CN109095185A - 一种高温密封卸料装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种高温密封卸料装置及方法，包括第一溜管、第二溜管及翻板装置，第一溜管上端与工作设备之间通过第一电动高温密封型闸门连通或断开，第一溜管下端与第二溜管之间通过第二电动高温密封型闸门连通或断开，第二溜管下端设有翻板装置，翻板装置对第二溜管下端口进行启闭；所述第一溜管、第二溜管上分别设有第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀，通过第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀开闭通入氮气。本发明提供的一种高温密封卸料装置，能对高温易燃易爆的散料进行紧急卸料。

Description

一种高温密封卸料装置及方法

技术领域

本发明涉及卸料装置，尤其是一种高温密封卸料装置及方法。

背景技术

煤化工、石油化工、电石行业以及新兴锂电池石墨负极应用行业，物料由反应釜加热至650℃的物料，具有易燃易爆易氧化的特性。温度最高达750℃，与空气接触即氧化、燃烧甚至导致爆炸。目前，上述行业中正常的工艺流程是经由反应釜加热后的物料都是通过气力输送设备或埋刮板输送机输送至冷却机，经由冷却机将物料冷却至50℃以下，然后再打包装袋或由移动小车运走。那么，当冷却机发生故障或者反应釜加热温度不合格时，就需要增加紧急卸料装置来紧急卸料。目前在散料输送设备行业中，没有既耐高温，又能保证密封的高温气密型卸料装置应用的先例。

在此之前，行业内遇到当冷却机发生故障或者反应釜加热温度不合格时，都是先将反应釜及输送设备停止运转，然后待输送物料自然冷却至50℃以下后再将物料从输送设备卸料口紧急排放口排出。通常，这些紧急排放口仅由卸料溜管和闸门组成，不具备同时耐高温密封性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温密封卸料装置及方法，当冷却机发生故障或者反应釜加热温度不合格时，需紧急卸料，保证物料不与空气接触，避免物料发生氧化、燃烧甚至导致爆炸。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高温密封卸料装置，包括第一溜管、第二溜管及翻板装置，第一溜管上端与工作设备之间通过第一电动高温密封型闸门连通或断开，第一溜管下端与第二溜管之间通过第二氮气接口电磁阀连通或断开，第二溜管下端设有翻板装置，翻板装置对第二溜管下端口进行启闭；所述第一溜管、第二溜管上分别设有第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀，通过第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀开闭通入氮气。

所述翻板装置包括翻板、摇杆及气缸；所述摇杆为Z型，摇杆一端与翻板连接，翻板与第二溜管下端开口正对、且翻板与第二溜管正对面上设有密封垫；所述摇杆下拐点与中心轴铰接，摇杆另一端与气缸的活塞杆铰接。

所述第一电动高温密封型闸门、第二电动高温密封型闸门为电动刀闸阀，型号为PZ973H。

所述第一溜管上设有含氧量检测仪，含氧量检测仪、第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀均与DCS系统控制。

所述第一溜管、第二溜管及翻板装置采用不锈钢316L。

所述第一电动高温密封型闸门、第二电动高温密封型闸门主体采用铸316L材质，闸板采用316L材质。

一种高温密封卸料方法，包括以下几个步骤：

步骤一、当物料不经过紧急落料溜管时，第一电动高温密封型闸门、第二电动高温密封型闸门均处于关闭状态，翻板装置的翻板处于关闭位置，第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀打开，持续向第一溜管中充入氮气以保证溜管中的含氧量满足技术要求。

步骤二、当物料经过紧急落料溜管时，首先，气缸收缩，让翻板装置的翻板处于打开位置，此时第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀依然打开，仍然持续向第一溜管、第二溜管中充入氮气。

步骤三、将中转小车接料口升高后与第二溜管下端开口处的法兰配对好后。然后依次打开第一电动高温密封型闸门、第二电动高温密封型闸门，使物料落入到中转小车中，最后控制第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀关闭，停止对溜管中充氮气。

步骤四、当物料输送完毕后，先控制第一氮气接口电磁阀、第二氮气接口电磁阀打开，持续向溜管中充入氮气。然后关闭第一电动高温密封型闸门、第二电动高温密封型闸门。收回中转小车接料口，最后气缸伸出，将翻板装置的翻板处于关闭位置。

本发明一种高温密封卸料装置，具有以下技术效果：

1）、由于紧急卸料时物料的最高温度可达650℃，紧急卸料装置工作时长期与高温物料接触，通过对所有的零部件采用不锈钢316L材质，不锈钢316L有优越的高温性能，能长期在800℃的条件下运行，且机械强度较好，因此可满足物料的卸料要求，且通过对所有连接部位采用专用的不锈钢耐高温焊条进行焊接，焊接后的高温焊缝强度同样也能满足要求。另外，由于电动高温密封型闸门长期处于高温场合，因此对电动闸门的主体采用铸316L材质，闸板采用316L材质，并采用电动执行机构进行开关闸门，整机采用高精度加工的硬质密封来保证闸门工作时的密封性能，使得电动高温密封型闸门在高温下拥有良好的机械性能

2）、由于紧急卸料装置紧急卸料的物料具有易燃易爆易氧化的特性，所以对该紧急卸料装置的密封要求非常高，因此该处的连接法兰，采用一体下料、整体制作、模具冲孔的方式以保证其平面度及精度。法兰与法兰之间采用耐高温石墨密封垫和耐高温密封胶（防火阻燃高温密封胶（如美国斯顿3.0防火阻燃高温胶））进行密封。连接螺栓也要采用高强度不锈钢螺栓，保证螺栓在高温条件下不软化。紧急卸料装置卸料时，不断通过氮气接口电磁阀向装置内充入氮气，保证氧气的浓度≤100PPM,确保物料不会氧化、燃烧、爆炸。

3）、通过氧量检测仪实时对紧急卸料装置内的含氧量浓度进行检测，然后将检测数值实时向DCS传送。当含氧量浓度大于100PPM时，DCS系统控制氮气接口电磁阀加块氮气充气量，从而保证含氧量浓度合格。由此实现智能化实时监控专利设备内氧气浓度，并通过DCS系统自动实现氮气填充量的多少，自动化程度高，无需人工进行现场操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的示意图。

图中：第一电动高温密封型闸门1，第一溜管2，第一氮气接口电磁阀3，翻板装置4，第二电动高温密封型闸门5，第二氮气接口电磁阀6，第二溜管7，含氧量检测仪8，翻板9，摇杆10，气缸11。

具体实施方式

如图1所示，一种高温密封卸料装置，是针对易燃易爆易氧化的物料在输送过程中遇紧急情况需紧急卸料时的一种卸料装置。散料温度要求是耐高温750℃或以上，且需要在卸料时不与空气接触。

一种高温密封卸料装置包括第一溜管2、第二溜管7及翻板装置4，第一溜管2、第二溜管7及翻板装置4采用不锈钢316L材料制成，不锈钢316L有优越的高温性能，能长期在800℃的条件下运行，且能保证卸料装置的机械强度。第一溜管2、第二溜管7及翻板装置4在制作时，所有的焊接部位采用专用的不锈钢耐高温焊条进行焊接，保证焊接质量满足使用要求。

第一溜管2上端与工作设备（如冷却机、反应釜之间）通过第一电动高温密封型闸门1连通或断开，第一溜管2下端与第二溜管7之间通过第二氮气接口电磁阀6连通或断开，第二溜管7下端设有翻板装置4，翻板装置4对第二溜管7下端口进行启闭。

具体地，所述第一电动高温密封型闸门1、第二电动高温密封型闸门5为电动刀闸阀，型号为PZ973H。

PZ973H电动刀闸的阀体为铸316L不锈钢、密封垫为柔性石墨盘根，其他金属部件均为316L不锈钢材质。该结构具有结构简单紧凑、设计合理、轻型节材,密封可靠、操作轻便灵活、体积小、通道流畅、流阻小、重量轻、易安装、易拆卸等优点，可在工作压力1.0MPa-2.5MPa，使用温度-29-650℃情况下正常工作。刀型闸阀其闸板具有剪切功能，可刮除密封面上的粘着物，自动清除杂物，不锈钢闸板可防止腐蚀引起的密封泄漏。

第一电动高温密封型闸门1、第二电动高温密封型闸门5主体采用铸316L材质，闸板采用316L材质。通过采用电动执行机构进行开关闸门，整机采用高精度加工的硬质密封来保证闸门工作时的密封性能。

翻板装置4包括翻板9、摇杆10及气缸11；所述摇杆10为Z型，Z型摇杆10一端与翻板9焊接，翻板9在一般状态下与第二溜管7下端开口正对并对第二溜管7下端开口进行封堵（这里是翻板9是直接抵在第二溜管7下端开口上面，在翻板9上端面和第二溜管7下端开口下端端面都粘接有石墨密封垫，第二溜管7与翻板9接触时是密封垫与密封垫接触的）；所述摇杆10下拐点与中心轴铰接，摇杆10可绕中心轴转动。摇杆10另一端与气缸11的活塞杆铰接，气缸11则安装在另一铰接座上。在气缸11的活塞杆伸出时，翻板9堵在第二溜管7下端开口，而当气缸11的活塞杆缩回时，翻板9远离第二溜管7下端开口，方便卸料。

所述第一溜管2、第二溜管7上分别设有第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6，通过第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6开闭通入氮气。通过充入氮气，并利用第一溜管2上的含氧量检测仪8进行检测，可保证该装置内的氧气浓度≤100PPM。

含氧量检测仪8、第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6及气缸11的相关气路上的电磁阀均受DCS系统控制。

为了保证连接的密封可靠性，上述装置连接法兰，采用一体下料、整体制作、模具冲孔的方式以保证其平面度及精度。法兰与法兰之间采用耐高温石墨密封垫和耐高温密封胶（防火阻燃高温密封胶（如美国斯顿3.0防火阻燃高温胶））进行密封。连接螺栓也要采用高强度不锈钢螺栓，保证螺栓在高温条件下不软化。

为了保证工作人员人身安全，本专利设备全部进行保温处理，防止人员烫伤。

工作原理及过程：

1）、当物料不经过紧急落料溜管时，第一电动高温密封型闸门1、第二电动高温密封型闸门5均处于关闭状态，翻板装置4的翻板9处于关闭位置，第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6打开，持续向第一溜管2中充入氮气以保证溜管中的含氧量满足技术要求。（由于第一电动高温密封型闸门1、第二电动高温密封型闸门5在物料的进出方向时不能保证绝对的密封的，这样容易使得空气进入，使得含氧量升高，因此即使在不紧急卸料时，也需要持续向溜管里充氮气，保证溜管中处于正压状态，而氮气可从第一电动高温密封型闸门1、第二电动高温密封型闸门5的缝隙排出。另外当氧浓度合格时，系统会控制第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6停止充氮气，待氧浓度超标时，又会控制电磁阀向溜管里充入氮气）

2）、当物料经过紧急落料溜管时，首先让翻板装置4的翻板处于打开位置，此时第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6依然打开，仍然持续向溜管中充入氮气，待中转小车接料口升高后与第二溜管7下端开口处的法兰配对好后（即中转小车的接料口定位销与第二溜管7法兰的定位销孔精准定位，第二溜管7开口处的法兰端面粘接有石墨密封垫，通过石墨密封垫实现中转小车接料口与第二溜管7下端开口密封对接）。然后依次打开第二电动高温密封型闸门5、第一电动高温密封型闸门1（若只用一个电动高温密封型闸门，当翻板打开时，有可能空气就会通过电动闸门进入到系统内部，存在隐患，故使用2个电动高温密封型闸门再配合氮气通入，可杜绝空气进入），使物料落入到中转小车中，最后控制第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6关闭，停止对溜管中充氮气。这里的中转小车为RGV中转小车，可实现在轨道上自行运行，在RGV中转小车上安装有料斗，料斗上下端均设有伸缩式的溜管，伸缩式的溜管在伸长时可与卸料口正对，在缩短时离开卸料口（伸缩式的溜管可由上下两根支管套接， 套接间隙内采用橡胶套进行滑移式密封。而两根支管外端合适位置可设置法兰盘，两根支管的法兰盘可通过人工调节相对靠近或缩拢，或通过电动方式调节相对靠近或缩拢，这样可实现两根支管拉长或缩短，实现对接或离开。）

3）、当物料输送完毕后，先控制第一氮气接口电磁阀3、第二氮气接口电磁阀6打开，持续向溜管中充入氮气，然后关闭第一电动高温密封型闸门1、第二电动高温密封型闸门5，然后收回中转小车接料口，最后将翻板装置4的翻板9处于关闭位置。

Claims (9)

1.一种高温密封卸料装置，其特征在于：包括第一溜管（2）、第二溜管（7）及翻板装置（4），第一溜管（2）上端与工作设备之间通过第一电动高温密封型闸门（1）连通或断开，第一溜管（2）下端与第二溜管（7）之间通过第二电动高温密封型闸门（5）连通或断开，第二溜管（7）下端设有翻板装置（4），翻板装置（4）对第二溜管（7）下端口进行启闭；所述第一溜管（2）、第二溜管（7）上分别设有第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6），通过第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6）开闭通入氮气。

2.根据权利要求1所述的一种高温密封卸料装置，其特征在于：所述翻板装置（4）包括翻板（9）、摇杆（10）及气缸（11）；所述摇杆（10）为Z型，摇杆（10）一端与翻板（9）连接，翻板（9）与第二溜管（7）下端开口正对、且翻板（9）与第二溜管（7）正对面上设有密封垫；所述摇杆（10）下拐点与中心轴铰接，摇杆（10）另一端与气缸（11）的活塞杆铰接。

3.根据权利要求1所述的一种高温密封卸料装置，其特征在于：所述第一电动高温密封型闸门（1）、第二电动高温密封型闸门（5）为电动刀闸阀，型号为PZ973H。

4.根据权利要求1所述的一种高温密封卸料装置，其特征在于：所述第一溜管（2）上设有含氧量检测仪（8），含氧量检测仪（8）、第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6）均与DCS系统控制。

5.根据权利要求1所述的一种高温密封卸料装置，其特征在于：所述第一溜管（2）、第二溜管（7）及翻板装置（4）采用不锈钢316L。

6.根据权利要求1所述的一种高温密封卸料装置，其特征在于：所述第一电动高温密封型闸门（1）、第二电动高温密封型闸门（5）主体采用铸316L材质，闸板采用316L材质。

7.一种高温密封卸料方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

步骤一、当物料不经过紧急落料溜管时，第一电动高温密封型闸门（1）、第二电动高温密封型闸门（5）均处于关闭状态，翻板装置（4）的翻板（9）处于关闭位置，第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6）打开，持续向第一溜管（2）中充入氮气，保证氧气的浓度≤100PPM，以保证溜管中的含氧量满足技术要求；

步骤二、当物料经过紧急落料溜管时，首先，气缸（11）收缩，让翻板装置（4）的翻板处于打开位置，此时第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6）依然打开，仍然持续向第一溜管（2）、第二溜管（7）中充入氮气；

步骤三、将中转小车接料口升高后与第二溜管（7）下端开口处的法兰配对好后；

然后依次打开第一电动高温密封型闸门（1）、第二电动高温密封型闸门（5），使物料落入到中转小车中，最后控制第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6）关闭，停止对溜管中充氮气；

步骤四、当物料输送完毕后，先控制第一氮气接口电磁阀（3）、第二氮气接口电磁阀（6）打开，持续向溜管中充入氮气；

然后关闭第一电动高温密封型闸门（1）、第二电动高温密封型闸门（5）；

收回中转小车接料口，最后气缸（11）伸出，将翻板装置（4）的翻板（9）处于关闭位置。

8.根据权利要求7所述的一种高温密封卸料方法，其特征在于：上述装置在制作时所有连接部位采用专用的不锈钢耐高温焊条进行焊接。

9.根据权利要求7所述的一种高温密封卸料方法，其特征在于：上述装置在制作时，连接法兰处采用一体下料、整体制作，法兰与法兰之间采用耐高温石墨密封垫和耐高温密封胶进行密封。