CN102911688B - 炼焦煤调湿的方法以及实现该方法的锤式破碎机 - Google Patents

Abstract

一种炼焦煤调湿的方法以及实现该方法的锤式破碎机，属于焦化厂炼焦煤预处理的方法和设备的技术领域。本发明要解决的主要技术问题在于：要充分把握和利用炼焦煤的含水量与其粒度大致呈反比的特性，实现按照炼焦煤粒度的大小，进行大致的分流后，对其较细的部分继续进行干燥作业，以提高干燥作业的有效性。本发明所述的方法的特征在于：它采用了内部通有热气流的锤式破碎机；对破碎后的炼焦煤进行分流作业；并将分流后的炼焦煤进行再混合，然后送往焦炉。本发明所述的锤式破碎机的特征在于：该锤式破碎机设置有炼焦煤的第2出口。本发明适用于焦煤的调湿作业，且具有简单易行、节能和节约投资等特点。

Description

炼焦煤调湿的方法以及实现该方法的锤式破碎机

技术领域

本发明涉及一种炼焦煤调湿的方法以及实现该方法的锤式破碎机，属于焦化厂炼焦煤预处理的方法和设备的技术领域。 

背景技术

由于炼焦煤调湿具有显著的节能、提高焦炭的产量和质量等诸多优越性，越来越多地受到焦炭生产厂家的重视。 

在现有的炼焦煤调湿的技术领域中，从炼焦煤中脱除水分的方法通常都是在将经过配煤后的炼焦煤粉碎后，采用独立的脱水工序来完成的。例如，有的厂家采用滚筒式的干燥工艺，有的厂家采用流化床式的干燥工艺等等。 

现有技术的主要不足之处在于： 

1.没能把握和利用炼焦煤的含水量与其粒度大致呈反比的特性，而是将其不加区分地一起进行干燥处理，既影响干燥的效果，又会导致能源的浪费。 

2.没能把握和利用炼焦煤在粉碎过程中存在的剧烈撞击、翻腾的效果，浪费了有利于对炼焦煤进行干燥的这一机会。 

3.占地面积大，初次投资和运行费用均较高。 

发明内容

本发明的目的，是要提供一种炼焦煤调湿的方法以及实现该方法的锤式破碎机，以克服现有技术存在的问题。 

本发明的基本构思是：将高炉喷煤系统中的粒煤干燥工艺集成到炼焦煤调湿的工艺中来；但是，集成的过程，又不是简单地照搬、照抄，而是经过实质性的改造后加以利用。 

对上述高炉喷煤系统中的粒煤干燥工艺的改造要点在于： 

1.除了在锤式破碎机内部进行干燥作业外，再按照炼焦煤粒度的大小，进行大致的、可控的分流，并使分流出的小粒度的炼焦煤得到进一步的干燥处理，而分流出的粒度相对大的炼焦煤就不再继续干燥的过程；以充分把握和利用炼焦煤的含水量与其粒度大致呈反比的特性，提高炼焦煤干燥的有效性、均匀性，以节约能源。 

2.调整高炉喷煤系统中对粒煤干燥程度的工艺要求。通常，高炉喷煤系统要 求粒煤的含水率≤2％，这对于炼焦煤调湿而言，含水率过低，不能适应炼焦煤的装炉条件，因此，将其含水率的指标降低至≥4％且≤10％的范围内，或者控制在≥6％且≤10％的范围内、≥6％且≤9％的范围内等。 

本发明要解决的技术问题包括：1.要充分把握和利用炼焦煤的含水量与其粒度大致呈反比的特性，实现按照炼焦煤粒度的大小，进行大致的、可控的分流；同时，还要实现被分流出的粒度较小的炼焦煤的进一步的干燥作业，以提高干燥作业的有效性、均匀性。2.要充分把握和利用炼焦煤在粉碎过程中存在的剧烈撞击、翻腾的效果，实现对炼焦煤进行经济有效的干燥。3.大幅度降低炼焦煤调湿的工艺流程中的收粉量，通过收粉量的降低，来降低初次投资以及运行、维护费用。4.大幅度降低进入收粉系统中的炼焦煤的平均粒度，降低其在气力输送段的能耗并显著提高了干燥作业的效率。 

本发明的基本技术方案之一是：一种炼焦煤调湿的方法，包括炼焦煤的破碎、干燥、输送的步骤，且炼焦煤的破碎是由锤式破碎机来完成，其特征在于：用于炼焦煤破碎的锤式破碎机是内部通有用于干燥的热气流、并在对炼焦煤进行破碎作业的同时，对炼焦煤进行干燥作业的锤式破碎机；对破碎后的炼焦煤进行前期分流，且按重量计算，前期至少应分流出30％的量，其余，则伴随着用于干燥的热气流输出，再通过收粉装置回收；将前期分流出的至少30％的炼焦煤和通过收粉装置回收的炼焦煤混合后送往焦炉。所述的“用于干燥的热气流”的温度，可以控制在150℃-550℃范围内，进一步，还可以控制在200℃-500℃范围内、250℃-500℃范围内、300℃-500℃范围内或250℃-450℃范围内等；所述的“用于干燥的热气流”的品质，除了尽量降低其本身的含水量以外，其含氧量应符合与煤尘接触时的安全要求；所述的“用于干燥的热气流”的流量，可以根据该热气流的初始含水量、温度、炼焦煤的初始含水量及其预期的降水指标和预期的干燥时间等计算得出和/或根据经验值得出。所述的“对破碎后的炼焦煤进行前期分流”，可以在所述的内部通有用于干燥的热气流、并在对炼焦煤进行破碎作业的同时，对炼焦煤进行干燥作业的锤式破碎机中完成；也可以单设独立的分流装置等。所述的“将前期分流出的至少30％的炼焦煤和通过收粉装置回收的炼焦煤混合后送往焦炉”，可以是将它们全部进行混合，也可以进行部分混合，例如，将由布袋除尘器回收的细煤粉用于高炉喷吹，而将其余的部分再进行混合，并送入焦炉等。关于破碎后的炼焦煤进行前期分流的比率，按重量计算，前期至少应分流出30％的量，或者至少40％以上、50％以上、60％以上、70％以上甚至更多。被前期分流出的炼焦煤的特点在于，使它脱离了具有继续干燥条件的环境，换句话说，就是不再对它进行进一步的干燥处理了。上 述的所谓“收粉装置”，是指回收随着“用于干燥的热气流”排出的炼焦煤的装置。通常，它分为粗收粉和精收粉两部分：粗收粉部分可以采用重力沉降室或普通的旋风除尘器或者多管除尘器或者其它的惯性除尘器等；精收粉部分可以采用袋式除尘器或者电除尘器等干式的除尘器等。所述的“将前期分流出的至少30％的炼焦煤和通过收粉装置回收的炼焦煤混合后送往焦炉”中的“混合”，可以是简单的混合，例如，将它们分层散布到传送皮带上，使之在输送途中、特别是在进入焦炉的贮煤塔时以及在进入焦炉的碳化室的时候，再进一步完成其混合的过程；也可以采用专门的混合工序来完成，例如，设置专用的混合机来完成，例如，可以采用滚筒式混合机或者采用搅拌式混合机等。 

由于转炉或高炉煤气的燃烧产物中，内生的水分较少，因此，建议用于干燥的热气流包括转炉或高炉煤气的燃烧产物。特别是，当为本发明配备专用的烟气炉时，最好是以转炉或高炉煤气作为首选的燃料。当然，如果存在现成的废热气的气源，采用这一类气源将更加有助于节能、减排。 

为了提高用于干燥的热气流干燥效能，还建议使用于干燥的热气流通过锤式破碎机的转子轴的径向或交叉方向进入锤式破碎机的破碎室、且通过锤式破碎机的转子轴的轴向排出锤式破碎机的破碎室。同时，这样做还有利于防止大颗粒的炼焦煤随着热风排出，既可以降低输送动力，又有助于提高干燥效果。 

本发明的基本技术方案之二是：一种实现上述的炼焦煤调湿的方法的锤式破碎机，包括锤式破碎机本体以及驱动装置，干燥用气流和炼焦煤的入口和出口，其特征在于：该锤式破碎机设置有炼焦煤的第2出口，且该出口是一种密封出口；所述的炼焦煤的入口是一种密封入口。 

所述的“密封出口”或“密封入口”是指：在保证炼焦煤顺利进入和排出锤式破碎机的条件下，该“密封出口”或“密封入口”具有阻止外部空气进入系统的功能，以防止煤尘爆炸、保证系统的安全。其密封功能的获得，可以采用多种手段。例如，可以采用具有双钟式的进料阀或排料阀，也可以利用炼焦煤本身作为密封介质而获得的，例如，利用进入或排出的炼焦煤的料柱进行密封；或者是由密封式进料或排料装置本身的结构与炼焦煤本身具有的密封介质作用相结合而获得的，例如，它可以是一种螺旋式密封进料阀或排料阀或者是一种轮式旋转密封的进料阀或排料阀或者是双层卸料阀等作为本发明所述的“密封出口”或“密封入口”；还需要指出的是，所述的“密封出口”或“密封入口”，既可以直接与锤式破碎机连接，也可以通过过渡件，例如管道、炼焦煤的存储段等，与锤式破碎机间接连接。 

为了简化系统结构、提高分流效果，延长干燥时间，还建议在所述的炼焦 煤的第2出口和锤式破碎机的破碎室之间，设置炼焦煤的沉降分流室。为了便于调节分流的比率，建议将分流隔板制作出具有可以调节的结构，例如，可以具有上下调整的功能；也可以具有摆动的功能，以控制两个出口的分流的比率。 

必要时，还建议在所述的炼焦煤的第2出口和锤式破碎机的破碎室之间，设置有炼焦煤的筛分分流室。该筛分分流室内可以设置固定或者振动的筛子；必要时，还可以使筛子的倾斜角度和振动频率可调，以影响两个出口的分流的比率等。 

为了防止颗粒较大的炼焦煤从锤式破碎机的内部的旁路通道绕过锤式破碎机的篦条，影响破碎效果，建议在所述的破碎室内设置了防止粒度＞3毫米的颗粒逸出的筛网、篦子或者挡板。 

本发明产生的主要有益效果在于： 

1.相对于煤调湿的现有技术而言，本发明产生的主要有益效果在于： 

(1)充分把握和利用了炼焦煤的含水量与其粒度大致呈反比的特性，实现按照炼焦煤粒度的大小，进行大致的、可控的分流；在对分流出的粒度相对大的炼焦煤不再继续干燥的同时，还实现了粒度较小的炼焦煤的进一步的干燥作业，提高了干燥作业的有效性、均匀性。 

(2)充分把握和利用了炼焦煤在粉碎过程中存在的剧烈撞击、翻腾的效果，实现对炼焦煤进行经济有效的干燥。 

(3)占地面积小，初次投资和运行费用均较低。 

2.相对于高炉喷煤系统中的粒煤干燥工艺的现有技术而言，本发明产生的主要有益效果在于： 

(1)充分把握和利用了炼焦煤的含水量与其粒度大致呈反比的特性，实现按照炼焦煤粒度的大小，进行大致的、可控的分流；在对分流出的粒度相对大的炼焦煤不再继续干燥的同时，还实现了粒度较小的炼焦煤的进一步的干燥作业，提高了干燥作业的有效性、均匀性。 

(2)大幅度降低了收粉作业的工作量，大幅度降低了系统的能耗以及初次投资和运行成本。 

(3)大幅度降低了进入收粉系统中的炼焦煤的平均粒度和重量，降低其在气力输送段的能耗并显著提高了干燥作业的效率。 

附图说明

本发明有附图6页，共7幅。其中： 

图1是本发明的工艺流程的示意图。 

图2是图1中的实现本发明所述的炼焦煤调湿的方法的锤式破碎机的放大图。 

图3是图2的A-A剖面图。 

图4是间隔板的一种结构的示意图。 

图5是图1中的实现本发明所述的炼焦煤调湿的方法的锤式破碎机的另一种结构方案的放大图。 

图6是图5的B-B剖面图。 

图7是对图3所示的用筛网或者篦子或者无孔的钢板制成的组合件的一种改进方案。 

具体实施方式

本发明的具体实施方式将结合实施例及附图进行说明，由于本发明的方法和实现该方法的破碎机密不可分，因而将它们综合的一起进行说明。 

综合实施例1，如图1-6所示。 

在图1中，1是烟气发生炉，用于生产温度约400℃的用于干燥的热烟气。2是烟气发生炉的燃料入口通道，并建议采用转炉或高炉煤气作为燃料。3是助燃空气的入口通道。4是当必要时混入调温用温度较低的惰性气体的通道，例如其它含水量较低的废烟气或氮气等，甚至是本发明外排的废气(注：由于本发明外排的废气中的含水量较高，不建议首选)。5是烟气发生炉产生的烟气输送通道。6是内部通有用于干燥的热气流、并在对炼焦煤进行破碎作业的同时，对炼焦煤进行干燥作业的锤式破碎机；在本实施例中，选用了双向可逆式的机型，但是，并不排除选用其它机型。7是经过配煤后待破碎的炼焦煤的输入通道。8是炼焦煤的破碎机的进煤斗。9是锤式破碎机的炼焦煤的入口处的密封式进料装置，它采用的是一种轮式旋转密封的进料阀，以实现对炼焦煤入口的密封，它既可以直接与锤式破碎机连接，也可以通过过渡件，例如管道，与锤式破碎机间接连接。10是锤式破碎机的破碎室。11是设在所述的炼焦煤的第2出口和锤式破碎机的破碎室之间的炼焦煤的沉降分流室。箭头12表示破碎后的炼焦煤进行分流后的流向之一，它也代表用于干燥的热气流的流向，因为在这一路中，部分炼焦煤是伴随着用于干燥的热气流输出的。箭头13是表示破碎后的炼焦煤进行分流后的另一部分的流向。14是出口处的密封式排料装置，它采用的也是一种轮式旋转密封的进料阀，以实现对炼焦煤的出口的密封；同时，它也是所述的“炼焦煤的第2出口”。15是粗收粉器，它可以是重力沉降式收粉器，也可以是旋风收粉器或者多管收粉器等。16是干燥气流通道。17是精收粉器，图中 所示的是袋式收粉器，它也可以采用电收粉器等。18是干燥用废气的放散通道。26是风机，并使废气通过烟囱放散。19、20和21则是破碎机6、粗收粉器15和精收粉器17的排料罩，以防止扬尘；必要时，可以将它们一体化，以便使它们防止扬尘的效果更好。22是皮带运输机，箭头23表示炼焦煤的输送方向，且该炼焦煤将被送入贮煤塔。24是锤式破碎机6的进风管。 

本实施例的工作过程是，由烟气发生炉1产生的高温烟气经通道5送入锤式破碎机6的进风管24，并与从炼焦煤的输入通道7经由密封式进料装置9进入的炼焦煤一起进入锤式破碎机6的破碎室10。接着，破碎后的炼焦煤连同用于干燥的热气流一并进入沉降分流室11。在沉降分流室11内，对破碎后的炼焦煤进行分流，按重量计算，至少30％是先期通过密封式排料装置14直接排出，这也是所谓的“炼焦煤的第2出口”；其余，则伴随着用于干燥的热气流输出，这便是隐含的所谓“炼焦煤的第1出口”。伴随着用于干燥的热气流输出的炼焦煤，先是经过粗收粉器15，再经过精收粉器17回收炼焦煤后，残气便通过放散通道18放散。在本实施例中，先期经由密封式排料装置14排出的炼焦煤和经过收粉装置回收的炼焦煤的混合方式，采用的是简单的混合，就是将它们分层散布到传送皮带上，使之在输送途中、特别是在进入焦炉的贮煤塔时以及在进入焦炉的碳化室的时候，再进一步完成其混合的过程。 

图2是图1中的实现本发明所述的炼焦煤调湿的方法的锤式破碎机的放大图。在图2中，原标记与图1的含义相同。新增加的标记6-1是锤式破碎机6的驱动皮带轮。6-2是锤式破碎机6的转子轴。6-3是锤式破碎机6的转子轴的轴承座。6-4是锤式破碎机6的沉降分流室11内的间隔板，通过它的设置和调整，来变更分流的比率；当然，变更分流的比率的方法非常多，例如，可以通过调整热气流流量的方法，通过调整沉降分流室11内的冗余的炼焦煤的多少的方法等等；至少，通过调整间隔板6-4来调整分流的比率，是可用的方法之一。6-5是锤式破碎机6的齿板和动篦板架6-6(见图3)的调整手轮。 

图3是设置有沉降分流室的图2的A-A剖面图。在图3中，除了与图1和图2相同的标记之外，其中的6-6是锤式破碎机6的齿板和动篦板架。6-7是锤式破碎机6的固定篦板架。6-8是锤式破碎机6的转子组件，其中包括了锤头及其传动件，例如皮带轮6-1等(由于遮挡关系，图中未能示出)。6-9是锤式破碎机6的内部抗磨衬板。6-12是防止粒度＞3毫米的颗粒逸出的筛网或者篦子或者钢板，该筛网或篦子之所以做成折叠形，是为了适度增加过风面积；之所以附加了铰链连接，是为了适应它与齿板和动篦板架6-6的连接部位的变化；必要时，所述的筛网或者篦子6-12还可以采用无孔的钢板制成。6-13是锤式破碎机6的 篦条。6-14是锤式破碎机6的壳体等。 

图7是对图3所示的筛网或者篦子或者钢板制成的件6-12的一种改进方案。在图7中，6-15是用筛网或者篦子或者钢板制成的挡板。6-16是承接板，其用途是，当有较大的颗粒进入其上方的部位时，由其承接并沿着它的上表面重新滑落到锤式破碎机6的破碎室10内。其余部分，则与图3基本相同。 

图4是图3所示的间隔板6-4的一种结构示意图。在图4中，间隔板6-4具有双层结构，每块板6-4-1和6-4-2上开有大致相同的孔，经过它们之间的相互横向错动，便可以调整通风面积，从而调整炼焦煤的分流比率。当然，也可以通过改变间隔板6-4的下缘的高度，来实现调整炼焦煤分流比率的目的等。 

图5是图1中的实现本发明所述的炼焦煤调湿的方法的锤式破碎机的另一种结构方案的放大图，图5与图2的区别在于：它采用的是炼焦煤的筛分分流室25，且设置有筛板6-10。调整分流率的方法，可以变更筛孔的大小，也可以改变筛板的倾斜角度和振动频率等。为了使落料顺畅，还建议采用振动筛等。在图5中，还设置了过流网或过流篦板6-11，以降低热风的流动阻损，其余标记的含义请参阅以上的有关说明。 

图6是图5的B-B剖面图。通过图6，可以看出炼焦煤的筛分分流室25的断面结构和用于干燥的热气流穿过过流网或过流篦板6-11以及筛板6-10后的流动情况。 

另外需要注意的是：上述实施例是本发明的个案，它们的作用之一是对本发明起解释的作用，而不应理解为对本发明做出的任何限制。 

Claims (3)

1.一种炼焦煤调湿的方法，包括炼焦煤的破碎、干燥、输送的步骤，且炼焦煤的破碎是由锤式破碎机来完成，其特征在于：

1.1用于炼焦煤破碎的锤式破碎机是内部通有用于干燥的热气流、并在对炼焦煤进行破碎作业的同时，对炼焦煤进行干燥作业的锤式破碎机；

1.2对破碎后的炼焦煤进行前期分流，且按重量计算，前期至少应分流出30％的量，其余，则伴随着用于干燥的热气流输出，再通过收粉装置回收；所述的对破碎后的炼焦煤进行分流，是在内部通有用于干燥的热气流、并在对炼焦煤进行破碎作业的同时，对炼焦煤进行干燥作业的锤式破碎机中完成的；

1.3将前期分流出的至少30％的炼焦煤和通过收粉装置回收的炼焦煤混合后送往焦炉；具体步骤如下：

1)由烟气发生炉(1)产生的高温烟气经通道(5)送入锤式破碎机(6)的进风管(24)，并与从炼焦煤的输入通道(7)经由密封式进料装置(9)进入的炼焦煤一起进入锤式破碎机(6)的破碎室(10)；

2)破碎后的炼焦煤连同用于干燥的热气流一并进入沉降分流室(11)；

3)在沉降分流室(11)内，对破碎后的炼焦煤进行分流，按重量计算，至少30％是先期通过带有密封式排料装置(14)的“炼焦煤的第2出口”排出，所述密封式排料装置(14)采用的是一种轮式旋转密封的进料阀，以实现对炼焦煤的出口的密封；其余，则伴随着用于干燥的热气流从“炼焦煤的第1出口”输出；

4)伴随着用于干燥的热气流输出的炼焦煤，先是经过粗收粉器(15)，再经过精收粉器(17)回收炼焦煤后，残气便通过放散通道(18)放散。

2.如权利要求1所述的炼焦煤调湿的方法，其特征在于：

用于干燥的热气流中包括转炉或高炉煤气的燃烧产物。

3.一种实现如权利要求1或2所述的炼焦煤调湿的方法的锤式破碎机，包括锤式破碎机本体以及驱动装置，干燥用气流和炼焦煤的入口和出口，其特征在于：

该锤式破碎机设置有炼焦煤的第2出口，且该出口是一种密封出口；在所述的炼焦煤的第2出口和锤式破碎机的破碎室之间，设置炼焦煤的筛分分流室代替炼焦煤的沉降分流室；在所述的破碎室内设置了防止粒度＞3毫米的颗粒逸出的筛网、篦子或者钢板，该筛网或篦子做成折叠形，以增加过风面积；所述的筛网或者篦子采用无孔的钢板制成；

所述的炼焦煤的入口也是一种密封入口。

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