錐形濾板26的煤粉繼續(xù)向下進(jìn)入圓柱形的出口部22內(nèi)，使其中預(yù)壓縮的煤粉的形狀得以保持一定時(shí)間，在穩(wěn)定煤粉的預(yù)壓縮效果后，繼續(xù)在螺旋葉片24的作用下向下進(jìn)入布料槽29，同時(shí)轉(zhuǎn)軸23的錐形末端的作用下沿壓輥11的軸向更好的分布，最后經(jīng)對輥成型機(jī)I擠壓成型。
[0032]以下進(jìn)一步結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0033]其中，相關(guān)參數(shù)的表征方法說明如下:
[0034]平均粒度-GB/T 19077.1-2008粒度分析激光衍射法
[0035]強(qiáng)度-根據(jù)GB/T7702.3-2008進(jìn)行測定。
[0036]其中，所用原料煤性質(zhì)如下:
[0037]新疆哈密煤，來自新疆保利煤礦，其指標(biāo)為:水分5.17wt%,空氣干燥基灰分為1.31wt%，干燥無灰基揮發(fā)分35.54wt%，粘結(jié)指數(shù)2，屬于無粘結(jié)性煤；
[0038]黑山礦區(qū)長煙煤，來自新疆托克遜黑山煤礦，其指標(biāo)為:水分3.43wt %，空氣干燥基灰分3.52wt%，干燥無灰基揮發(fā)分37.16wt%，粘結(jié)指數(shù)O，屬于無粘結(jié)性煤。
[0039]以下實(shí)施例/對比例中，所述成型設(shè)備為對輥壓塊成型機(jī)，生產(chǎn)廠家:BEPEX公司；型號:MS150。
[0040]實(shí)施例1
[0041](I)、將新疆哈密煤與黑山礦區(qū)長煙煤按質(zhì)量比1:1混合均勻，并粉碎至平均粒徑為25μπι的煤粉，分別利用180目篩和360目篩進(jìn)行篩分，其中，粒徑大于80μπι的煤粉含量為4.2wt% ;粒徑大于40μηι的煤粉含量為16wt% ；
[0042](2)、將(I)得到的煤粉經(jīng)星型閥送入如圖2所示的給料設(shè)備內(nèi)，對倉體內(nèi)的物料進(jìn)行脫氣處理，使倉體內(nèi)的負(fù)壓保持在2.5kPa?3kPa ；
[0043](3)、使所述倉體內(nèi)物料的溫度保持在80°C?85°C、水分含量約為3wt% ;
[0044](4)、將所述倉體內(nèi)的物料通過螺旋強(qiáng)制給料機(jī)送入成型設(shè)備在進(jìn)行成型，成型時(shí)對輥間線壓力約為11?12t/cm，以得到成型壓塊料(型煤)。
[0045]檢測成型壓塊料強(qiáng)度，強(qiáng)度分布為88?94。按照質(zhì)量進(jìn)行平均后平均強(qiáng)度為92。
[0046]對比例I
[0047]與上述實(shí)施例1的區(qū)別在于，倉體內(nèi)無濾板。
[0048]檢測型煤強(qiáng)度，強(qiáng)度分布為83?94。按照質(zhì)量進(jìn)行平均后平均強(qiáng)度為89。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤粉成型裝置，包括對輥成型機(jī)和給料設(shè)備，所述給料設(shè)備設(shè)置于所述對輥成型機(jī)的壓輥上方，用于向所述對輥成型機(jī)輸送待成型的煤粉;其特征在于，所述煤粉成型設(shè)備還包括抽真空設(shè)備;所述給料設(shè)備包括倉體、設(shè)置于所述倉體下端的出口部以及設(shè)置于所述倉體和出口部內(nèi)的給料螺旋， 所述倉體包括外殼以及內(nèi)襯于所述外殼內(nèi)的錐形濾板，所述濾板的上、下兩端分別與所述外殼密封連接，從而在所述濾板與外殼之間形成濾腔，所述抽真空設(shè)備連接至所述濾腔，用于脫除所述煤粉中的氣體； 所述給料螺旋包括轉(zhuǎn)軸和沿所述轉(zhuǎn)軸的長度方向盤繞在所述轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片，所述螺旋葉片的外沿靠近所述濾板和出口部的內(nèi)壁設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述給料螺旋還包括刮板條，所述刮板條固定在所述螺旋葉片的外沿上，并與所述濾板表面貼合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述給料設(shè)備還包括布料槽，所述布料槽安裝至所述出口部下端，用于使所述出口部排出的物料在所述壓輥上沿其軸向均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸的下端呈錐形，并且穿過所述出口部延伸至所述布料槽內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述濾板與其中心軸的夾角為12°?30°，所述轉(zhuǎn)軸的直徑與所述出口部的內(nèi)徑之比為1:2?1: 4。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述螺旋葉片的螺距為所述轉(zhuǎn)軸直徑的I?2倍。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤粉成型裝置，其特征在于，位于所述濾板內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有4?8個(gè)螺旋，位于所述出口部內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有0.5?I個(gè)螺旋。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述濾板的過濾精度為5?15μmD9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述刮板條與所述轉(zhuǎn)軸位于同一平面上。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述螺旋葉片的螺距由上至下逐步減小。
【文檔編號】C10L5/06GK205710640SQ201620267979
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】王洪強(qiáng), 許新田, 韓曉林, 漆濤, 趙龍, 陸曉東, 魯宗虎, 趙振江, 王成, 鄭印鐸
【申請人】神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華新疆能源有限責(zé)任公司
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤粉成型裝置，包括對輥成型機(jī)、給料設(shè)備和抽真空設(shè)備；本實(shí)用新型通過抽真空設(shè)備對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，提高煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度。
【專利說明】
一種煤粉成型裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于煤粉加工成型領(lǐng)域，特別涉及一種煤粉成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國的能源結(jié)構(gòu)是多煤少油少氣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2007年底，中國常規(guī)一次能源探明和剩余可采資源量(包括煤、石油、天然氣和水能)中，煤炭占73.2%，石油占1.3%，天然氣占1.3 %，水能占24.2 %。2007年中國煤炭產(chǎn)量達(dá)25.36億t，消費(fèi)總量達(dá)25.8億t，在一次能源的比重分別為76.4%和69.5%，煤炭的產(chǎn)量與消費(fèi)占絕對主力。中國的能源消費(fèi)現(xiàn)狀決定了中國當(dāng)前能源政策調(diào)整的重點(diǎn)在于對煤炭的清潔化、高效化使用。作為潔凈煤生產(chǎn)技術(shù)的一種，型煤生產(chǎn)具有操作簡單、技術(shù)成熟、成本低廉、節(jié)能增效明顯、廢氣排放量減少等優(yōu)點(diǎn)，值得我們大力發(fā)展。
[0003]煤粉成型技術(shù)已經(jīng)廣泛的用于原煤的深加工領(lǐng)域，例如，在活性炭生產(chǎn)中，以煤為原料制備煤基活性炭的方法已被廣泛應(yīng)用，為了使得到的活性炭在使用時(shí)具有較高強(qiáng)度，通常需要在煤進(jìn)行炭化活化前進(jìn)行成型處理，因此，煤炭高強(qiáng)度成型也是制備高強(qiáng)度活性炭的基礎(chǔ)。
[0004]常用的煤粉成型裝置有對輥成型機(jī)，煤粉在對輥成型機(jī)的兩個(gè)壓輥之間受壓成型。
[0005]對于粘結(jié)性較差的原料煤，在成型中仍需要添加各種粘結(jié)劑以輔助煤粉成型，不僅增加成本，而且容易導(dǎo)致成型過程中煤料成型后部分仍粘附在對輥上。目前，無粘結(jié)劑的煤粉(特別是無粘結(jié)性煤制成的煤粉)成型研究也越來越成為人們研究的熱點(diǎn)，這雖然可以有效避免原料煤在對輥上的粘附，然而為了制備得到強(qiáng)度等更佳的成型煤，同時(shí)也必然需要對成型設(shè)備提出更高的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤粉成型裝置，以制備強(qiáng)度更佳的成型煤。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的煤粉成型裝置采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種煤粉成型裝置，包括對輥成型機(jī)和給料設(shè)備，所述給料設(shè)備設(shè)置于所述對輥成型機(jī)的壓輥上方，用于向所述對輥成型機(jī)輸送待成型的煤粉;其中，所述煤粉成型設(shè)備還包括抽真空設(shè)備;所述給料設(shè)備包括倉體、設(shè)置于所述倉體下端的出口部以及設(shè)置于所述倉體和出口部內(nèi)的給料螺旋，
[0009]所述倉體包括外殼以及內(nèi)襯于所述外殼內(nèi)的錐形濾板，所述濾板的上、下兩端分別與所述外殼密封連接，從而在所述濾板與外殼之間形成濾腔，所述抽真空設(shè)備連接至所述濾腔，用于脫除所述煤粉中的氣體；
[0010]所述給料螺旋包括轉(zhuǎn)軸和沿所述轉(zhuǎn)軸的長度方向盤繞在所述轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片，所述螺旋葉片的外沿靠近所述濾板和出口部的內(nèi)壁設(shè)置。
[0011]在本實(shí)用新型中，通過濾腔以及抽真空設(shè)備對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，優(yōu)選地，所述濾板的過濾精度為5?15μ??，進(jìn)一步優(yōu)選為8?12m，例如I Oym。所述濾板可以采用金屬絲網(wǎng)燒結(jié)板，燒結(jié)板可透氣，但煤粉無法通過。另外，為保證脫氣效果，本領(lǐng)域技術(shù)理解，所述倉體在運(yùn)行時(shí)需要處于一定程度的密封狀態(tài)，例如保持一定密封程度的進(jìn)料和出料，其中本實(shí)用新型的出料方式天然具有一定的密封效果，可以滿足要求;對于進(jìn)料，可以在所述倉體的進(jìn)料口上設(shè)置雙螺桿給料機(jī)和/或星型閥，從而以一定密封程度將煤粉連續(xù)穩(wěn)定輸送入倉體內(nèi)。
[0012]在本實(shí)用新型中，所述錐形濾板內(nèi)襯于倉體內(nèi)，可以是內(nèi)襯于整個(gè)倉體側(cè)壁，或者僅倉體下部的側(cè)壁，即倉體的上部可以設(shè)有或不設(shè)有濾板。
[0013]在本實(shí)用新型中，通過螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)使倉體內(nèi)的物料自出口部排出，所述螺旋葉片的外沿靠近所述濾板和出口部的內(nèi)壁設(shè)置，例如其間距不大于10mm，或不大于5mm，又或不大于2mm，比如0.5mm、Imm或1.5mm。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，所述給料螺旋還包括刮板條，所述刮板條固定在所述螺旋葉片的外沿上，并與所述濾板表面貼合，從而可以隨所述螺旋葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)而刮掉附著于濾板表面的煤粉，減少堵塞，提高脫氣效果，并進(jìn)而提高最終成型強(qiáng)度;優(yōu)選地，所述刮板條與所述轉(zhuǎn)軸位于同一平面上。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，所述給料設(shè)備還包括布料槽，所述布料槽安裝至所述出口部下端，用于使所述出口部排出的物料在所述壓輥上沿其軸向均勻分布，例如，所述布料槽的下端可以設(shè)置為長方形或其他類似性質(zhì)，以便提高煤粉的整體成型強(qiáng)度;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)軸的下端呈錐形，并且穿過所述出口部延伸至所述布料槽內(nèi)。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，所述濾板與其中心軸的夾角為12°?30°，進(jìn)一步優(yōu)選15°?30°，例如20°或25° ;所述轉(zhuǎn)軸的直徑與所述出口部的內(nèi)徑之比為1:2?1:4，比如1:3。采用上述角度不僅有利于防止煤粉在螺旋葉片的作用下過快壓縮，同時(shí)與較粗的轉(zhuǎn)軸配合，有利于提高單位煤粉的脫氣面，最終保證煤粉在下行過程中的順利脫氣，提高煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度;更優(yōu)選地，所述螺旋葉片的螺距為所述轉(zhuǎn)軸直徑的I?2倍；另外，所述螺旋葉片的螺距還可以由上至下逐步減小，以調(diào)節(jié)煤粉的預(yù)壓縮比。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的煤粉成型裝置，優(yōu)選地，位于所述濾板內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有至少3個(gè)螺旋，優(yōu)選3?6個(gè)螺旋，例如4個(gè)或5個(gè);位于所述出口部內(nèi)的螺旋葉片至少設(shè)有0.5個(gè)螺旋，優(yōu)選0.5?2.5個(gè)螺旋，例如I個(gè)或2個(gè)。前述的0.5個(gè)螺旋是指螺旋葉片在轉(zhuǎn)軸上盤繞
180。ο
[0018]利用本實(shí)用新型的煤粉成型裝置進(jìn)行煤粉成型，原料煤的適應(yīng)性廣泛，可以是無粘結(jié)性煤、弱粘結(jié)性煤、中等偏弱粘結(jié)性煤、中等偏強(qiáng)粘結(jié)性煤或強(qiáng)粘結(jié)性煤中的一種或多種的混合物。所述無粘結(jié)性煤、弱粘結(jié)性煤、中等偏弱粘結(jié)性煤、中等偏強(qiáng)粘結(jié)性煤或強(qiáng)粘結(jié)性煤為本領(lǐng)域所熟知，即，按粘結(jié)指數(shù)G分類，O?5為無粘結(jié)性煤，5?20為弱粘結(jié)性煤，20?50為中等偏弱粘結(jié)性煤，50?65為中等偏強(qiáng)粘結(jié)性煤，大于65為強(qiáng)粘結(jié)性煤。
[0019]本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，原料煤的粘結(jié)指數(shù)越高，越有利于成型制備強(qiáng)度較高的型煤，而原料煤的粘結(jié)指數(shù)越低，則成型制備強(qiáng)度較高的型煤的難度越大。本實(shí)用新型的成型過程通過對煤粉進(jìn)行脫氣及其它相應(yīng)調(diào)整，使得不論是粘結(jié)指數(shù)較高的原料煤還是粘結(jié)指數(shù)較低的原料煤均可以成功制備出高強(qiáng)度型煤，因此特別適用于以無粘結(jié)性煤或以無粘結(jié)性煤為主的原料煤的成型(脫氣效果更佳)，例如，所述原料煤全部為無粘結(jié)性煤，或者所述原料煤中無粘結(jié)性煤的含量大于50wt%，比如為60wt%、70wt%、80wt%S90wt%，其余部分可以是弱粘結(jié)性煤等，優(yōu)選地，所述無粘結(jié)性煤的粘結(jié)指數(shù)為<2，例如為0、1或2。在本實(shí)用新型中，所述原料煤的粘結(jié)指數(shù)優(yōu)選不大于30，進(jìn)一步優(yōu)選不大于20，更優(yōu)選不大于10，例如不大于5，即無粘結(jié)性煤。
[0020]在本實(shí)用新型中，對倉體內(nèi)的物料進(jìn)行脫氣處理，以減少煤粉顆粒間及表面吸附的空氣，從而有利于提高成型強(qiáng)度。當(dāng)負(fù)壓過大時(shí)，可以進(jìn)行反吹，以防堵塞，例如真空栗采用DCS控制，當(dāng)負(fù)壓超過6Kpa時(shí)，反吹I秒鐘。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過濾腔以及抽真空設(shè)備對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，提高給料螺旋對煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的示意圖；
[0024]圖3為圖2中布料槽的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的煤粉成型裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不僅限于此。
[0026]如圖1所示，在一種實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的煤粉成型裝置包括對輥成型機(jī)1、給料設(shè)備和抽真空設(shè)備3。其中，所述給料設(shè)備設(shè)置于所述對輥成型機(jī)I的壓輥11上方，用于向所述對輥成型機(jī)I輸送待成型的煤粉，以便成型。所述對輥成型機(jī)I可以本領(lǐng)域常用的煤炭對輥成型機(jī)，例如BEPEX公司生產(chǎn)的MS150型型對輥成型機(jī)，為本領(lǐng)域所熟知，這里不再贅述。所述抽真空設(shè)備3同樣可以本領(lǐng)域常用的真空機(jī)，為本領(lǐng)域所熟知，這里不再贅述。
[0027]所述給料設(shè)備包括倉體21、設(shè)置于所述倉體21下端的出口部22，以及設(shè)置于所述倉體21和出口部22內(nèi)的給料螺旋。所述倉體21包括外殼25以及內(nèi)襯于所述外殼25內(nèi)的錐形濾板26，所述濾板26的上、下兩端分別與所述外殼25密封連接，從而在所述濾板與外殼之間形成濾腔，所述抽真空設(shè)備3連接至所述濾腔，用于脫除所述煤粉中的氣體。優(yōu)選地，所述濾板26的過濾精度為5?15μηι，進(jìn)一步優(yōu)選為8?12μηι，例如ΙΟμπι。所述濾板26為金屬絲網(wǎng)燒結(jié)板，燒結(jié)板可透氣，但煤粉無法通過。
[0028]所述給料螺旋包括轉(zhuǎn)軸23、刮板條28，以及沿所述轉(zhuǎn)軸23的長度方向盤繞在所述轉(zhuǎn)軸23上的螺旋葉片24。所述螺旋葉片24的外沿靠近所述濾板26和出口部22的內(nèi)壁設(shè)置，其中，位于所述濾板26內(nèi)的螺旋葉片24設(shè)有4個(gè)螺旋，位于所述出口部內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有I個(gè)螺旋。優(yōu)選地，所述濾板26與其中心軸的夾角(即濾板與轉(zhuǎn)軸所夾銳角)為12°?30°，進(jìn)一步優(yōu)選15°?30°，例如20°或25° ;所述轉(zhuǎn)軸23的直徑與所述出口部22的內(nèi)徑之比為1:2?1:4，比如1:3，以更好地保證煤粉在下行過程中的順利脫氣，提高煤粉的預(yù)壓效果以及后續(xù)的成型強(qiáng)度;更優(yōu)選地，所述螺旋葉片24的螺距為所述轉(zhuǎn)軸23直徑的I?2倍；另外，所述螺旋葉片24的螺距還可以由上至下逐步減小，以調(diào)節(jié)煤粉的預(yù)壓縮比。
[0029]所述刮板條28呈長條形，與所述轉(zhuǎn)軸23位于同一平面上，并固定在所述螺旋葉片24的外沿上，與所述濾板26表面貼合，從而可以隨所述螺旋葉片24的轉(zhuǎn)動(dòng)而刮掉附著于濾板26表面的煤粉，減少堵塞，提高脫氣效果。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在其他實(shí)施例中，所述刮板條28可以不與所述轉(zhuǎn)軸23位于同一平面內(nèi)。
[0030]如圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述給料設(shè)備還包括布料槽29，所述布料槽29安裝至所述出口部22下端，其中，如圖3所示，所述布料槽29上端為與所述出口部22的下端相匹配的圓形開口4，所述布料槽29的下端為近似長方形的開口 5，從而可使所述出口部22排出的物料在所述壓輥11上沿其軸向均勻分布。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所述布料槽29的下端還可以是其它有利于物料分布的類似形狀。另外，所述轉(zhuǎn)軸23的下端呈錐形，并且穿過所述出口部22延伸至所述布料槽29內(nèi)。
[0031]本實(shí)用新型的煤粉成型設(shè)備運(yùn)行時(shí)，待成型的煤粉通過倉體21進(jìn)料口上的星型閥27連續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)料。在倉體21內(nèi)，給料螺旋在外部電機(jī)(圖中未示出)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使煤粉在穿過錐形濾板26向下輸送的過程中，逐步被壓縮，同時(shí)，通過濾腔以及抽真空設(shè)備3對煤粉中的氣體進(jìn)行抽吸以便脫氣，從而更有利于壓縮。穿過錐形濾板26的煤粉繼續(xù)向下進(jìn)入圓柱形的出口部22內(nèi)，使其中預(yù)壓縮的煤粉的形狀得以保持一定時(shí)間，在穩(wěn)定煤粉的預(yù)壓縮效果后，繼續(xù)在螺旋葉片24的作用下向下進(jìn)入布料槽29，同時(shí)轉(zhuǎn)軸23的錐形末端的作用下沿壓輥11的軸向更好的分布，最后經(jīng)對輥成型機(jī)I擠壓成型。
[0032]以下進(jìn)一步結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0033]其中，相關(guān)參數(shù)的表征方法說明如下:
[0034]平均粒度-GB/T 19077.1-2008粒度分析激光衍射法
[0035]強(qiáng)度-根據(jù)GB/T7702.3-2008進(jìn)行測定。
[0036]其中，所用原料煤性質(zhì)如下:
[0037]新疆哈密煤，來自新疆保利煤礦，其指標(biāo)為:水分5.17wt%,空氣干燥基灰分為1.31wt%，干燥無灰基揮發(fā)分35.54wt%，粘結(jié)指數(shù)2，屬于無粘結(jié)性煤；
[0038]黑山礦區(qū)長煙煤，來自新疆托克遜黑山煤礦，其指標(biāo)為:水分3.43wt %，空氣干燥基灰分3.52wt%，干燥無灰基揮發(fā)分37.16wt%，粘結(jié)指數(shù)O，屬于無粘結(jié)性煤。
[0039]以下實(shí)施例/對比例中，所述成型設(shè)備為對輥壓塊成型機(jī)，生產(chǎn)廠家:BEPEX公司；型號:MS150。
[0040]實(shí)施例1
[0041](I)、將新疆哈密煤與黑山礦區(qū)長煙煤按質(zhì)量比1:1混合均勻，并粉碎至平均粒徑為25μπι的煤粉，分別利用180目篩和360目篩進(jìn)行篩分，其中，粒徑大于80μπι的煤粉含量為4.2wt% ;粒徑大于40μηι的煤粉含量為16wt% ；
[0042](2)、將(I)得到的煤粉經(jīng)星型閥送入如圖2所示的給料設(shè)備內(nèi)，對倉體內(nèi)的物料進(jìn)行脫氣處理，使倉體內(nèi)的負(fù)壓保持在2.5kPa?3kPa ；
[0043](3)、使所述倉體內(nèi)物料的溫度保持在80°C?85°C、水分含量約為3wt% ;
[0044](4)、將所述倉體內(nèi)的物料通過螺旋強(qiáng)制給料機(jī)送入成型設(shè)備在進(jìn)行成型，成型時(shí)對輥間線壓力約為11?12t/cm，以得到成型壓塊料(型煤)。
[0045]檢測成型壓塊料強(qiáng)度，強(qiáng)度分布為88?94。按照質(zhì)量進(jìn)行平均后平均強(qiáng)度為92。
[0046]對比例I
[0047]與上述實(shí)施例1的區(qū)別在于，倉體內(nèi)無濾板。
[0048]檢測型煤強(qiáng)度，強(qiáng)度分布為83?94。按照質(zhì)量進(jìn)行平均后平均強(qiáng)度為89。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤粉成型裝置，包括對輥成型機(jī)和給料設(shè)備，所述給料設(shè)備設(shè)置于所述對輥成型機(jī)的壓輥上方，用于向所述對輥成型機(jī)輸送待成型的煤粉;其特征在于，所述煤粉成型設(shè)備還包括抽真空設(shè)備;所述給料設(shè)備包括倉體、設(shè)置于所述倉體下端的出口部以及設(shè)置于所述倉體和出口部內(nèi)的給料螺旋， 所述倉體包括外殼以及內(nèi)襯于所述外殼內(nèi)的錐形濾板，所述濾板的上、下兩端分別與所述外殼密封連接，從而在所述濾板與外殼之間形成濾腔，所述抽真空設(shè)備連接至所述濾腔，用于脫除所述煤粉中的氣體； 所述給料螺旋包括轉(zhuǎn)軸和沿所述轉(zhuǎn)軸的長度方向盤繞在所述轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片，所述螺旋葉片的外沿靠近所述濾板和出口部的內(nèi)壁設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述給料螺旋還包括刮板條，所述刮板條固定在所述螺旋葉片的外沿上，并與所述濾板表面貼合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述給料設(shè)備還包括布料槽，所述布料槽安裝至所述出口部下端，用于使所述出口部排出的物料在所述壓輥上沿其軸向均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸的下端呈錐形，并且穿過所述出口部延伸至所述布料槽內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述濾板與其中心軸的夾角為12°?30°，所述轉(zhuǎn)軸的直徑與所述出口部的內(nèi)徑之比為1:2?1: 4。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述螺旋葉片的螺距為所述轉(zhuǎn)軸直徑的I?2倍。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤粉成型裝置，其特征在于，位于所述濾板內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有4?8個(gè)螺旋，位于所述出口部內(nèi)的螺旋葉片設(shè)有0.5?I個(gè)螺旋。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述濾板的過濾精度為5?15μmD9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述刮板條與所述轉(zhuǎn)軸位于同一平面上。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤粉成型裝置，其特征在于，所述螺旋葉片的螺距由上至下逐步減小。
【文檔編號】C10L5/06GK205710640SQ201620267979
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】王洪強(qiáng), 許新田, 韓曉林, 漆濤, 趙龍, 陸曉東, 魯宗虎, 趙振江, 王成, 鄭印鐸
【申請人】神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華新疆能源有限責(zé)任公司
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