CN110981247B - 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：进风管一、脱碳筒体一、脱碳层一、脱碳层二、脱碳层三、撒料装置一；所述脱碳筒体一下部与进风管一的上部相连接，所述撒料装置一与脱碳筒体一的上部相连接；所述脱碳层一、脱碳层二、脱碳层三由下至上依次设置，且分别与脱碳筒体一相连接。本发明将待脱碳的矸石根据粒径不同分为三个区域进行脱碳，结合其重力特性以及高温气体速度增加，使上部大粒径的已脱碳的煤矸石更容易在高温气体风力的作用下随风排出。

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
煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石，是我国排放量最大的固体废弃物，其排放与堆积不仅占用大量耕地，同时对地表、大气造成了很大污染。煤矸石的化学成分与黏土比较相似，煤矸石含有较高的碳及硫，烧失量较大。只有在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质，具有膨胀性能。根据它的特点，我国已研制出煤矸石陶粒。而在制造煤矸石陶粒的过程中的一个环节为对煤矸石进行脱碳。因此，发明一种解决煤矸石脱碳装置是目前需要解决的问题。
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：进风管一、脱碳筒体一、脱碳层一、脱碳层二、脱碳层三、撒料装置一；
所述脱碳筒体一下部与进风管一的上部相连接，所述撒料装置一与脱碳筒体一的上部相连接；
所述脱碳层一、脱碳层二、脱碳层三由下至上依次设置，且分别与脱碳筒体一相连接；
所述脱碳层一包括：支撑杆一、加强筋一，所述脱碳层二包括：支撑杆二、加强筋二，所述脱碳层三包括：支撑杆三、加强筋三；
所述撒料装置一设置在支撑杆三的上方；
所述支撑杆一的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体一的外壁面的加强筋一相连接；
所述支撑杆二的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体一的外壁面的加强筋二相连接；
所述支撑杆三的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体一的外壁面的加强筋三相连接；
所述多个支撑杆一中每相邻的两个支撑杆一的间距小于多个支撑杆二中每相邻的两个支撑杆二的间距，所述多个支撑杆二中每相邻的两个支撑杆二的间距小于多个支撑杆三中每相邻的两个支撑杆三的间距。
在一个实施例中，所述支撑杆一、支撑杆二、支撑杆三均为弧线形结构呈水平设置或为S型结构呈水平设置。
在一个实施例中，所述撒料装置一环绕脱碳筒体一设置多个。
本发明的另一个方面，煤矸石脱碳装置，包括：进风管二、脱碳筒体二、脱碳层四、脱碳层五、脱碳层六、撒料装置二；
所述撒料装置二与脱碳筒体二的上部相连接；
所述进风管二为L型管状体结构，其一端与脱碳筒体二的内部相通连，且此端设置在端盖与脱碳层六之间；
所述端盖的上部与脱碳筒体二的下部相连接；
所述脱碳层四、脱碳层五、脱碳层六由下至上依次设置，且分别与脱碳筒体二相连接；
所述脱碳层四包括：支撑杆四、加强筋四，所述脱碳层五包括：支撑杆五、加强筋五，所述脱碳层六包括：支撑杆六、加强筋六；
所述撒料装置二设置在支撑杆六的上方；
所述支撑杆四的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体二的外壁面的加强筋四相连接；
所述支撑杆五的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体二的外壁面的加强筋五相连接；
所述支撑杆六的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体二的外壁面的加强筋六相连接；
所述多个支撑杆四中每相邻的两个支撑杆四的间距小于多个支撑杆五中每相邻的两个支撑杆五的间距，所述多个支撑杆五中每相邻的两个支撑杆五的间距小于多个支撑杆六中每相邻的两个支撑杆六的间距。
本发明的有益效果如下：
1.高温气体在脱碳筒体内经过脱碳层一、脱碳层二、脱碳层三时均产生加速并同时产生紊流，同时高温气体在脱碳筒体内受到截面待脱碳矸石的阻碍不断产生加速、减速并产生紊流，增大了高温气体与待脱碳的煤矸石之间的接触时间，提高了脱碳效率。
2.将待脱碳的矸石根据粒径不同分为三个区域进行脱碳，结合其重力特性以及高温气体速度增加，使上部大粒径的已脱碳的煤矸石更容易在高温气体风力的作用下随风排出。
3.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。
4.在高温气体风力的作用下，不同粒径待脱碳的煤矸石在各个脱碳区域内不断的翻滚，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.设置L型进气管路，避免了在停止导入高温气体至脱碳筒体内时，脱碳筒体内部的残留物通过重力作用进入供风管路。
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为本发明实施例二的整体结构视图。
图5为本发明实施例二的部分结构视图一。
图6为本发明实施例二的部分结构视图二。
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、图2所示，煤矸石脱碳装置，包括：进风管一1、脱碳筒体一2、脱碳层一3、脱碳层二4、脱碳层三5、撒料装置一6；
所述脱碳筒体一2为圆筒形结构，其下部与进风管一1的上部相连接；
所述脱碳层一3、脱碳层二4、脱碳层三5分别与脱碳筒体一2相连接；
所述脱碳层一3设置在脱碳层二4、脱碳层三5的下方，所述脱碳层二4设置在脱碳层一3与脱碳层三5之间；
如图3所示，所述脱碳层一3包括：支撑杆一31、加强筋一32；
所述支撑杆一31数量为多个，其每个的两端均穿过脱碳筒体一2的内壁面及外壁面并与加强筋一32相连接，所述加强筋一32为圆环体结构，其内壁面固定在脱碳筒体一2的外壁面；
所述脱碳层二4包括：支撑杆二41、加强筋二42；
所述支撑杆二41数量为多个，其每个的两端均穿过脱碳筒体一2的内壁面及外壁面并与加强筋二42相连接，所述加强筋二42为圆环体结构，其内壁面固定在脱碳筒体一2的外壁面；
所述脱碳层三5包括：支撑杆三51、加强筋三52；
所述支撑杆三51数量为多个，其每个的两端均穿过脱碳筒体一2的内壁面及外壁面并与加强筋三52相连接，所述加强筋三52为圆环体结构，其内壁面固定在脱碳筒体一2的外壁面；
所述多个支撑杆一31中每相邻的两个支撑杆一31的间距相同，所述多个支撑杆二41中每相邻的两个支撑杆二41的间距相同，所述多个支撑杆三51中每相邻的两个支撑杆三51的间距相同；
所述支撑杆一31之间的间距小于支撑杆二41之间的间距，所述支撑杆二41之间的间距小于支撑杆三51之间的间距；
所述撒料装置一6与脱碳筒体一2的上部相连接，所述撒料装置一6设置在支撑杆三51的上方。
优选的，作为一种可实施方式，所述支撑杆一31、支撑杆二41、支撑杆三51均为弧线形结构呈水平设置或为S型结构呈水平设置，此设置增大了过滤的面积，且增大了支撑矸石的数量，提高了脱碳效率。
优选的，作为一种可实施方式，所述撒料装置一6环绕脱碳筒体一2设置多个，矸石通过多个撒料装置一6落在支撑杆三51的上方，使矸石完全将支撑杆三51的上部覆盖，提高了脱碳效率。
实施例二：
如图4、图5所示，煤矸石脱碳装置，包括：进风管二11、脱碳筒体二12、脱碳层四13、脱碳层五14、脱碳层六15、撒料装置二16、端盖17；
所述脱碳筒体二2为圆筒形结构，所述进风管二11为L型管状体结构，其一端与脱碳筒体二12的内部相通连，且此端设置在端盖17与脱碳层六15之间；
所述端盖17的上部与脱碳筒体二12的下部相连接；
所述脱碳层四13、脱碳层五14、脱碳层六15分别与脱碳筒体二12相连接；
所述脱碳层四13设置在脱碳层五14、脱碳层六15的下方，所述脱碳层五14设置在脱碳层四13与脱碳层六15之间；
如图6所示，所述脱碳层四13包括：支撑杆一131、加强筋一132；
所述支撑杆一131数量为多个，其每个的两端均穿过脱碳筒体二12的内壁面及外壁面并与加强筋一132相连接，所述加强筋一132为圆环体结构，其内壁面固定在脱碳筒体二12的外壁面；
所述脱碳层五14包括：支撑杆二141、加强筋二142；
所述支撑杆二141数量为多个，其每个的两端均穿过脱碳筒体二12的内壁面及外壁面并与加强筋二142相连接，所述加强筋二142为圆环体结构，其内壁面固定在脱碳筒体二12的外壁面；
所述脱碳层六15包括：支撑杆三151、加强筋三152；
所述支撑杆三151数量为多个，其每个的两端均穿过脱碳筒体二12的内壁面及外壁面并与加强筋三152相连接，所述加强筋三152为圆环体结构，其内壁面固定在脱碳筒体二12的外壁面；
所述多个支撑杆一131中每相邻的两个支撑杆一131的间距相同，所述多个支撑杆二141中每相邻的两个支撑杆二141的间距相同，所述多个支撑杆三151中每相邻的两个支撑杆三151的间距相同；
所述支撑杆一131之间的间距小于支撑杆二141之间的间距，所述支撑杆二141之间的间距小于支撑杆三151之间的间距；
所述撒料装置二16与脱碳筒体二12的上部相连接，所述撒料装置二16设置在支撑杆六151的上方。
本发明的工作原理：
实施例一：
①撒料装置一6将待脱碳不同粒径的煤矸石导入至脱碳筒体一2的内部，这些煤矸石堆积在多个支撑杆三51的上方。进风管一1将高温气体导入至脱碳筒体一2的内部。在高温气体风力及煤矸石自身重力的作用下，较小粒径的煤矸石通过多个支撑杆三51之间的间隙落至多个支撑杆二41的上方，在高温气体风力及煤矸石自身重力的作用下，较小粒径的煤矸石通过多个支撑杆二41之间的间隙落至多个支撑杆一31的上方。
②在此过程中，高温气体与煤矸石之间接触对煤矸石进行脱碳，经过脱碳的煤矸石密度减小，在高温气体风力的作用下，多个支撑杆一31上方的已脱碳的煤矸石通过通过多个支撑杆二41之间的间隙及多个支撑杆三51之间的间隙后，经过脱碳筒体一2的上方排出，多个支撑杆二41上方的已脱碳的煤矸石通过多个支撑杆三51之间的间隙后，经过脱碳筒体一2的上方排出，多个支撑杆三51上方的已脱碳的煤矸石经过脱碳筒体一2的上方排出。
实施例二：
③撒料装置二16将待脱碳不同粒径的煤矸石导入至脱碳筒体二12的内部，这些煤矸石堆积在多个支撑杆六151的上方。进风管二11将高温气体导入至脱碳筒体二12的内部。在高温气体风力及煤矸石自身重力的作用下，较小粒径的煤矸石通过多个支撑杆六151之间的间隙落至多个支撑杆五141的上方，在高温气体风力及煤矸石自身重力的作用下，较小粒径的煤矸石通过多个支撑杆五141之间的间隙落至多个支撑杆四131的上方，部分微小粒径的颗粒物通过多个支撑杆四131之间的间隙落至端盖17的上方并由高温气体进行脱碳。
④在此过程中，高温气体与煤矸石之间接触对煤矸石进行脱碳，经过脱碳的煤矸石密度减小，在高温气体风力的作用下，多个支撑杆四131上方的已脱碳的煤矸石通过通过多个支撑杆五141之间的间隙及多个支撑杆六151之间的间隙后，经过脱碳筒体二12的上方排出，多个支撑杆五141上方的已脱碳的煤矸石通过多个支撑杆六151之间的间隙后，经过脱碳筒体二12的上方排出，多个支撑杆六151上方的已脱碳的煤矸石经过脱碳筒体二12的上方排出。
⑤进风管二11停止将高温气体导入至脱碳筒体二12的内部，打开端盖将已脱碳的微小粒径的颗粒物导出。

Claims (4)

1.煤矸石脱碳装置，包括：进风管一(1)、脱碳筒体一(2)、脱碳层一(3)、脱碳层二(4)、脱碳层三(5)、撒料装置一(6)；所述脱碳筒体一(2)下部与进风管一(1)的上部相连接，所述撒料装置一(6)与脱碳筒体一(2)的上部相连接；
其特征在于：所述脱碳层一(3)、脱碳层二(4)、脱碳层三(5)由下至上依次设置，且分别与脱碳筒体一(2)相连接；
所述脱碳层一(3)包括：支撑杆一(31)、加强筋一(32)，所述脱碳层二(4)包括：支撑杆二(41)、加强筋二(42)，所述脱碳层三(5)包括：支撑杆三(51)、加强筋三(52)；
所述撒料装置一(6)设置在支撑杆三(51)的上方；
所述支撑杆一(31)的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体一(2)的外壁面的加强筋一(32)相连接；
所述支撑杆二(41)的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体一(2)的外壁面的加强筋二(42)相连接；
所述支撑杆三(51)的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体一(2)的外壁面的加强筋三(52)相连接；
所述多个支撑杆一(31)中每相邻的两个支撑杆一(31)的间距小于多个支撑杆二(41)中每相邻的两个支撑杆二(41)的间距，所述多个支撑杆二(41)中每相邻的两个支撑杆二(41)的间距小于多个支撑杆三(51)中每相邻的两个支撑杆三(51)的间距。
2.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述支撑杆一(31)、支撑杆二(41)、支撑杆三(51)均为弧线形结构呈水平设置或为S型结构呈水平设置。
3.根据权利要求1所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述撒料装置一(6)环绕脱碳筒体一(2)设置多个。
4.煤矸石脱碳装置，包括：进风管二(11)、脱碳筒体二(12)、脱碳层四(13)、脱碳层五(14)、脱碳层六(15)、撒料装置二(16)、端盖(17)；所述撒料装置二(16)与脱碳筒体二(12)的上部相连接；所述端盖(17)的上部与脱碳筒体二(12)的下部相连接；
其特征在于：所述进风管二(11)为L型管状体结构，其一端与脱碳筒体二(12)的内部相通连，且此端设置在端盖(17)与脱碳层六(15)之间；
所述脱碳层四(13)、脱碳层五(14)、脱碳层六(15)由下至上依次设置，且分别与脱碳筒体二(12)相连接；
所述脱碳层四(13)包括：支撑杆四(131)、加强筋四(132)，所述脱碳层五(14)包括：支撑杆五(141)、加强筋五(142)，所述脱碳层六(15)包括：支撑杆六(151)、加强筋六(152)；
所述撒料装置二(16)设置在支撑杆六(151)的上方；
所述支撑杆四(131)的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体二(12)的外壁面的加强筋四(132)相连接；
所述支撑杆五(141)的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体二(12)的外壁面的加强筋五(142)相连接；
所述支撑杆六(151)的数量为多个，其每个的两端均与固定在脱碳筒体二(12)的外壁面的加强筋六(152)相连接；
所述多个支撑杆四(131)中每相邻的两个支撑杆四(131)的间距小于多个支撑杆五(141)中每相邻的两个支撑杆五(141)的间距，所述多个支撑杆五(141)中每相邻的两个支撑杆五(141)的间距小于多个支撑杆六(151)中每相邻的两个支撑杆六(151)的间距。
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