專利名稱：一種用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置及其流化工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化裝置及其流化工藝，屬于 煉焦煤流化調濕領域。
背景技術：
煉焦煤的粒度分級技術從屬于選擇性粉碎工藝，該工藝根據煉焦煤料中煤種和巖 相組成在硬度上的差異，按不同粉碎粒度要求，將粉碎和篩分(或風力分離)結合在一起， 又稱巖相粉碎流程。采用這種工藝可使煤料粒度更加均勻，既消除了大顆粒又防止過細粉 碎，并使惰性組分達到適當細度。煉焦煤調濕技術是將煉焦煤料在裝爐前去除一部分水分，保持裝爐煤水分穩定在 6%左右后裝入焦爐煉焦。以上兩種技術都可提高焦炭質量，一般實現它們要靠兩套獨立裝置，如上世紀70 年代初，前蘇聯最早采用了一種叫做風力分離法的選擇粉碎工藝，我國酒泉鋼鐵公司于 2002年左右引進了該項技術，使用的為固定床流化裝置；煤調濕技術在國內外應用的有兩 種，其中日本新日鐵株式會社開發的一、二、三代煉焦煤調濕技術，分別采用了多管回干燥 裝置和固定床流化裝置。煉焦煤的濕度控制和分級技術綜合了煤調濕技術和選擇性粉碎工藝的優點， 目前與該技術相關的公開報道有中國專利文件CN101063059A “移動隔板式流化床”， CN1834560A “半沸騰流化床風動分離干燥機”，本發明引用該兩份專利文件的全部內容作為 背景技術，它們的不足之處在于1)布風板堵塞和漏料；2)流化不均，熱氣流短路，造成干 燥效果差和熱效率低；3)流化床分層差，分離精度低；4)刮板機結構復雜，故障率高。
發明內容
為克服現有技術存在的不足，本發明提供一種用于煉焦煤濕度控制和分級的振動 流化床裝置。本發明還公開一種利用該裝置進行流化的工藝。本發明既能實現對煉焦煤濕度調節，又能實現大粒級煤炭和小粒級煤炭的有效分 離，并且結構簡單，運行順暢，故障率低。本發明的技術方案如下一種用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，它包括線性驅動裝置、不均 壓風箱、流化干燥分級室、氣料分離室和大粒煤收集室，其特征在于，所述氣料分離室分別 位于流化干燥分級室的兩側和末端側，線性驅動裝置與不均壓風箱的底部相連，不均壓風 箱的頂部與流化干燥分級室之間設置有布風板，在布風板的上方設置多塊細粒煤刮板，細 粒煤刮板導向氣料分離室。本發明利用線性驅動裝置通過不均壓風箱對布風板施加向前和 向上的激振力，由于激振力不直接作用于布風板，因此降低布風板的振動強度，減少設備的損耗；在布風板的上方設置多塊細粒煤刮板，增加對細粒煤的導向作用，使細粒煤在細粒煤 刮板和出風引力的綜合作用下，大部分被氣流帶入到氣料分離室，此處設計有助于煉焦煤 的分層、提高煉焦煤的分離精度，并且細粒煤刮板的結構簡單，故障率低。所述的細粒煤刮板是弧形。此處弧形設計的導向和引風作用顯著。所述布風板與水平面的夾角范圍5° 30° ；布風板上帶有風帽。5° 30°的 夾角范圍使煉焦煤在重力、振動力和熱氣流的綜合作用下流化前進最為順暢；布風板上采 用風帽，有效地避免了布風板堵塞和漏料的發生。所述流化干燥分級室包括罩體、四周向外傾斜的擋料板，罩體與擋料板之間采用 軟連接部件進行軟連接，擋料板的底部與布風板的四周相連。此處采用的軟連接部件將罩 體與擋料板相連，可以降低流化振動對整個設備的影響。在布風板兩側和末端側的擋料板上分別設置一個出風料口，三個氣料分離室分別 通過出風料口、氣料導管和軟連接部件與流化干燥分級室進行軟連接。所述布風板末端側的擋料板上的氣料導管穿過出風料口進入流化干燥分級室，該 氣料導管與布風板的夾角范圍是5° 20° ；所述布風板末端側延伸處開有大粒煤出口，大 粒煤收集室通過大粒煤出口和軟連接部件與流化干燥分級室軟連接；布風板末端側的氣料 導管與大粒煤出口上下相對。此處設計大大提高了煉焦煤的分離精度，使得顆粒度介于大 粒和細粒之間的煉焦煤能通過布風板末端側的氣料導管進入到氣料分離室。所述不均壓風箱由隔板分為不相通的兩段，每一段均有各自的進風口和出風口， 出風口位于不均壓風箱的頂部。此處設計可以根據生產的需要提供不同風量和壓力的熱氣 流。所述罩體上設有加料口，加料口處設置有密封動力給料裝置；所述氣料分離室的 上部設有出氣口，下部有下料口，其下料口接有密封動力卸料裝置；所述大粒煤收集室下部 有下料口，其下料口接有密封動力卸料裝置。氣料分離室的設計有利于氣體和煤料的分離， 密封動力卸料裝置和密封給料裝置則解決了熱氣流短路、熱效率低等問題。一種利用以上裝置實現煉焦煤流化的流化工藝，步驟如下a)濕的煉焦煤通過加料口處的密封動力給料裝置均勻入料至布風板上，此處密封 動力給料裝置的給料方式可以是振動給料方式、螺旋給料方式或旋轉給料方式。b)線性驅動裝置通過不均壓風箱給布風板施加向上和向前的激振力，同時熱氣流 通過兩個進風口分別進入不均壓風箱，熱氣流通過布風板上的風帽吹出，使煉焦煤能在振 動力和熱氣流的雙重作用下進行高效的干燥。c)煉焦煤在熱氣流、重力和振動力的作用下向布風板的末端流化前進。d)煉焦煤中的細粒煤在熱氣流和振動的雙重作用下位于流化料層的上層，大粒煤 位于下層，當煉焦煤到達細粒煤刮板時，在細粒煤刮板和出風引力的綜合作用下，大部分細 粒煤被氣流帶入到氣料分離室，大粒煤在細粒煤刮板下方通過并繼續前進，最后通過布風 板末端的大粒煤出口進入流化干燥分級室下方的大粒煤收集室。e)另一部分細粒煤在振動和出風引力的綜合作用下，經布風板末端側的氣料導管 被氣流帶入到流化干燥分級室末端側的氣料分離室。f)進入氣料分離室的細粒煤下沉，熱氣流通過頂部的出風口排出，必要時在氣料 分離室頂部的出風口連接一個凈化除塵設備，同時氣料分離室和大粒煤收集室中的密封動力卸料裝置定時卸料，此處密封動力卸料裝置的卸料方式可以是振動卸料方式、螺旋卸料 方式或旋轉卸料方式。本發明的優點在于1)避免布風板堵塞和漏料問題的發生；2)流化均勻，干燥效果明顯和熱效率高；3)流化床分層好，分離精度高；4)細粒煤刮板結構簡單，故障率低，分離效果明顯。5)采用了大量的軟連接，降低流化振動對整個設備的影響，有利于設備大型化。6)結構簡單，投資小，對煉焦煤的干燥和分級效率高、能耗低且運行順暢，特別適 合煉焦行業中煉焦煤的粒度分級和濕度調節。
圖1是本發明的主視結構示意2是本發明的右視結構示意3是布風板之上流化干燥室內的俯視結構示意圖在圖1-3中，1、加料口 ；2、罩體；3、軟連接部件；4、擋料板；5、不均壓風箱；6、驅 動電機；7、布風板；8、出風口 ；9、氣料分離室；10、出風料口 ；11、氣料導管；12、大粒煤收集 室；13、密封動力卸料裝置；14、傳動桿；15、支撐彈簧；16、風箱隔板；17、進風口 ；18、支撐 鋼梁；19、弧形細粒煤刮板；20、風帽；21、大粒煤出口。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述如圖1、2、3所示，本發明包括加料口 1、罩體2、擋料板4、不均壓風箱5、線性驅動 裝置、布風板7、出風口 8、氣料分離室9、出風料口 10、大粒煤收集室12、密封動力卸料裝置 13、進風口 17、支撐鋼梁18、弧形細粒煤刮板19、大粒煤出口 21，其中線性驅動裝置由傳動 桿14、支撐彈簧15和驅動電機6組成。流化干燥分級室由支撐鋼梁18支撐，加料口 1位于罩體2上，并配有密封給料器 定量均勻入料；不均壓風箱5由風箱隔板16分隔成兩部分，各有獨立的進風口 17，風箱頂部與帶 有風帽20的布風板7相連，布風板7四周圍有傾斜擋料板4，布風板7與水平面的夾角范 圍5° 30° ；流化干燥分級室的罩體2與傾斜擋料板4通過軟連接部件3進行軟連接，并由支 撐鋼梁18支撐；在布風板兩側和末端的擋料板4上有三個出風料口 10，其上引出的橫截面為矩形 氣料導管11分別通過軟連接部件3與三個氣料分離室9相連接；在布風板兩側的擋料板4上各設置一長一短兩塊弧形細粒煤刮板19，該弧形細粒 煤刮板19位于布風板的上方，其與布風板距離可隨布風板兩側的出風料口 10的高度對稱
調整；大粒煤出口 21位于布風板7的末端側，其上部架有一橫截面為矩形氣料導管11，其穿過出風料口 10與流化干燥分級室末端側的氣料分離室9通過軟連接部件3相連，該氣 料導管11與布風板7的夾角范圍是5° 20°，氣料分離室9頂部為出風口 8，下部有密封 動力卸料裝置13 ；線性驅動裝置由驅動電機6、傳動桿13和支撐彈簧15組成。其中驅動電機6與傳 動桿13的一端相連，傳動桿13的另一端與不均壓風箱5的底部相連，支撐彈簧15也位于 不均壓風箱5的底部。該線性驅動裝置通過不均壓風箱5對布風板7提供向上和向前的激 振力，用于驅動其平穩振動。具體流化工藝的步驟如下a)濕的煉焦煤通過加料口 1處的密封動力給料裝置均勻入料至布風板7上，此處 密封動力給料裝置的給料方式可以是振動給料方式、螺旋給料方式或旋轉給料方式。b)線性驅動裝置通過不均壓風箱5給布風板7施加向上和向前的激振力，同時熱 氣流通過進風口 17分別進入不均壓風箱5，熱氣流通過布風板7上的風帽20吹出，使煉焦 煤能在振動力和熱氣流的雙重作用下進行高效的干燥。c)煉焦煤在熱氣流、重力和振動力的作用下向布風板7的末端流化前進。d)煉焦煤中的細粒煤在熱氣流和振動的雙重作用下位于流化料層的上層，大粒煤 位于下層，當煉焦煤到達細粒煤刮板19時，在細粒煤刮板和出風引力的綜合作用下，大部 分細粒煤被氣流帶入到氣料分離室9，大粒煤在細粒煤刮板19下方通過并繼續前進，最后 通過布風板7末端的大粒煤出口進入流化干燥分級室下方的大粒煤收集室10。e)另一部分細粒煤在振動和出風引力的綜合作用下，經布風板7末端側的氣料導 管11被氣流帶入到流化干燥分級室末端側的氣料分離室9。f)進入氣料分離室9的細粒煤下沉，熱氣流通過頂部的出風口 8排出，必要時在氣 料分離室頂部的出風口連接一個凈化除塵設備，同時氣料分離室9和大粒煤收集室10中的 密封動力卸料裝置13定時卸料，此處密封動力卸料裝置13的卸料方式可以是振動卸料方 式、螺旋卸料方式或旋轉卸料方式。最終實現對煉焦濕煤濕度調節和有效分級。
權利要求
一種用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，它包括線性驅動裝置、不均壓風箱、流化干燥分級室、氣料分離室和大粒煤收集室，其中大粒煤收集室位于流化干燥分級室的下方其特征在于，所述氣料分離室分別位于流化干燥分級室的兩側和末端側，線性驅動裝置與不均壓風箱的底部相連，不均壓風箱的頂部與流化干燥分級室之間設置有布風板，在布風板的上方設置多塊細粒煤刮板，細粒煤刮板導向氣料分離室。
2.根據權利要求1所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述的細粒煤刮板是弧形。
3.根據權利要求1所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述布風板與水平面的夾角范圍5° 30° ；布風板上帶有風帽。
4.根據權利要求1所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述流化干燥分級室包括罩體、四周向外傾斜的擋料板，罩體與擋料板之間采用軟連接 部件進行軟連接，擋料板的底部與布風板的四周相連。
5.根據權利要求4所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，在布風板兩側和末端側的擋料板上分別設置一個出風料口，三個氣料分離室分別通過 出風料口、氣料導管和軟連接部件與流化干燥分級室進行軟連接。
6.根據權利要求5所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述布風板末端側的擋料板上的氣料導管穿過出風料口進入流化干燥分級室，該氣料 導管與布風板的夾角范圍是5° 20° ；所述布風板末端側延伸處開有大粒煤出口，大粒煤 收集室通過大粒煤出口和軟連接部件與流化干燥分級室軟連接；布風板末端側的氣料導管 與大粒煤出口上下相對。
7.根據權利要求4所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述罩體上設有加料口，加料口處設置有密封動力給料裝置。
8.根據權利要求1所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述不均壓風箱由隔板分為不相通的兩段，每一段均有各自的進風口和出風口，出風口 位于不均壓風箱的頂部。
9.根據權利要求1所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置，其特征在 于，所述氣料分離室的出氣口，下部有下料口，其下料口接有密封動力卸料裝置；所述大粒 煤收集室下部有下料口，其下料口接有密封動力卸料裝置。
10.一種利用權利要求1所述的用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置實現煉 焦煤流化的工藝方法，步驟如下a)濕的煉焦煤通過加料口處的密封動力給料裝置均勻入料至布風板上，此處密封動力 給料裝置的給料方式可以是振動給料方式、螺旋給料方式或旋轉給料方式；b)線性驅動裝置通過不均壓風箱給布風板施加向上和向前的激振力，同時熱氣流通過 兩個進風口分別進入不均壓風箱，熱氣流通過布風板上的風帽吹出，振動力和熱氣流對煉 焦煤雙重作用干燥；c)煉焦煤在重力和振動力的作用下向布風板的末端流化前進；d)煉焦煤中的細粒煤在熱氣流和振動的雙重作用下位于流化料層的上層，大粒煤位于 下層，當煉焦煤到達細粒煤刮板時，在細粒煤刮板和出風引力的綜合作用下，大部分細粒煤 被氣流帶入到氣料分離室，大粒煤在細粒煤刮板下方通過并繼續前進，最后通過布風板末端的大粒煤出口進入流化干燥分級室下方的大粒煤收集室；e)另一部分細粒煤在振動和出風引力的綜合作用下，經布風板末端側的氣料導管被氣流帶入到流化干燥分級室末端側的氣料分離室；f)進入氣料分離室的細粒煤下沉，熱氣流通過頂部的出風口排出，必要時在氣料分離室頂部的出風口連接一個凈化除塵設備，同時氣料分離室和大粒煤收集室中的密封動力卸 料裝置定時卸料，此處密封動力卸料裝置的卸料方式可以是振動卸料方式、螺旋卸料方式 或旋轉卸料方式。
全文摘要
本發明涉及一種用于煉焦煤濕度控制和分級的振動流化床裝置及其流化工藝，屬于煉焦煤流化調濕領域。本發明既能實現煉焦濕煤濕度調節，又能實現對煉焦煤的高效分離。它包括線性驅動裝置、不均壓風箱、流化干燥分級室、氣料分離室和大粒煤收集室，其特征在于，所述氣料分離室分別位于流化干燥分級室的兩側和末端側，線性驅動裝置與不均壓風箱的底部相連，不均壓風箱的頂部與流化干燥分級室之間設置有布風板，在布風板的上方設置多塊細粒煤刮板，細粒煤刮板導向氣料分離室。本發明的優點在于有效避免布風板堵塞和漏料問題的發生；流化均勻，干燥效果明顯和熱效率高；流化床分層好，分離精度高；細粒煤刮板結構簡單，故障率低，分離效果明顯。
文檔編號F26B3/092GK101838540SQ201010156548
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者于世友, 亓海錄, 姜世遠, 孫業新, 孫進, 張寧國, 李明富, 欒兆愛, 種振宇, 董曉春, 鄔大偉, 魏寶忠 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司