一種成型燃料的平模成型模具的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物質能源化利用領域，設及一種成型燃料的平模成型模具，尤其是 一種可將農業廢棄物（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】
[0002] 隨著經濟的發展和人民收入的增加，在較為接近商品能源產區的農村地區，商品 能源（如煤、液化石油氣等）已成為其主要的炊事用能，從而使傳統方式利用的生物質能首 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，不僅浪費了資 源，還嚴重污染了大氣，危害了人類的生存環境，同時也浪費了寶貴的可再生能源。我國又 是一個燃煤污染排放很嚴重的國家，改善能源結構，減少環境污染是亟需解決的問題。生物 質成型燃料技術可W在獲得優質能源的同時，實現對生物質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，我國年產農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. 8億噸標準煤。根據《可再生能源法》，研究制 定支持生物質能發展的配套法規和政策措施，出臺財政補貼、投資政策、稅收優惠、用戶補 助等經濟激勵政策。加大對農業生物質能產業的補貼力度，對從事生物質能技術研發和設 備制造等企業給與所得稅優惠。對使用生物質固化成型燃料爐具的農戶給予一次性補貼。 我國《可再生能源中長期發展規劃》中要求2020年生物質成型燃料年利用量達到5000萬 噸，成型燃料技術推廣發展前景良好。
[0004] 農業廢棄物成型燃料生產技術是生物質成型燃料成型技術的一種，可將農作物枯 桿等農業廢棄物從分散、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 節約運輸和儲存費用，改善燃燒狀況，擴大應用范圍。對于農作物枯桿為原料的生物質成型 燃料生產系統，利用平模成型設備，相比環模、螺桿等成型設備，其能耗較低、穩定性較好。 我國是農業大國，主要的生物質原料為農業剩余物，因此，進行平模成型設備模具發明創造 具有重要意義。
[0005] 成型模具是成型設備的重要部件，成型模具的壽命、成型過程的能耗和穩定性是 成型設備選擇模具的主要參考。目前，將農作物枯桿等生物質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；模具運行后磨損嚴重，從模具材料上改進不能滿足 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；原料進料不穩定、不順暢，能耗高，易磨損。
[0006] 總體上，我國農作物枯桿資源比較豐富，也面臨著能源短缺和生物質隨意焚燒帶 來的污染問題，同時成型燃料核屯、技術還發展不完善。因此，進行農作物枯桿成型燃料成型 模具的研究，開發能耗低、成型穩定的成型模具，進而滿足成型燃料的經濟生產，為成型燃 料示范推廣和應用提供保障，最終達到減少化石燃料消耗、改善能源結構、減少溫室氣體排 放、減輕環境污染、增加農民收入、促進新農村建設和發展低碳經濟的目的。
【發明內容】
[0007] 本發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、原料進料不穩定W及成型模具和平模需要一起更換等問題。
[000引為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：
[0009] 一種成型燃料的平模成型模具，所述成型模具呈管狀，上端為進料口，下端為出料 口，進料口呈圓臺狀，進料口內徑由上至下縮小并與成型模具內壁平滑過渡。
[0010] 優選的，所述成型模具長度與其內徑（下簡稱長徑比）的比值為4. 0~5. 0。
[0011] 優選的，所述模具的進料口的開口錐度為45~50。。
[0012] 優選的，所述模具的進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] 優選的，所述成型模具長度與其內徑的比值為4. 5,進料口的開口錐度為46°，進 料口的底圓直徑與母線長度的比為5. 5。
[0014] 優選的，所述的模具均勻嵌設在平模中。
[0015] 此設置改變了模具與平模一體設置的現狀，成型模具更換方便，運行一定時間后 容易拆卸和安裝，不需要更換整個平模，提高了經濟性。
[0016] 本發明提供了一種農業廢棄物成型燃料的平模成型模具，分別對長徑比、開口錐 度和徑斜比進行了優化。農業廢棄物通過平模設備進行成型的過程中，本發明長徑比范圍 的模具可提高壓縮密度，減少單位質量成型燃料的電耗。如在模具的長徑比為4. 0~5. 0 時，農作物枯桿等經過壓縮成型后的成型燃料密度在0. 9g/cm3W上。本發明開口錐度和徑 斜比范圍的模具有利于進料順暢，減少進料阻力，提高成型效率，減少單位質量成型燃料的 電耗。當控制模具的長徑比為4. 0~5. 0,開口錐度為45~50。時，成型燃料電耗在25kWh/ t W下。當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， 成型燃料的成型率為95% W上，且減少了成型燃料的堵塞，成型過程能夠連續穩定運行，生 產效率高。
[0017] 本發明與現有技術相比，具有如下優點：
[001引本發明成型燃料的平模成型模具結構新穎、加工方便、生產效率高、耗能低、磨損 小、運行穩定，適合生物質成型燃料平模生產設備使用，在成型燃料生產過程中能夠產生良 好的經濟和社會效益。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明成型燃料的平模成型模具的結構示意圖；
[0020] 圖2為本發明成型燃料的平模成型模具的參數標注示意圖，圖中，L表示成型模具 長度，D為成型模具內徑（即進料口的底圓直徑），s為模具的圓臺狀進料口的母線長度，a 為進料口的開口錐度；
[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。
【具體實施方式】
[0022] W下W具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此：
[0023] 如圖1所示，一種農業廢棄物成型燃料的平模成型模具，所述成型模具呈管狀，上 端為進料口 1，下端為出料口 2,進料口 1呈圓臺狀，其內徑由上至下縮小并與成型模具內壁 3平滑過渡。
[0024] 所述的成型模具長度與其內徑的比（長徑比，L/D)為4.0~5.0,模具的進料口的 開口錐度（a)為45~50°，模具的進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，粉碎后的農業廢棄物原料，通過壓力的作用進入成型模具進料口，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，生產成型燃料的電力消耗小于 25kWh/t，有效成型燃料比率達到95% W上。
[0026] 實施例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，結果如表1所示。
[002引 表1
[0029]
【主權項】
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，上端為進料口， 下端為出料口，進料口呈圓臺狀，進料口內徑由上至下縮小并與成型模具內壁平滑過渡。
2. 如權利要求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 其內徑的比值為4.0~5.0。
3. 如權利要求2所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述模具的進料口的 開口錐度為45~50°。
4. 如權利要求2所述的成型燃料的平模成型模具，其特征在于，所述模具的進料口的 底圓直徑與母線長度的比為5. 0~6. 0。
5. 如權利要求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 勻嵌設在平模中。
6. 如權利要求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 與其內徑的比值為4. 5,進料口的開口錐度為46°，進料口的底圓直徑與母線長度的比為 5. 5〇
【專利摘要】本發明屬于生物質能源化利用領域，涉及一種成型燃料的平模成型模具。所述成型模具呈管狀，上端為進料口，下端為出料口，進料口呈圓臺狀，其內徑由上至下縮小并與成型模具內壁平滑過渡。本發明成型燃料的平模成型模具結構新穎、加工方便、生產效率高、耗能低、磨損小、運行穩定，適合生物質成型燃料平模生產設備使用，在成型燃料生產過程中能夠產生良好的經濟和社會效益。
【IPC分類】C10L5-44
【公開號】CN104673423
【申請號】CN201510074665
【發明人】王志偉, 常霞, 雷廷宙, 李在峰, 辛曉菲, 趙寶珠, 楊樹華, 于顯敬, 吳藝峰, 何曉峰, 朱金陵
【申請人】河南省科學院能源研究所有限公司, 河南省生物質能源重點實驗室
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月12日