CN104059678B - 一种连续式固相物料传递导流分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连续式固相物料传递导流分配装置，其布置于转底炉内，包括：架设于转底炉炉壁间的主桁架；连接在主桁架两侧的第一分支桁架及第二分支桁架；连接在主桁架和第二分支桁架之间的第三分支桁架；以及多个耙齿，分别布置在上述桁架的下方。其中，主桁架用于支撑大部分耙齿的重力，承受导流分配系统的荷载；第一分支桁架、第二分支桁架及第三分支桁架用于辅助主桁架承受小部分耙齿的重力和导流分配系统的荷载。通过上述结构，可将高温半焦导引和精确分配到相关激冷区，并可防止固相物料堵塞熄焦设备出料口。

Description

一种连续式固相物料传递导流分配装置

技术领域

本发明涉及一种固相物料传递导流分配装置，尤其涉及一种转底炉的固相物料传递导流分配装置。

背景技术

我国低阶煤资源丰富，产量占目前总量的30％。褐煤是煤化程度最低的低阶煤，富含挥发分，易燃。我国的褐煤资源丰富，己探明的保有储量达1303亿吨，占全国煤炭储量的13％，主要分布在内蒙古东部、云南东部、东北。随着国际原油价格的不断攀升和国内优质煤炭资源供应的日益紧张，褐煤等低阶煤的开发和利用受到广泛关注。如何高效转化利用褐煤等低阶煤就成了煤炭利用的一个重要问题。

利用高温气载体对流加热低阶煤，对低阶煤进行低温干馏，实现低阶煤净化提质的技术是低阶煤开发利用的重要技术。低阶煤干馏后产出的高温半焦，需要在极短的时间内进行激冷熄焦。因此，高温低氧环境下的熄焦设备进出料系统和保证高效熄焦的布料系统的研究开发也提上了日程。

目前，国内外转底炉或环形炉进出料及布料设备较多，主要有以下几种：

公开号为CN203163487U的发明公开了一种转底炉用水冷螺旋排料装置结构的改进。提供一种结构简单、易于加工生产，使用寿命长的转底炉排料装置。包括第一水冷螺旋，和第二水冷螺旋。

公开号为CN102925613B的发明公开了一种高温直接还原铁转底炉盘式出料机，包括出料盘、垂直设置在出料盘上的主轴和用于驱动主轴旋转的驱动装置。出料盘包括盘体和沿盘体周向均匀布置的刮料斗或刮料板。主轴由内管和外套于内管的外套管组成，盘体内部设有相互连通的第一空腔和第二空腔，内管与第一空腔连通，内管与外套管之间的管道与第二空腔连通，主轴端部设置有双向旋转接头；本出料机通过主轴驱动出料盘旋转将物料刮出，出料速度快，出料稳定，不易损坏。出料机的主轴和出料盘中可通入冷却水，实现对主轴和出料盘的冷却。

公开号为CN102991970A的发明公开了一种转底炉给料布料装置，包括有一个大型振动输送机，在一个能放置在转底炉上面的耐高温机架上用钢制减振弹簧安装有一个振动筛箱，在筛箱上安装有电机及其激振器，在筛箱的一端向上设有一个进料口，在筛箱底部安装有一个布料筛板，布料筛板上靠进料口一端设有一段耐磨的振动输料板，输料板后段是出口对着炉底的折线出料口。本发明经过对一台大型振动输送机的改进，使其能够适应在高温环境下给转底炉炉底均匀布料。

公开号为CN202770186U的发明公开了一种转底炉出料设备，包括钢板箱，钢板箱的一侧固定有耐磨耐高温的出料板，钢板箱的两端底部设置有支撑架。所述钢板箱具有中间空隙通道，中间空隙通道内通有冷却水，其中钢板箱靠出料板的一面采用耐热钢，其余三面钢板采用普碳钢或者耐热钢，这三面钢板箱处于炉膛内的外表面焊接有耐热锚固钉，且外表面覆盖有耐火浇注料层。该结构的出料设备制造简单，造价低廉，具有耐高温抗磨损的功能；此外该出料设备使用寿命长，检修、更换方便，出料不再需要电机来驱动，可以省下电机建设成本和占地空间。

公开号为CN102719586A的发明涉及一种转底炉均匀布料装置和方法，主要包括设置在转底炉回转台上的一级皮带输送机、二级皮带输送机、均料挡板、加料口；一级皮带输送机从与转底炉回转台基本相切的方向与二级皮带输送机悬空对接；二级皮带输送机皮带呈圆环状，环宽小于回转台环宽，圆心与转底炉回转台圆心重合；在二级皮带输送机上悬空设置均料挡板；二级皮带输送机的末端通过加料口与转底炉回转台间接对接；向转底炉布料时，物料从原料场经一级皮带输送机输送至转底炉附近，并输送至二级皮带输送机，经均料挡板均料之后，物料在二级皮带输送机上均匀分布，然后经加料口后被输送至转底炉回转台上，实现向转底炉回转台均匀布料。实现物料连续、均匀、等厚布料。

公开号为CN102586533A的发明涉及一种将散体炉料沿径向布置于回转工作台面上的双层炉料径向等厚布料机，设备包括:料槽、振动电机、弹簧、隔板、筛板。所述料槽的末端下料口经特殊设计，成多段折线或连续曲线，能保证布料连续、均匀和料层的厚度相等；所述振动电机带动料槽振动，使料槽上的散体炉料向前运动；所述弹簧起支撑和减振作用的作用；所述隔板作用是将料槽分为炉料槽和底料槽；所述碎料筛分装置位于布料底板前端，能有效筛除入炉前的碎料。解决了转底炉径向等厚布料的难题，同时解决了双层布料(可推广到多层)和防止碎料入炉问题。

然而，上述现有的转底炉式、环形炉式煅烧设备及其冷却设备出料和布料装置主要存在以下几方面的缺点：

1、现有的转底炉给料、布料装置结构复杂，往往包括振动电机和激振器，以及复杂的多级给料布料机构。导致装置可靠性差，运行不稳定。

2、现有的转底炉布料、出料装置无法实现大规模物料处理。

3.现有的转底炉布料装置无法实现精细化布料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种连续式固相物料传递导流分配装置，可实现精确性导引分配物料、精细化布料和熄焦，并能够达到防止固相物料堵塞出料口的目的。

本发明所述的连续式固相物料传递导流分配装置，设置于转底炉内，其包括：

主桁架，架设于转底炉的固定炉壁间；

第一分支桁架，连接在主桁架的一侧，端部支撑在固定炉壁上；

第二分支桁架，连接在主桁架的另一侧，端部支撑在固定炉壁上；

第三分支桁架，连接在主桁架和第二分支桁架之间；以及

多个耙齿，分别布置连接在主桁架、第一分支桁架、第二分支桁架及第三分支桁架的下方；

其中，所述主桁架用于支撑一部分耙齿的重量，承受导流分配装置的荷载；第一分支桁架、第二分支桁架及第三分支桁架用于辅助主桁架承受另一部分耙齿的重力和导流分配装置的荷载。

进一步地，所述耙齿包括：

传递耙齿部分，其具有第一耙齿、第二耙齿、第三耙齿以及第四耙齿，分别布置连接在主桁架的下方，用以将固相物料沿炉底径向传递；

分配耙齿部分，其具有第九耙齿、第十耙齿、第十一耙齿、第十二耙齿、第十三耙齿、第十四耙齿以及第十五耙齿，分别布置连接在主桁架、第一分支桁架及第二分支桁架的下方，用以导流分配相应量物料到不同的轨道以进行喷淋冷却；

排料耙齿部分，其具有第五耙齿、第六耙齿、第七耙齿以及第八耙齿，分别布置连接在主桁架及第三分支桁架的下方，能够防止喷水过多的粘稠物料堆积在设备中造成堵塞，达到强力排料的作用。

进一步地，所述耙齿与基准线之间的夹角为35～85度。

进一步地，所述排料耙齿部分设置在出料口的周围。

进一步地，所述第九耙齿与第五耙齿之间的角度为钝角。

进一步地，所述钝角为120度。

进一步地，所述传递耙齿部分的第一耙齿、第二耙齿、第三耙齿以及第四耙齿与基准线的夹角均为80度。

进一步地，所述分配耙齿部分的第十耙齿及第十一耙齿与基准线的夹角均为45度。

进一步地，所述分配耙齿部分的第十二耙齿、第十三耙齿、第十四耙齿以及第十五耙齿与基准线的夹角均为35度。

进一步地，所述排料耙齿部分的第五耙齿及第七耙齿与基准线的夹角均为80度。

进一步地，所述排料耙齿部分的第六耙齿及第八耙齿与基准线的夹角均为85度。

进一步地，所述耙齿与炉底的垂直距离为45mm～70mm。

进一步地，所述耙齿具有耙齿板，所述耙齿板通过二个耙齿轴和二个耙齿轴基座布置连接在所述主桁架、第一分支桁架、第二分支桁架及第三分支桁架的下方。

与现有布料装置相比，本发明具有以下优点：

1、采用简支主桁架和分支桁架设计，可实现在高温低氧气氛中喷淋冷却半焦时固相物料传递导流分配装置可以承载大规模或超大规模物料在传递中产生的大载荷。

2、采用连续式导流耙齿布置，解决大型煤净化提质加工工艺熄焦设备高效激冷的布料问题，保证炉内各个区域都布满半焦。

3、采用强力排料耙齿布置，防止大规模半焦激冷设备固相物料在设备内堵塞。

4、采用精准的分配耙齿布置，解决大型熄焦设备不同激冷段的固相物料流量分配问题，保证在相应激冷区域分配相应质量的半焦。

附图说明

图1为本发明的传递导流分配系统结构图。

图2为本发明中的耙齿布置示意图。

【主要组件符号说明】

1主桁架

2第一分支桁架

3第二分支桁架

4第三分支桁架

5进料溜管

6出料口

Z基准线

R1～R15第一耙齿至第十五耙齿

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，现通过下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做一详细说明如下：

本发明所述的连续式固相物料传递导流分配装置安装在大型煤净化提质加工工艺熄焦用转底炉的炉壁上。所述转底炉炉壁通过立柱和横梁组成的钢结构基座固定在地面基础上，而炉底则按照一个方向不断旋转。如图1所示，所述传递导流分配装置包括主桁架1、第一分支桁架2、第二分支桁架3、第三分支桁架4及多个耙齿。其中，主桁架1架设于转底炉的固定炉壁间，以简支一部分耙齿的重量及承受导流分配装置的荷载，并为第一、第二、第三分支桁架提供支点。主桁架1包括两根大跨度主梁、连接在主梁间的多根支撑横梁及多根支撑斜梁。第一分支桁架2、第二分支桁架3分别连接在主桁架1的两侧，其远离主桁架1的端部支撑在固定炉壁上。第三分支桁架4连接在主桁架1与第二分支桁架3之间。上述第一、第二、第三分支桁架用以辅助主桁架1承受另一部分耙齿的重力和导流分配装置的荷载，其均包括两根小跨度主梁、多根连接在主梁间的支撑横梁和多根斜梁。上述支撑横梁及斜梁为耙齿的安装提供连接点，且使所在桁架更为稳固。此外，上述桁架之间采用螺栓连接，使其方便调整和更换。

参照图1及图2所示，在主桁架1、第一分支桁架2、第二分支桁架3及第三分支桁架4的下方分别设置有多个耐高温耐磨耙齿，所述耙齿分别具有耙齿板、二根耙齿轴和二个耙齿轴基座，耙齿轴设置在耙齿板的上端并通过耙齿轴基座分别布置连接于上述桁架，这种耙齿的结构能够在固相物料与耙齿的碰触中使得耙齿更加稳固不易晃动。并且，所述耙齿与转底炉炉底的垂直距离为45mm～70mm，以更好地对固相物料进行传递和分配。

进一步地，所述耙齿由炉壁方向向炉内倾斜设置且各耙齿之间具有不同大小的间隔，以对固相物料的行进轨道进行不同的改变，从而使固相物料在向出料口运动的同时，能够合理化布置到各个熄焦区域。

本发明的最佳实施例中，耙齿的个数为十五个，按功能划分为传递耙齿部分、排料耙齿部分以及分配耙齿部分。

其中，传递耙齿部分设置在主桁架1的下方，其具有第一耙齿R1、第二耙齿R2、第三耙齿R3以及第四耙齿R4。传递耙齿部分的作用是将由进料溜管4送入的固相物料沿炉底径向传递。

其中，排料耙齿部分具有第五耙齿R5、第六耙齿R6、第七耙齿R7以及第八耙齿R8。排料耙齿部分的作用是防止喷水过多的粘稠物料堆积在设备中造成堵塞，达到强力排料的目的。进一步地，第五耙齿R5及第六耙齿R6设置在主桁架1的下方，第七耙齿R7设置在第三分支桁架4的下方，第八耙齿R8设置在主桁架1和第三分支桁架4之间。

其中，分配耙齿部分具有第九耙齿R9、第十耙齿R10、第十一耙齿R11、第十二耙齿R12、第十三耙齿R13、第十四耙齿R14以及第十五耙齿R15。分配耙齿部分的作用是导流分配相应量的物料到不同的轨道进行喷淋冷却，实现精准化熄焦。进一步地，第九耙齿R9设置在主桁架的下方，第十耙齿R10及第十一耙齿R11设置在第二分支桁架3上，第十二耙齿R12、第十三耙齿R13、第十四耙齿R14以及第十五耙齿R15分别设置于主桁架1及第一分支桁架2上。

为了达到传递、导流、分配固相物料的目的，所述十五个耙齿分别具有不同的角度。图2为转底炉炉底的俯视图，如图所示，选一条转底炉炉底的直径作为基准线Z，第一耙齿R1、第二耙齿R2、第三耙齿R3、第四耙齿R4、第五耙齿R5、第六耙齿R6、第七耙齿R7、第八耙齿R8、第十耙齿R10、第十一耙齿R11、第十二耙齿R12、第十三耙齿R13、第十四耙齿R14以及第十五耙齿R15与基准线Z的夹角可为35～85度，这样设置的目的是在转底炉逆时针旋转时，呈锐角设置的耙齿可改变固相物料的行进轨道，在将它们由进料溜管4逐步推向出料口5方向的同时，合理分配到转底炉不同的熄焦区域进行熄焦处理，而后推送至出料口。而第九耙齿R9与第五耙齿R5之间的角度为钝角，这样设置是为了对出料口周围的固相物料的行进轨道进行改变，使其更快落入出料口，以达到强力排料。

固相物料通过进料溜管4落到转底炉炉底上并由其带动旋转时，对耙齿产生荷载，耙齿与基准线Z的夹角越小，对耙齿产生的荷载越大，而对固相物料改变行进轨道的驱动力则越小。若耙齿与基准线的夹角越大，则能够覆盖到整个炉底的所需耙齿就要越大，需要的耙齿数量就要越多，则对耙齿的强度要求就越高，才能承受更大的荷载。因此，本发明的最佳实施例中，根据耙齿的数量及改变行进轨道驱动力的要求，将所述耙齿相对于基准线Z设置了不同的角度。

进一步地，本发明的最佳实施例中耙齿的角度设置为：第五耙齿R5与基准线Z的夹角为80度，其一端靠近出料口5。第四耙齿R4、第三耙齿R3、第二耙齿R2以及第一耙齿R1均与第五耙齿R5在水平方向上平行设置，且由出料口方向向转底炉炉壁方向以不相同的间隔排列，并且均与基准线Z的夹角呈80度。其中，第一耙齿R1靠近炉壁。第九耙齿R9靠近第五耙齿R5远离出料口5的一端设置，且与第五耙齿R5之间的角度为120度。第六耙齿R6与第九耙齿R9设置在出料口5的同一侧，并且第六耙齿R6的一端靠近出料口5。第七耙齿R7与基准线Z的夹角为80度，其设置在第六耙齿R6所在出料口侧的相对一侧。第八耙齿R8与第七耙齿R7设置在出料口的同一侧，且第八耙齿R8与基准线Z的夹角为85度。第十二耙齿R12、第十三耙齿R13、第十四耙齿R14以及第十五耙齿R15在水平方向上平行设置，且均与基准线Z呈35度夹角，以不同间隔分布在炉壁方向至出料口5方向。其中，第十二耙齿R12靠近转底炉炉壁。第十耙齿R10及第十一耙齿R11较靠近炉壁且在水平方向上平行设置，并且所述第十耙齿R10及第十一耙齿R11均与基准线Z呈45度夹角。

通过对上述耙齿角度的精确设置，可将进入转底炉的固相物料由炉底的外边缘逐步导引至炉底中心处的出料口，并在导引过程中实现合理化分配固相物料到不同熄焦区域。具体来讲，热解干馏处理后的固相物料(如高温半焦)通过进料溜管4进入熄焦用转底炉，由旋转的炉底带动逆时针转动，在转动过程中固相物料碰触到传递耙齿部分(即第一耙齿R1、第二耙齿R2、第三耙齿R3、第四耙齿R4)，在力的作用及耙齿角度的作用下，被沿炉底径向改变行进轨道传递，并触碰到分配耙齿部分(即第九耙齿R9、第十耙齿R10、第十一耙齿R11、第十二耙齿R12、第十三耙齿R13、第十四耙齿R14以及第十五耙齿R15)，由分配耙齿部分改变行进轨道、导流分配到炉底不同的半径区域内，通过冷却装置进行喷淋冷却。最后，通过排料耙齿部分(即第五耙齿R5、第六耙齿R6、第七耙齿R7以及第八耙齿R8)将冷却后的固相物料改变行进轨道、导引向出料口5使其最终排出转底炉。

可以理解为，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种连续式固相物料传递导流分配装置，布置于转底炉内，其特征在于，包括：

主桁架(1)，架设于转底炉的固定炉壁间；

第一分支桁架(2)，连接在主桁架(1)的一侧，端部支撑在固定炉壁上；

第二分支桁架(3)，连接在主桁架(1)的另一侧，端部支撑在固定炉壁上；

第三分支桁架(4)，连接在主桁架(1)和第二分支桁架(3)之间；以及

多个耙齿，分别布置连接在主桁架(1)、第一分支桁架(2)、第二分支桁架(3)及第三分支桁架(4)的下方；

其中，所述主桁架(1)用于支撑一部分耙齿的重量，承受导流分配装置的荷载；第一分支桁架(2)、第二分支桁架(3)及第三分支桁架(4)用于辅助主桁架(1)承受另一部分耙齿的重力和导流分配装置的荷载；

所述耙齿包括：

传递耙齿部分，其具有第一耙齿(R1)、第二耙齿(R2)、第三耙齿(R3)以及第四耙齿(R4)，分别布置连接在主桁架(1)的下方，用以将固相物料沿炉底径向传递；

分配耙齿部分，其具有第九耙齿(R9)、第十耙齿(R10)、第十一耙齿(R11)、第十二耙齿(R12)、第十三耙齿(R13)、第十四耙齿(R14)以及第十五耙齿(R15)，分别布置连接在主桁架(1)、第一分支桁架(2)及第二分支桁架(3)的下方，用以导流分配相应量物料到不同的轨道以进行喷淋冷却；

排料耙齿部分，其具有第五耙齿(R5)、第六耙齿(R6)、第七耙齿(R7)以及第八耙齿(R8)，分别布置连接在主桁架(1)及第三分支桁架(4)的下方，能够防止喷水过多的粘稠物料堆积在设备中造成堵塞，达到强力排料的作用。

2.如权利要求1所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，选一条转底炉炉底的直径作为基准线(Z)，所述耙齿与基准线(Z)之间的夹角为35～85度。

3.如权利要求1所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述排料耙齿部分设置在出料口的周围。

4.如权利要求1所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述第九耙齿(R9)与第五耙齿(R5)之间的角度为钝角。

5.如权利要求4所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述钝角为120度。

6.如权利要求2所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述传递耙齿部分的第一耙齿(R1)、第二耙齿(R2)、第三耙齿(R3)以及第四耙齿(R4)与基准线(Z)的夹角均为80度。

7.如权利要求2所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述分配耙齿部分的第十耙齿(R10)及第十一耙齿(R11)与基准线(Z)的夹角均为45度。

8.如权利要求7所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述分配耙齿部分的第十二耙齿(R12)、第十三耙齿(R13)、第十四耙齿(R14)以及第十五耙齿(R15)与基准线(Z)的夹角均为35度。

9.如权利要求2所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述排料耙齿部分的第五耙齿(R5)及第七耙齿(R7)与基准线(Z)的夹角均为80度。

10.如权利要求9所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述排料耙齿部分的第六耙齿(R6)及第八耙齿(R8)与基准线(Z)的夹角均为85度。

11.如权利要求1所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述耙齿与炉底的垂直距离为45mm～70mm。

12.如权利要求1所述的连续式固相物料传递导流分配装置，其特征在于，所述耙齿具有耙齿板，所述耙齿板通过二个耙齿轴和二个耙齿轴基座布置连接在所述主桁架(1)、第一分支桁架(2)、第二分支桁架(3)及第三分支桁架(4)的下方。