CN110981246B - 煤矸石脱碳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及脱碳装置技术领域，尤其涉及了煤矸石脱碳装置。所述煤矸石脱碳装置，包括：收集箱一、排气管一、导流罩一、脱碳筒体一、进风管一、撒料装置一；所述导流罩一包括：罩体一、导流孔一；所述脱碳筒体一包括：管体一、导流孔二、腔体一、导流体一；所述排气管一、罩体一均与收集箱一内部相通连。本发明设置的螺旋形通道内的待脱碳的煤矸石与已脱碳的煤矸石的堆积或移动过程中，在其所在处通道截面减小或增大，高温气体经过时速度增大或减小，不断的产生紊流，增加了高温气体与待脱碳的煤矸石接触时间，提高了脱碳效率。

Description

煤矸石脱碳装置
技术领域
本发明涉及脱碳装置技术领域，尤其涉及煤矸石脱碳装置。
背景技术
陶粒是人造建筑轻骨料的简称，陶粒具有质轻、保温、隔热、隔音、强度高的特点，广泛用于高层、超高层建筑及大跨度建筑工程。它不仅可减轻建筑物自重，而且具有良好的抗震性能。同时陶粒混凝土施工适应性强，易与粉刷材料粘结。由于陶粒具有耐热、抗冻、耐酸碱、防腐及热膨胀系数低等性能，也广泛用于高速公路、飞机场跑道的路面材料，还可用作保温、隔音、隔热墙体材料及重油脱水和工业用水的过滤材料。
煤矸石可作为陶粒的生产原料，利用煤矸石等各种固体废弃物生产陶粒对发展循环经济，实施可持续发展战略，保护环境就具有了重大的意义，具有广阔的市场前景。
大部分煤矸石含碳量在5％～30％，而烧制煤矸石陶粒要求煤矸石中含碳量不要过大，以低于13％为宜。现阶段的主要解决办法是大量掺入粘土和页岩等矿石，来降低物料的含碳量，就难免需要开山采石，挖河取沙，导致生态环境被严重破坏。另外，当用煤矸石烧制的陶粒作为墙面保温材料时，含碳量是越低越好，而传统的掺入法只能降低含碳量，不能去除碳，导致使用时存在一定的安全隐患。因此，发明一种解决含碳量矛盾，加强对煤矸石的利用已是一个刻不容缓、亟待研究解决的重要问题。
发明内容
因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于提供一种煤矸石脱碳装置来便于煤矸石的脱碳。本发明是通过以下技术方案实现上述目的。
本发明的一个方面，煤矸石脱碳装置，包括：收集箱一、排气管一、导流罩一、脱碳筒体一、进风管一、撒料装置一；所述导流罩一包括：罩体一、导流孔一；所述脱碳筒体一包括：管体一、导流孔二、腔体一、导流体一；
所述排气管一、罩体一均与收集箱一内部相通连；
所述管体一为内部中空且两端封闭的螺旋形管状体结构，其上部与罩体一的内部相通连，所述进风管一、撒料装置一均与管体一的下部相通连；
所述罩体一的侧壁面设有多个导流孔一；
所述管体一由下至上每两个相邻的螺旋之间相互连接，其靠近其中轴线的壁面设有多个导流孔二，所述导流孔一与导流孔二相通连；
所述罩体一的外壁面与管体一靠近其中轴线的壁面相连接；
所述管体一设置在收集箱一的上方；
所述导流体一的左端与罩体一的内部相通连，后端与管体一的内部相通连。
在一个实施例中，所述管体一螺旋形结构的截面为圆形、椭圆形、三角形、四边形结构。
在一个实施例中，所述导流孔一由罩体一的内壁面至罩体一的外壁面呈渐放式结构。
在一个实施例中，所述管体一由下至上为直径逐渐减小的螺旋形结构。
在一个实施例中，管体一由下至上为直径逐渐增大的螺旋形结构。
本发明的另一个方面，煤矸石脱碳装置，包括：收集箱二、排气管二、导流罩二、脱碳筒体二、进风管二、撒料装置二；所述导流罩二包括：罩体二、导流孔二；所述脱碳筒体二包括：管体二、导流孔四、腔体二、导流体二；
所述排气管二、罩体二均与收集箱二内部相通连；
所述管体二为内部中空且两端封闭的螺旋形管状体结构，其上部与罩体二的内部相通连，所述进风管二、撒料装置二均与管体二的上部相通连；
所述罩体二的侧壁面设有多个导流孔三；
所述管体二由下至上每两个相邻的螺旋之间相互连接，其靠近其中轴线的壁面设有多个导流孔四，所述导流孔二与导流孔四相通连；
所述罩体二的外壁面与管体二靠近其中轴线的壁面相连接；
所述管体二设置在收集箱二的上方；
所述导流体二的右端与罩体二的内部相通连，前端与管体二的内部相通连。
本发明的有益效果如下：
1.高温气体在螺旋形通道内对煤矸石进行脱碳，在有限的空间内延长了煤矸石运动的轨迹，增大了高温气体与煤矸石接触的时间。
2.利用脱碳前后煤矸石的密度不同，使待脱碳的煤矸石与已脱碳的煤矸石通过高温气体风力的作用下进行分离。
3.螺旋形通道内的待脱碳的煤矸石与已脱碳的煤矸石的堆积或移动过程中，在其所在处通道截面减小或增大，高温气体经过时速度增大或减小，不断的产生紊流，增加了高温气体与待脱碳的煤矸石接触时间，提高了脱碳效率。
4.在高温气体风力的作用下，待脱碳的煤矸石在螺旋形通道内内移动的过程中不断的翻滚，增大了高温气体与待脱碳的煤矸石接触面积，使煤矸石的脱碳更均匀。
5.利用部分排出气体循环至脱碳筒体内对煤矸石进行脱碳，利用了余热热能。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构视图。
图2为本发明实施例一的部分结构视图一。
图3为本发明实施例一的部分结构视图二。
图4为本发明实施例一的部分结构视图三。
图5为本发明实施例二的整体结构视图。
图6为本发明实施例二的部分结构视图一。
图7为本发明实施例二的部分结构视图二。
图8为本发明实施例二的部分结构视图三。
具体实施方式
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。
实施例一：
如图1所示，煤矸石脱碳装置，包括：收集箱一1、排气管一2、导流罩一3、脱碳筒体一4、进风管一5、撒料装置一6；
所述收集箱一1为内部中空的矩形体结构，所述排气管一2的下部与收集箱一1中空的内部相通连；
如图2所示，所述导流罩一3包括：罩体一31、导流孔一32；
所述罩体一31为上部封闭且下端开放的筒形结构，其下端与收集箱一1的内部相通连；
所述罩体一31的侧壁面设有多个导流孔一32；
如图3所示，所述脱碳筒体一4包括：管体一41、导流孔二42、腔体一43、导流体一44；
所述管体一41为内部中空且两端封闭的螺旋形管状体结构，其上部螺旋结构的末端与罩体一31的内部相通连；
所述管体一41螺旋形结构由下至上每两个相邻的螺旋之间相互连接，所述管体一41在靠近其中轴线的壁面围成一个柱形腔体一43；
所述管体一41在靠近其中轴线的壁面设有多个导流孔二42；
所述罩体一31的外壁面与管体一41靠近其中轴线的壁面相连接；
所述导流孔一32与导流孔二42相通连；
所述进风管一5、撒料装置一6均与管体一41的下部相通连；
所述管体一41设置在收集箱一1的上方；
所述导流体一44为左端及后端均开放，且右端及前端均封闭的壳体结构；
所述导流体一44的左端与罩体一31的内部相通连，后端与管体一41的内部相通连；
所述导流体一44壳体结构内部的前端面为弧形结构。
优选的，作为一种可实施方式，所述管体一41螺旋形结构的截面为圆形、椭圆形、三角形、四边形结构，此设置满足不同脱碳情况的需求。
优选的，作为一种可实施方式，所述导流孔一32由罩体一31的内壁面至罩体一31的外壁面呈渐放式结构，此设置使罩体一31内部的气流进入管体一41内时减速，减少对管体一41内部气体层流状态的破坏。
优选的，作为一种可实施方式，所述管体一41由下至上为直径逐渐减小的螺旋形结构，此设置减少了已被脱碳的矸石移动的路径，提高了脱碳效率。
优选的，作为一种可实施方式，管体一41由下至上为直径逐渐增大的螺旋形结构，此设置延长了待脱碳的煤矸石移动的路径，提高了脱碳效率。
实施例二：
如图5所示，煤矸石脱碳装置，包括：收集箱二101、排气管二102、导流罩二103、脱碳筒体二104、进风管二105、撒料装置二106；
所述收集箱二101为内部中空的矩形体结构，所述排气管二102的下部与收集箱二101中空的内部相通连；
如图6所示，所述导流罩二103包括：罩体二1031、导流孔三1032；
所述罩体二1031为上部封闭且下端开放的筒形结构，其下端与收集箱二101的内部相通连；
所述罩体二1031的侧壁面设有多个导流孔三1032；
如图7所示，所述脱碳筒体二104包括：管体二1041、导流孔四1042、腔体二1043、导流体二1044；
所述管体二1041为内部中空且两端封闭的螺旋形管状体结构，其下部螺旋结构的末端与罩体二1031的内部相通连；
所述管体二1041螺旋形结构由下至上每两个相邻的螺旋之间相互连接，所述管体二1041在靠近其中轴线的壁面围成一个柱形腔体二1043；
所述管体二1041在靠近其中轴线的壁面设有多个导流孔四1042；
所述罩体二1031的外壁面与管体二1041靠近其中轴线的壁面相连接；
所述导流孔三1032与导流孔四1042相通连；
所述进风管二105、撒料装置二106均与管体二1041的上部相通连；
所述管体二1041设置在收集箱二101的上方；
所述导流体二1044为前端及右端均开放，且后端及左端均封闭的壳体结构；
所述导流体二1044的右端与罩体二1031的内部相通连，前端与管体二1041的内部相通连；
所述导流体二1044壳体结构内部的左端面为弧形结构。
本发明的工作原理：
实施例一：
①进风管一5导入高温气体至管体一41内，撒料装置一6将待脱碳的煤矸石导入至管体一41内，高温气体与煤矸石之间产生化学反应，对煤矸石进行脱碳。
②高温气体通过进风管一5导入至管体一41内，沿着管体一41下方的内部向其上方移动，然后通过罩体一31导流至收集箱一1的内部并通过排气管一2排出，同时通过罩体一31的一部分气体通过导流孔一32、导流孔二42导流至管体一41的内部。
③在对煤矸石进行脱碳的过程中，煤矸石的密度逐渐减小，在气体流动的力的作用下沿着管体一41下方的内部向其上方移动，待移动至管体一41的最上端时，导入至罩体一31的内部，然后通过重力及气体流动的力的作用下移动至撒料装置一6内。
实施例二：
④进风管二105导入高温气体至管体二1041内，撒料装置二106将待脱碳的煤矸石导入至管体二1041内，高温气体与煤矸石之间产生化学反应，对煤矸石进行脱碳。
⑤高温气体通过进风管二105导入至管体二1041内，沿着管体二1041下方的内部向其上方移动，然后通过罩体二1031导流至收集箱二101的内部并通过排气管二102排出，同时通过罩体二1031的一部分气体通过导流孔三1032、导流孔四1042导流至管体二1041的内部。
⑥在对煤矸石进行脱碳的过程中，煤矸石的密度逐渐减小，在气体流动的力及煤矸石自身重力的作用下沿着管体二1041上方的内部向其下方移动，待移动至管体二1041的最下端时，导入至罩体二1031的内部，然后通过重力及气体流动的力的作用下移动至撒料装置二106内。

Claims (6)

1.煤矸石脱碳装置，包括：收集箱一(1)、排气管一(2)、导流罩一(3)、脱碳筒体一(4)、进风管一(5)、撒料装置一(6)；所述导流罩一(3)包括：罩体一(31)、导流孔一(32)；所述排气管一(2)、罩体一(31)均与收集箱一(1)内部相通连；所述罩体一(31)的侧壁面设有多个导流孔一(32)；
其特征在于：所述脱碳筒体一(4)包括：管体一(41)、导流孔二(42)、腔体一(43)、导流体一(44)；
所述管体一(41)为内部中空且两端封闭的螺旋形管状体结构，其上部与罩体一(31)的内部相通连，所述进风管一(5)、撒料装置一(6)均与管体一(41)的下部相通连；
所述管体一(41)由下至上每两个相邻的螺旋之间相互连接，其靠近其中轴线的壁面设有多个导流孔二(42)，所述导流孔一(32)与导流孔二(42)相通连；
所述罩体一(31)的外壁面与管体一(41)靠近其中轴线的壁面相连接；
所述管体一(41)设置在收集箱一(1)的上方；
所述导流体一(44)的左端与罩体一(31)的内部相通连，后端与管体一(41)的内部相通连。
2.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述管体一(41)螺旋形结构的截面为圆形、椭圆形、三角形、四边形结构。
3.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述导流孔一(32)由罩体一(31)的内壁面至罩体一(31)的外壁面呈渐放式结构。
4.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述管体一(41)由下至上为直径逐渐减小的螺旋形结构。
5.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：管体一(41)由下至上为直径逐渐增大的螺旋形结构。
6.煤矸石脱碳装置，包括：收集箱二(101)、排气管二(102)、导流罩二(103)、脱碳筒体二(104)、进风管二(105)、撒料装置二(106)；所述导流罩二(103)包括：罩体二(1031)、导流孔三(1032)；所述排气管二(102)、罩体二(1031)均与收集箱二(101)内部相通连；所述罩体二(1031)的侧壁面设有多个导流孔三(1032)；
其特征在于：所述脱碳筒体二(104)包括：管体二(1041)、导流孔四(1042)、腔体二(1043)、导流体二(1044)；
所述管体二(1041)为内部中空且两端封闭的螺旋形管状体结构，其上部与罩体二(1031)的内部相通连，所述进风管二(105)、撒料装置二(106)均与管体二(1041)的下部相通连；
所述管体二(1041)由下至上每两个相邻的螺旋之间相互连接，其靠近其中轴线的壁面设有多个导流孔四(1042)，所述导流孔三(1032)与导流孔四(1042)相通连；
所述罩体二(1031)的外壁面与管体二(1041)靠近其中轴线的壁面相连接；
所述管体二(1041)设置在收集箱二(101)的上方；
所述导流体二(1044)的左端与罩体二(1031)的内部相通连，后端与管体二(1041)的内部相通连。
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