CN1080234A - 将粉状燃料压制成有孔颗粒状的成型机 - Google Patents

Abstract

本发明属于为节能而压制型煤的成型机，主要是 将价廉量大的粉状煤质燃料，用对辊式结构的机械压 制成有孔颗粒状的产品。适用于现有已能制成型煤 的掺或不掺粘合剂的各种煤，在不改变现有的成型前 的粉碎、筛选、拌和工艺和设备的情况下，为民用、饮 食业、中小型工业炉灶提供通用的，成型费用低，通气 好，能燃尽，装、卸、储、运方便，以重量计价的有孔颗 粒状煤制品。其设备加装螺旋预压装置后，也可适用 于对成型压力要求较高的冶金、化工行业的焦炭粉、 粗精矿粉的产品成型。

Description

本发明属于为节能而压制型煤的成型机，是将价廉量大的粉状煤质燃料压制成有孔颗粒状，以达到提高煤炭的热效率和使用方便的目的。

当前，民用和工业主要是依靠直接燃烧固体状煤来取得热能，对于缺少其他能源和不便于利用煤的转化形态能源的地区和为防止水土流失，保护生态环境的山林草场等来说，直接烧固体状煤，不仅要延续下去，还将扩大。当今的机械化采煤及选煤、洗煤的发展，使成品煤中的小于6^m/m的碎屑增加，为了利用煤屑和使用方便，燃料部门将煤粉碎、筛选、拌和粘合剂、压制成型煤后供用户使用。同时冶金、化工行业的焦炭粉、粗精矿粉也采用这种型式成球状后再利用，从节能看，也反映了这种必要，目前已知，不考虑炉灶的因素，从煤的热效率来说，直接烧块状原煤是10%，烧煤球是20%，烧蜂窝煤和有孔煤砖是25-28%型煤的形状，按个体的大小，可相对分为颗粒状和块状，其中又可分为有孔和无孔两类。颗粒状的目前只有无孔类，以民用煤球，化工行业用的清水煤棒为代表，主要特点是：个体小、表面园滑无棱角，三维尺寸接近，不易破碎，有少量破碎，不影响正常使用，能适应常用各种炉膛，装卸，储运方便，成型费用低，计价以重量为单位，但有时内核不能燃尽，所以热效率较低。有孔的块状以民用蜂窝煤和饮食业、小工业炉灶用的有孔煤砖为代表，主要特点是：个体大、非园状而表面有棱角、三维尺寸相差较大，易破碎，破碎后影响正常使用，一般只适应和本身形状相近的炉膛，装卸，储运时要用刚性容器盛放，较麻烦，成型费用高，计价有以个体数和重量两个标准，较混乱，但内核能基本燃尽，热效率较高。无孔的块状，主要以北方的取暖器用煤砖等为代表，应用范围较狭窄，各方面综合性能也不如煤球和蜂窝煤。

从煤燃烧的本质看，主要是煤中的碳质和空气中的氧在高温条件下的化学反应，放出热能。由于氧在空气中是普遍存在的，要想碳质完全与氧化学反应，放出热能，必须有使反应得以继续的过量空气和保证碳质能与氧接触。因此型煤的个体小，虽然使碳都能与氧接触，但个体小、空隙也小，阻碍了空气流通，不能保证有充足的氧与碳发生反应。而个体大，空隙也大，空气流通畅通，有充足的氧与碳反应，但是内核与外表面距离过大，而当外表面的碳质完全氧化成废渣后，内核的碳质没参与反应后也被当作废渣排出炉外。所以在没有其他辅助手段的情况下，单纯用增大个体来改善供气量和单纯用减小个体来增加碳质的燃尽都是不理想的。从力学角度看，个体越大，同样质量同样强度的产品成型时所需外力呈几何级数上升，即成型费用高。同时个体越大，不园滑有棱角，三维尺寸相差较大，同样强度下越易破碎，即增加装卸，储运时的困难，费用上升。而煤是量大价廉的商品，任何节煤措施的费用必须小于等于节煤效果所产生的费用和方便人们使用所附加的费用。

综上所述，制作燃烧条件好，燃烧完全，装卸、储运方便、成型费用低，能适应大多数常用炉灶的型煤制品是当前的客观需求，从实验得知，民用和中小型工业炉灶最合适的燃料个体是空隙度适中的φ25-50^m/m个体，因此，在此范围内的通心煤就是这种理想的型煤制品的个体形状。通心煤是由两个半球体夹着一个短园柱体组成，外形近似园球，中有通孔从上球体的顶部，穿过短园柱体，直达下球体的底部。因此原煤球的优点它都有了，而原蜂窝煤的优点，内核与外表面距离短的优点也继承并发展了，因此内核与外表面的最大距离小于煤球，也小于蜂窝煤和有孔煤砖，能基本燃尽，热效率以民用自拔风式炉灶为准，可达30%。

型煤的成型设备主要有对辊式、冲压式、挤压式、顶压式，其中对辊式的效率最高，但由于受两辊轮上的球窝模孔在两辊转动时的共扼曲线干涉的影响，一般只能压制简单的小型实心球体状产品。

本发明的目的是要制造一种对辊式结构的成型机，使有孔颗粒状的通心煤制品，能实用化的生产，供人们使用。

普通对辊机不能压制有孔颗粒状产品的原因主要是一般两辊轮上的球窝曲线必须符合两辊相向转动时的共扼曲线运动规律，否则在两个球窝相会压缩成型后，产成品也会在两球窝分离时，被球窝边缘打碎。如不对称设计时，较大的一侧球窝内的产成品又无法自动脱模。因此本发明的对辊式成型机是将原对称设计的球窝改成一侧大、一侧小、局部不对称、总体对称、增加自动脱模装置，并将主要磨损部分，辊轮上的球窝和辊轮外缘，分成辊简体和有球窝的模块板两部分，以利于调换主要磨损部分，为保证两辊间的球窝密合，增加了相位调整装置，由镙钉控制的活动键，可作小角度调节，将原来的一辊驱动另一辊，改为双辊由同一动力来同步驱动，并增加辊距调整和非常情况自动停车装置。

因此，该成型机工作原理是对辊式的、效率高、单位产品所需成型动力小，结构比冲压式蜂窝煤成型机简单，又由于主要磨损件可调换，又比生产煤球的普通对辊机，球窝磨损了就成对的连辊轮一起换的来说，长期运行维修费用低，同时该机生产的通心煤汲取了现今各类型煤的优点，热效率比所有型煤都高，因此产成品的优点结合该机的优点，使该机综合性能更优越。

现在结合附图对该机作进一步说明：模块板（1）上有两排模孔，一排是浅的定模孔，一排是放滑动模块（2）的通孔，模块板用镙钉附着在辊简（3）的园周上，并铺满。滑动模块的工作面是球窝，与另一辊轮的模块板上的浅的定模孔的球窝相对，当中的通孔形成产品的短园柱体，两个半球体分别由两个辊筒上的定模孔和滑动模块的球窝所形成。滑动模块的非球窝一边有顶杆（4）连着，靠套着的弹簧（5）紧贴于辊筒（3），滑动模块的中心是通心孔模杆（6），模杆形成了产成品的中心通孔，模杆的一端穿过辊筒壁，也受弹簧（5）支撑，使模杆高出模块板一些，能达到另一辊筒上的定模孔的球窝底部，但遇外力可缩回至模块板一样平，比如经过料斗（20）时。顶杆下端是滑轮（7）同套在中心轴（8）上的凸轮（9）相接触，凸轮的高点和辊筒的园周最低点相吻合，使已成型的产品在园周最下方时，顶杆滑轮被凸轮的高点推动，克服弹簧的张力，推动滑块脱离辊筒，使已成型的产品与模块板的通孔壁不接触，也不和模杆外缘接触，滑动模块同产成品间的单边球窝接触，受重力影响，自己脱离辊筒，并可由在此位置上的拦料杆（19）帮助将产成品打出辊筒，产品脱模后，滑动模块又靠弹簧的张力复位，贴于辊筒壁。辊筒（3）用镙钉附着在端盖（10）上，端盖套在滚动轴承（11）上，滚动轴承又套在中心轴（8）上，中心轴固定在机架（12）上。一端的端盖连套着齿轮（13）或链轮（14）（离电机远的辊筒上是链轮传动）齿轮（13）接受齿合的齿轮（15）从电机（16）上传来的驱动杆（17）的动力使两辊作相向转动。两辊间的相同角度调节由齿轮和端盖间的活动键（18）上的镙钉来调整，装有链轮离电机远的一侧辊筒的中心轴放在机架上，由辊距调节弹簧（21）调整，遇非常情况，触动限位开关自动停车，对辊的下方有斜放的网状集料架，集料架下方有输送皮带直达料斗。

成型后的产成品（22）就是这种有孔颗粒状型煤的剖面图示。图一是辊筒体等的剖面图;图二是模块板的圆周面正视图;图三是机架和传动部分简视图。

工作时，经过粉碎、筛选、拌和粘合剂的煤粉，从料斗处下落至两辊间的压缩区，至两辊相交处压制成型、然后脱离定模孔的一侧，随滑动模孔一侧转至辊筒最下方，被凸轮驱动，顶出模块板，靠重力和拦料杆的帮助，完全脱模，下落至网状集料架，排出机外，随带出的没成型煤粉落于输送皮带上，被送回料斗，再参加下一轮循环，使从料斗输进的煤粉不断被压制成通心煤制成品排出机外，两辊的定模孔和滑动模块互相配对工作。

上述对辊式成型机，在料斗处加装镙旋预压装置，也能压制成型要求高的冶金、化工行业的焦炭粉，粗精矿粉的产品成通心煤的形状。

Claims (8)

1、一种能将粉状燃料压制成有孔颗粒状的对辊式型煤成型机，其特征是两侧的球窝模孔是局部非对称的，总体上对称的，并由辊筒内的凸轮装置推动顶杆来自动脱模。

2、根据权利要求1所述的成型机压制的型煤产品外型，其特征是两个半球体夹着一个短圆柱体，有通孔从上球体的顶部穿过短圆柱体后直达下球体的底部，是个外形尺寸在φ25～50m/m间的近似球体，材质一般是各种煤粉。

3、根据权利要求1所述的成型机，其辊筒被分成辊筒本身和有球窝模孔的模块板两个部分，使主要易受磨损报废的球窝部分能及时调换而不影响辊筒的继续使用;模块板的有定模孔的一边是凹进的，装滑动模块的通孔的一边是凸出的，定模孔一侧的模块板底面是凸出的，相应的辊筒处是凹出的，使所有模块板相邻之间及与辊筒都凹凸相对地卡紧固定，再辅以镙钉紧固，形成一个用时完整如一体，修时可分段拆换的可拆式筒体。

4、如权利要求1所述的，成型后产品的脱模由固定在辊筒内，套在中心轴上的凸轮来完成，过程是由凸轮推动顶杆滑轮，再引起顶杆克服弹簧的张力，顶起滑动模块高出模块板，使成型的产品不与模块板的通孔壁和中心模杆接触，使成型后产品能靠本身重力克服与滑动模块半球面的接触而脱模，并由栏料杆辅助脱模。

5、如权利要求1所述的成型机的转动是两侧的辊筒围绕各自的固定的中心轴作相向转动;传动是接受从电机传来的传动杆上的动力分别以齿轮和链条的方式作同步双辊驱动。

6、如权利要求1所述的成型机的两辊间球窝模孔密合度在角度上的调整，由齿轮与端盖间的活动键上的镙钉来调节。

7、如权利要求1所述成型机，两辊间距离由装有链轮一侧的辊筒所围绕的中心轴同机架上的缓冲弹簧间来完成，并可由调整镙钉来调节弹簧的张力，遇非常情况可靠弹簧来产生两辊间机械性脱离和触动限位开关来切断电源以保护机器。

8、如权利要求1所述成型机，加装料斗的螺旋预压装置，也能使其他如焦炭粉、粗精矿粉等较难成型的粉状物质压制成有孔颗粒状。

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