一種成型燃料的平模成型模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源化利用領(lǐng)域，設(shè)及一種成型燃料的平模成型模具，尤其是 一種可將農(nóng)業(yè)廢棄物（如小麥枯桿、玉米枯桿等）合理地壓縮為成型燃料的模具。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民收入的增加，在較為接近商品能源產(chǎn)區(qū)的農(nóng)村地區(qū)，商品 能源（如煤、液化石油氣等）已成為其主要的炊事用能，從而使傳統(tǒng)方式利用的生物質(zhì)能首 先成為被替代的對象，致使被棄于田間地頭而隨意焚燒的枯桿量逐漸增加，不僅浪費(fèi)了資 源，還嚴(yán)重污染了大氣，危害了人類的生存環(huán)境，同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的可再生能源。我國又 是一個(gè)燃煤污染排放很嚴(yán)重的國家，改善能源結(jié)構(gòu)，減少環(huán)境污染是亟需解決的問題。生物 質(zhì)成型燃料技術(shù)可W在獲得優(yōu)質(zhì)能源的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對生物質(zhì)能源化處理和資源化利用，改 善和提高能源的綜合效益。
[0003] 目前，我國年產(chǎn)農(nóng)作物枯桿量十分豐富，約為8億噸，除部分用于造紙和畜牧飼料 夕F，大約3. 5億噸可作為能源使用，折合約1. 8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。根據(jù)《可再生能源法》，研究制 定支持生物質(zhì)能發(fā)展的配套法規(guī)和政策措施，出臺(tái)財(cái)政補(bǔ)貼、投資政策、稅收優(yōu)惠、用戶補(bǔ) 助等經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。加大對農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼力度，對從事生物質(zhì)能技術(shù)研發(fā)和設(shè) 備制造等企業(yè)給與所得稅優(yōu)惠。對使用生物質(zhì)固化成型燃料爐具的農(nóng)戶給予一次性補(bǔ)貼。 我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中要求2020年生物質(zhì)成型燃料年利用量達(dá)到5000萬 噸，成型燃料技術(shù)推廣發(fā)展前景良好。
[0004] 農(nóng)業(yè)廢棄物成型燃料生產(chǎn)技術(shù)是生物質(zhì)成型燃料成型技術(shù)的一種，可將農(nóng)作物枯 桿等農(nóng)業(yè)廢棄物從分散、沒有一定形狀的原料壓縮為形狀固定、密度較大的成型燃料，從而 節(jié)約運(yùn)輸和儲(chǔ)存費(fèi)用，改善燃燒狀況，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。對于農(nóng)作物枯桿為原料的生物質(zhì)成型 燃料生產(chǎn)系統(tǒng)，利用平模成型設(shè)備，相比環(huán)模、螺桿等成型設(shè)備，其能耗較低、穩(wěn)定性較好。 我國是農(nóng)業(yè)大國，主要的生物質(zhì)原料為農(nóng)業(yè)剩余物，因此，進(jìn)行平模成型設(shè)備模具發(fā)明創(chuàng)造 具有重要意義。
[0005] 成型模具是成型設(shè)備的重要部件，成型模具的壽命、成型過程的能耗和穩(wěn)定性是 成型設(shè)備選擇模具的主要參考。目前，將農(nóng)作物枯桿等生物質(zhì)粉碎后壓縮成型的模具已有 不少種類，但該些模具存在著W下問題；模具運(yùn)行后磨損嚴(yán)重，從模具材料上改進(jìn)不能滿足 要求；成型模具和平模為一體，需要帶平模一起更換；燃料模具壓縮成型過程易于堵塞成 型孔，壓縮能耗較高；原料進(jìn)料不穩(wěn)定、不順暢，能耗高，易磨損。
[0006] 總體上，我國農(nóng)作物枯桿資源比較豐富，也面臨著能源短缺和生物質(zhì)隨意焚燒帶 來的污染問題，同時(shí)成型燃料核屯、技術(shù)還發(fā)展不完善。因此，進(jìn)行農(nóng)作物枯桿成型燃料成型 模具的研究，開發(fā)能耗低、成型穩(wěn)定的成型模具，進(jìn)而滿足成型燃料的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，為成型燃 料示范推廣和應(yīng)用提供保障，最終達(dá)到減少化石燃料消耗、改善能源結(jié)構(gòu)、減少溫室氣體排 放、減輕環(huán)境污染、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種成型燃料的平模成型模具，可W克服目前成型模具易磨 損、壓縮能耗高、原料進(jìn)料不穩(wěn)定W及成型模具和平模需要一起更換等問題。
[000引為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0009] 一種成型燃料的平模成型模具，所述成型模具呈管狀，上端為進(jìn)料口，下端為出料 口，進(jìn)料口呈圓臺(tái)狀，進(jìn)料口內(nèi)徑由上至下縮小并與成型模具內(nèi)壁平滑過渡。
[0010] 優(yōu)選的，所述成型模具長度與其內(nèi)徑（下簡稱長徑比）的比值為4. 0~5. 0。
[0011] 優(yōu)選的，所述模具的進(jìn)料口的開口錐度為45~50。。
[0012] 優(yōu)選的，所述模具的進(jìn)料口的底圓直徑與母線長度的比（下簡稱徑斜比）為 5. 0 ~6. 0。
[0013] 優(yōu)選的，所述成型模具長度與其內(nèi)徑的比值為4. 5,進(jìn)料口的開口錐度為46°，進(jìn) 料口的底圓直徑與母線長度的比為5. 5。
[0014] 優(yōu)選的，所述的模具均勻嵌設(shè)在平模中。
[0015] 此設(shè)置改變了模具與平模一體設(shè)置的現(xiàn)狀，成型模具更換方便，運(yùn)行一定時(shí)間后 容易拆卸和安裝，不需要更換整個(gè)平模，提高了經(jīng)濟(jì)性。
[0016] 本發(fā)明提供了一種農(nóng)業(yè)廢棄物成型燃料的平模成型模具，分別對長徑比、開口錐 度和徑斜比進(jìn)行了優(yōu)化。農(nóng)業(yè)廢棄物通過平模設(shè)備進(jìn)行成型的過程中，本發(fā)明長徑比范圍 的模具可提高壓縮密度，減少單位質(zhì)量成型燃料的電耗。如在模具的長徑比為4. 0~5. 0 時(shí)，農(nóng)作物枯桿等經(jīng)過壓縮成型后的成型燃料密度在0. 9g/cm3W上。本發(fā)明開口錐度和徑 斜比范圍的模具有利于進(jìn)料順暢，減少進(jìn)料阻力，提高成型效率，減少單位質(zhì)量成型燃料的 電耗。當(dāng)控制模具的長徑比為4. 0~5. 0,開口錐度為45~50。時(shí)，成型燃料電耗在25kWh/ t W下。當(dāng)控制模具的長徑比為4.0~5.0,開口錐度為45~50。，徑斜比為5.0~6.0時(shí)， 成型燃料的成型率為95% W上，且減少了成型燃料的堵塞，成型過程能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，生 產(chǎn)效率高。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[001引本發(fā)明成型燃料的平模成型模具結(jié)構(gòu)新穎、加工方便、生產(chǎn)效率高、耗能低、磨損 小、運(yùn)行穩(wěn)定，適合生物質(zhì)成型燃料平模生產(chǎn)設(shè)備使用，在成型燃料生產(chǎn)過程中能夠產(chǎn)生良 好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明成型燃料的平模成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明成型燃料的平模成型模具的參數(shù)標(biāo)注示意圖，圖中，L表示成型模具 長度，D為成型模具內(nèi)徑（即進(jìn)料口的底圓直徑），s為模具的圓臺(tái)狀進(jìn)料口的母線長度，a 為進(jìn)料口的開口錐度；
[0021] 圖3為成型燃料的平模成型模具與平模配合后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] W下W具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此：
[0023] 如圖1所示，一種農(nóng)業(yè)廢棄物成型燃料的平模成型模具，所述成型模具呈管狀，上 端為進(jìn)料口 1，下端為出料口 2,進(jìn)料口 1呈圓臺(tái)狀，其內(nèi)徑由上至下縮小并與成型模具內(nèi)壁 3平滑過渡。
[0024] 所述的成型模具長度與其內(nèi)徑的比（長徑比，L/D)為4.0~5.0,模具的進(jìn)料口的 開口錐度（a)為45~50°，模具的進(jìn)料口的底圓直徑與母線長度的比（徑斜比，即D/s) 為 5. 0 ~6. 0。
[0025] 工作時(shí)，粉碎后的農(nóng)業(yè)廢棄物原料，通過壓力的作用進(jìn)入成型模具進(jìn)料口，物料通 過出料口擠出成型燃料，成型燃料的密度在〇.90g/cm 3W上，生產(chǎn)成型燃料的電力消耗小于 25kWh/t，有效成型燃料比率達(dá)到95% W上。
[0026] 實(shí)施例1-7
[0027] 成型燃料模具開口錐度為46。、徑斜比為5. 5,分別進(jìn)行長徑比為3.0、3.5、4.0、 4. 5、5. 0、5. 5、6. 0的成型燃料試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。
[002引 表1
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述成型模具呈管狀，上端為進(jìn)料口， 下端為出料口，進(jìn)料口呈圓臺(tái)狀，進(jìn)料口內(nèi)徑由上至下縮小并與成型模具內(nèi)壁平滑過渡。
2. 如權(quán)利要求1所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述成型模具長度與 其內(nèi)徑的比值為4.0~5.0。
3. 如權(quán)利要求2所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述模具的進(jìn)料口的 開口錐度為45~50°。
4. 如權(quán)利要求2所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述模具的進(jìn)料口的 底圓直徑與母線長度的比為5. 0~6. 0。
5. 如權(quán)利要求1-4任一所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述的模具均 勻嵌設(shè)在平模中。
6. 如權(quán)利要求5所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述成型模具長度 與其內(nèi)徑的比值為4. 5,進(jìn)料口的開口錐度為46°，進(jìn)料口的底圓直徑與母線長度的比為 5. 5〇
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源化利用領(lǐng)域，涉及一種成型燃料的平模成型模具。所述成型模具呈管狀，上端為進(jìn)料口，下端為出料口，進(jìn)料口呈圓臺(tái)狀，其內(nèi)徑由上至下縮小并與成型模具內(nèi)壁平滑過渡。本發(fā)明成型燃料的平模成型模具結(jié)構(gòu)新穎、加工方便、生產(chǎn)效率高、耗能低、磨損小、運(yùn)行穩(wěn)定，適合生物質(zhì)成型燃料平模生產(chǎn)設(shè)備使用，在成型燃料生產(chǎn)過程中能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【IPC分類】C10L5-44
【公開號】CN104673423
【申請?zhí)枴緾N201510074665
【發(fā)明人】王志偉, 常霞, 雷廷宙, 李在峰, 辛?xí)苑? 趙寶珠, 楊樹華, 于顯敬, 吳藝峰, 何曉峰, 朱金陵
【申請人】河南省科學(xué)院能源研究所有限公司, 河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月12日