專利名稱：一種褐煤煤粉熱成型方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種褐煤煤粉成型方法及裝置，屬于型煤機械技術領域。
背景技術：
現有褐煤粉成型技術中，主要是依靠壓縮或粘結劑將煤粉制造成型煤以供使用。 壓縮成型的方法雖然能夠將煤粉制造成易于使用的形狀且不易破損，但在壓縮之前需要對煤粉進行脫水工藝，需要單獨配備相應的設備，導致煤粉成型的制造成本增加較多。若使用粘結劑同樣也會提高型煤的成本，而且型煤在燃燒的過程中，由于高溫的作用其殘留的粘結劑會隨著煙氣釋放出有毒物質，影響空氣質量，另外使用粘結劑的型煤的成型強度也比較差，在運輸過程中會有一定的破損，影響用戶的使用。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠通過整套設備生產以實現脫水和壓縮成型兼具、且生產的型煤強度較高、生產成本較低、不會污染環境的褐煤煤粉熱成型方法及裝置。本發明的目的是通過以下技術方案實現的依據本發明的第一方面，本發明提供的褐煤煤粉熱成型方法包括下面步驟(1)在將需要成型的褐煤送入螺旋輸送機內之前或同時，燃燒爐產生的熱氣流通過螺旋輸送機底部的進氣口進入螺旋輸送機內；(2)將需要成型的褐煤通過進料口進入螺旋輸送機內，與逆流上升的熱氣流進行接觸并進行熱交換和水分蒸發，從而進行預熱；(3)預熱后的褐煤隨著螺旋輸送機的旋轉進入有壓螺旋輸送機內，與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品。其中螺旋輸送機和有壓螺旋輸送機及燃燒爐外殼均為中空結構，里面充滿可循環的熱水；水通過燃燒爐加熱。熱氣流與褐煤煤粉經過熱交換和水分蒸發之后形成熱煙氣，熱煙氣穿過螺旋輸送機從熱氣流出口排出。另外地，有壓螺旋輸送機為倒錐形結構，越往下容積越小；有壓螺旋輸送機的倒錐形結構使物料在移動中逐步形成向下運動的壓力。此外，燃燒爐側壁的熱水由熱水進口進入有壓螺旋輸送機，最后由熱水出口循環給入燃燒爐內壁。優選地，與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品包括承受壓力的煤粉被送到密封腔中，傳動裝置帶動齒輪嚙合旋轉，使兩成型輥做同步相對旋轉，成型輥的表面上均布有按規格排列的半球形凹坑，煤粉經凹坑成型后被排出。依據本發明的第二方面，本發明提供的褐煤煤粉熱成型裝置包括螺旋輸送機、有壓螺旋輸送機、密封腔、燃燒爐，其中螺旋輸送機和有壓螺旋輸送機及燃燒爐外殼均為中空結構，里面充滿可循環的熱水；燃燒爐由內腔和外腔組成，內腔可添加木材燃燒，由燃燒木材產生的熱氣流送給螺旋輸送機加熱，再經過熱氣出口排出，間接達到給煤粉加熱的目的； 燃燒爐外腔和有壓螺旋輸送機的外腔之間充滿了水，當燃燒爐燃燒時，燃燒爐外腔和有壓螺旋輸送機外腔內的水的溫度也升高，使煤粉在有壓螺旋輸送機中也保持在高溫狀態，達到保溫的目的。本發明的優點是通過脫水與壓縮工藝的結合，使成型工藝在不增加復雜結構的同時，實現了直接對未經處理的原料煤粉進行成型制造，具有結構簡單、操作簡便的特點， 使用該裝置生產的型煤通過有壓給料、熱成型完成，因此無需粘結劑，且其型煤強度較高， 運輸過程中不易破損，同時還極大地減少了對空氣及環境造成的污染。
圖1是實施本發明方法的褐煤煤粉熱成型裝置的整體結構示意圖，圖2是實施本發明方法的壓型機定輥和動輥的結構示意圖，圖3是實施本發明方法的壓型機的整體結構示意圖(不含機架1-1)，圖4是圖2中定輥和動輥相交處(A處)的放大圖，圖5是定輥和動輥表面半球形凹坑的結構示意圖；圖6是本發明實施方式提供的壓型機防爆保護電路的結構示意圖。
具體實施例方式在下面給出的依據本發明理念的示例，為本發明的最佳工藝，本領域技術人員可以理解，不應當將本發明限制至下述的具體實施方式
。依據本發明的第一方面，本發明提供的褐煤煤粉熱成型方法包括下面步驟(1)在將需要成型的褐煤送入螺旋輸送機內之前或同時，燃燒爐產生的熱氣流通過螺旋輸送機底部的進氣口進入螺旋輸送機內；(2)將需要成型的褐煤通過進料口進入螺旋輸送機內，與逆流上升的熱氣流進行接觸并進行熱交換和水分蒸發，從而進行預熱；(3)預熱后的褐煤隨著螺旋輸送機的旋轉進入有壓螺旋輸送機內，與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品。其中螺旋輸送機和有壓螺旋輸送機及燃燒爐外殼均為中空結構，里面充滿可循環的熱水；水通過燃燒爐加熱。熱氣流與褐煤煤粉經過熱交換和水分蒸發之后形成熱煙氣，熱煙氣穿過螺旋輸送機從熱氣流出口排出。另外地，有壓螺旋輸送機為倒錐形結構，越往下容積越小；有壓螺旋輸送機的倒錐形結構使物料在移動中逐步形成向下運動的壓力。此外，燃燒爐側壁的熱水由熱水進口進入有壓螺旋輸送機，最后由熱水出口循環給入燃燒爐內壁。優選地，與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品包括承受壓力的煤粉被送到密封腔中，傳動裝置帶動齒輪嚙合旋轉，使兩成型輥做同步相對旋轉，成型輥的表面上均布有按規格排列的半球形凹坑，煤粉經凹坑成型后被排出。依據本發明的第二方面，本發明提供的褐煤煤粉熱成型裝置包括螺旋輸送機、有壓螺旋輸送機、密封腔、燃燒爐，其中螺旋輸送機和有壓螺旋輸送機及燃燒爐外殼均為中空結構，里面充滿可循環的熱水；燃燒爐由內腔和外腔組成，內腔可添加木材燃燒，由燃燒木材產生的熱氣流送給螺旋輸送機加熱，再經過熱氣出口排出，間接達到給煤粉加熱的目的； 燃燒爐外腔和有壓螺旋輸送機的外腔之間充滿了水，當燃燒爐燃燒時，燃燒爐外腔和有壓螺旋輸送機外腔內的水的溫度也升高，使煤粉在有壓螺旋輸送機中也保持在高溫狀態，達到保溫的目的。本發明人不僅僅提供了褐煤煤粉熱成型方法及裝置，還更細化地提供了實施本發明方法的較佳的褐煤煤粉熱成型裝置，具體如下見圖1 圖5，本實施例包括壓型機1、蒸汽鍋爐9、給料裝置101、第二級預干燥裝置102和第一級預干燥裝置103，第一級預干燥裝置103的出料口 18與第二級預干燥裝置102的進料口相連通，第二級預干燥裝置102的出料口 19與給料裝置101的進料口相連通，給料裝置101的出料口與壓型機1相連通，蒸汽鍋爐9的蒸汽出口 15分別與給料裝置 101、第二級預干燥裝置102和第一級預干燥裝置103的蒸汽進氣口 16相連通，給料裝置 101、第二級預干燥裝置102和第一級預干燥裝置103的冷凝水出口 17與蒸汽鍋爐9的進水管14相連通。給料裝置101、第二級預干燥裝置102和第一級預干燥裝置103上均設有蒸汽出口 13。所述壓型機1包括機架1-1、兩對軸承座1-2、楔塊1-3、傳動裝置1_4、動輥1_5、 定輥1-6、兩個齒輪1-7和變速箱1-8，兩對軸承座1-2固定在機架1-1內，動輥1_5和定輥 1-6平行設置在兩對軸承座1-2之間，動輥1-5和定輥1-6相同的一側均設有一個齒輪1-7， 兩個齒輪1-7相嚙合，傳動裝置1-4的輸出端與變速箱1-8的輸入端傳動連接，變速箱1-8 的輸出端與動輥1-5相連接，楔塊1-3設置在定輥1-6 —側的機架1-1內，動輥1-5和定輥 1-6之間的上部空間設有密封腔1-9用于與給料裝置101相連通。所述動輥1-5和定輥1-6的表面上均布有按規格排列的半球形凹坑25。動輥1_5 和定輥1-6表面上的半球形凹坑25相互對應設置。所述給料裝置101包括壓力螺旋2、給料螺旋3和料斗4，壓力螺旋2設置在料斗 4內，給料螺旋3設置在壓力螺旋2上，料斗4的外殼設有熱通道5。所述壓力螺旋2上部的直徑小于下部的直徑。所述料斗4的形狀為倒錐形結構。給料裝置101的工作原理煤粉進入料斗4后，由于壓力螺旋2的軸徑由細慢慢加粗，煤粉無法向上返，使得煤粉在運行的過程中其空間越來越小，煤粉又不斷的堆積，下邊還是壓型機1的密封腔1-9，這樣，煤粉就產生了壓力，實現了有壓給料。所述第二級預干燥裝置102包括給料螺旋6、保溫層7和料筒20，給料螺旋6設置在料筒20內，料筒20的夾層為熱通道，保溫層7設置在料筒20的外表面上。所述第一級預干燥裝置103包括預干燥給料螺旋8、橡膠墊10、鏈輪11、煤粉進料口 12、第一級料筒21和保溫層22，預干燥給料螺旋8設置在第一級料筒21內，第一級料筒 21的上端設有煤粉進料口 12，保溫層22固定在第一級料筒21的外表面上，預干燥給料螺旋8上固定有鏈輪11，鏈輪11外側的預干燥給料螺旋8上設有橡膠墊10，第一級料筒21 的夾層為熱通道。所述預干燥給料螺旋8內設有熱通道。工作原理煤粉由進料口 12給料進入第一級預干燥裝置103中，煤粉經過預干燥給料螺旋8被向前推進，預干燥給料螺旋8內設有熱通道，第一級料筒21也設有熱通道，由此煤粉在第一級預干燥裝置103中被預熱，從而不會使煤粉突然急劇加熱而造成煤粉有效成分變質或劣化，隨著預干燥給料螺旋8的旋轉，煤粉被送入第二級預干燥裝置102中，煤粉經過再次加熱后被送入給料裝置101中，料斗4為倒錐形結構，越往下容積越小，使煤粉逐步形成壓力，并且外殼也為中空結構，煤粉一邊被加熱一邊被壓縮。具備一定壓力的煤粉被送到密封腔1-9中，傳動裝置帶動齒輪1-7嚙合旋轉，使兩個輥做同步相對旋轉，兩個輥的表面上均布有按規格排列的半球形凹坑，煤粉經凹坑成型后被排出。進一步地，由于所述壓型機在對煤粉進行壓縮過程中，動輥和定輥之間的壓力會因工況的不同而產生較大的變化，若達到規定壓力值或者長期在高壓力值的情況下運行， 則會導致壓型機的動輥或定輥發生爆炸、或者因疲勞產生的機械故障，因此需要在壓型機的控制電路中加入防爆保護電路，具體的結構如圖6所示，包括防爆保護電路111，用于采集壓型機的動輥與定輥之間的壓力值，當所述壓力值超過閾值時，向基礎控制電路112發送防爆保護信號；基礎控制電路112，用于根據用戶輸入的控制參數向壓縮執行電路發送控制命令， 以及根據防爆保護電路111發送的防爆保護信號向壓縮執行電路113發送停機的控制命令；壓縮執行電路113，用于根據基礎控制電路112發送的控制命令控制壓型機執行相應的動作。具體的，防爆保護電路111的檢測探頭可以設置在動輥與定輥之間，用于檢測動輥與定輥之間的壓力值，當壓力值超過閾值或者長時間處于一個較高的值時，則會向基礎控制電路112發出防爆保護信號，基礎控制電路112在接收到該防爆保護信號時，則向壓縮執行電路113發出停機的控制命令，壓縮執行電路113控制壓型機停機；當用戶向基礎控制電路112輸入開機運行或者調整壓型機的執行參數(如改變壓縮的強度、改變壓縮時間等)時，基礎控制電路112也會根據用戶輸入的參數，向壓縮執行電路113發出相應的控制命令，壓縮執行電路113則會根據該控制命令控制壓型機執行相應的動作，從而實現對壓型機的防爆保護。本發明的實施例還提供了一種褐煤煤粉熱成型方法，包括在褐煤送入螺旋輸送機內之前或同時，熱氣流通過螺旋輸送機底部的進氣口進入螺旋輸送機內；將需要成型的褐煤通過進料口進入螺旋輸送機內，與逆流上升的熱氣流進行接觸并進行熱交換和水分蒸發；預熱后的褐煤隨著螺旋輸送機的旋轉進入有壓螺旋輸送機內，與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品。具體的，本實施方式采用如圖1所示的褐煤煤粉熱成型裝置，首先在褐煤送入螺旋輸送機內之前或同時，熱氣流通過螺旋輸送機底部的進氣口進入螺旋輸送機內，然后將煤炭煤粉由進料口給料進入螺旋輸送機中，螺旋輸送機的殼體為中空結構，燃燒爐也為中空結構，燃燒爐產生的熱煙氣從進氣口進入，在從排氣口被排出，由此煤粉在螺旋輸送機中被預熱，隨著螺旋輸送機的旋轉，煤粉被送入螺旋輸送機中，螺旋輸送機為倒錐形結構，越往下容積越小，使物料逐步形成壓力，并外殼也為中空結構，燃燒爐側壁的熱水由熱水進口進入螺旋輸送，最后由熱水出口循環給入燃燒爐內壁。煤粉一邊被加熱一邊被壓縮，具備一定壓力的煤粉被送到密封腔中，傳動裝置帶動齒輪嚙合旋轉，使兩成型輥做同步相對旋轉， 成型輥的表面上均布有按規格排列的半球形凹坑，煤粉經凹坑成型后被排出。成型輥的主機由三相異步電機提供動力，經皮帶輪、圓柱齒輪減速機，通過聯軸器傳至成型輥。兩個成型輥通過開式齒輪保證同步運行。采用本具體實施方式
提供的技術方案，通過脫水與壓縮工藝的結合，使成型裝置在不增加復雜結構的同時，實現了直接對未經處理的原料煤粉進行成型制造，具有結構簡單、操作簡便的特點，使用該裝置生產的型煤通過有壓給料、熱成型完成，因此無需粘結劑， 且其型煤強度較高，運輸過程中不易破損，同時還減少了對空氣造成的污染。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
1.一種褐煤煤粉熱成型方法，其包括下面步驟(1)在將需要成型的褐煤送入螺旋輸送機內之前或同時，燃燒爐產生的熱氣流通過螺旋輸送機底部的進氣口進入螺旋輸送機內；(2)將需要成型的褐煤通過進料口進入螺旋輸送機內，與逆流上升的熱氣流進行接觸并進行熱交換和水分蒸發，從而進行預熱；(3)預熱后的褐煤隨著螺旋輸送機的旋轉進入有壓螺旋輸送機內，與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品。
2.根據權利要求1所述的褐煤煤粉熱成型方法，其中螺旋輸送機和有壓螺旋輸送機及燃燒爐外殼均為中空結構，里面充滿可循環的熱水；水通過燃燒爐加熱。
3.根據權利要求1所述的褐煤煤粉熱成型方法，其中熱氣流與褐煤煤粉經過熱交換和水分蒸發之后形成熱煙氣，熱煙氣穿過螺旋輸送機從熱氣流出口排出。
4.根據權利要求1所述的褐煤煤粉熱成型方法，其中有壓螺旋輸送機為倒錐形結構， 越往下容積越小；有壓螺旋輸送機的倒錐形結構使物料在移動中逐步形成向下運動的壓力。
5.根據權利要求2所述的褐煤煤粉熱成型方法，其中燃燒爐側壁的熱水由熱水進口進入有壓螺旋輸送機，最后由熱水出口循環給入燃燒爐內壁。
6.根據權利要求2所述的褐煤煤粉熱成型方法，其中與密封腔連接的成型輥通過對輥運動擠壓制得成型目標產品包括承受壓力的煤粉被送到密封腔中，傳動裝置帶動齒輪嚙合旋轉，使兩成型輥做同步相對旋轉，成型輥的表面上均布有按規格排列的半球形凹坑，煤粉經凹坑成型后被排出。
7.一種使用上述褐煤煤粉熱成型方法的裝置，其包括螺旋輸送機、有壓螺旋輸送機、密封腔、燃燒爐，其中螺旋輸送機和有壓螺旋輸送機及燃燒爐外殼均為中空結構，里面充滿可循環的熱水；燃燒爐由內腔和外腔組成，內腔可添加木材燃燒，由燃燒木材產生的熱氣流送給螺旋輸送機加熱，再經過熱氣出口排出，間接達到給煤粉加熱的目的；燃燒爐外腔和有壓螺旋輸送機的外腔之間充滿了水，當燃燒爐燃燒時，燃燒爐外腔和有壓螺旋輸送機外腔內的水的溫度也升高，使煤粉在有壓螺旋輸送機中也保持在高溫狀態，達到保溫的目的。
全文摘要
本發明涉及一種褐煤煤粉熱成型方法及裝置，本發明的目的是提供一種能夠實現脫水和壓縮成型兼具、且生產的型煤強度較高、生產成本較低、不會污染環境的褐煤煤粉熱成型方法。本發明通過熱交換和有壓成型同時進行，并且基于密封腔內的機電控制，實現了對原料煤粉進行成型制造，具有工藝流程簡化；并且在此過程中無需粘結劑，且其型煤強度較高，運輸過程中不易破損。另外，本工藝極大地減少了對空氣及環境污染。
文檔編號B30B15/34GK102229831SQ20111009964
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者李功民, 李姍, 李美菊 申請人:李功民