CN111014231B - 煤矸石脱碳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及脱碳装置领域，尤其涉及了煤矸石脱碳装置。所述煤矸石脱碳装置，包括：驱动装置一、脱碳筒体一、撒料装置一、收集装置一、隔板一、导气管一、导气管二、端盖一、端盖二；所述隔板一将收集装置一分割为左部、右部两个区域；所述导气管一、导气管二分别与收集装置一的左部、右部区域相通连；所述端盖一、端盖二分别与收集装置一左部、右部区域的下部相通连。本发明使高温气体导入收集装置对其内部的煤矸石进行脱碳，这些高温气体通过筛孔导入至脱碳筒体内经过螺旋片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，提高了脱碳效率。
Description
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
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(镓、钒、钛、钴)。煤矸石可经过多道程序制作成煤矸石陶粒，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：驱动装置一、脱碳筒体一、撒料装置一、收集装置一、隔板一、导气管一、导气管二、端盖一、端盖二；
所述隔板一将收集装置一分割为左部、右部两个区域；
所述导气管一、导气管二分别与收集装置一的左部、右部区域相通连；
所述端盖一、端盖二分别与收集装置一左部、右部区域的下部相通连；
所述脱碳筒体一包括：容纳体一、筛孔一、筛孔二、转轴一、螺旋片一；
所述容纳体一左部的侧壁面设有筛孔一，右部的侧壁面设有筛孔二；
所述撒料装置一与容纳体一中空的内部相通连，其设置在筛孔二的右侧；
所述转轴一沿容纳体一的中轴线设置，且其两端均与容纳体一的两端活动连接，右端与驱动装置一相连接；
所述螺旋片一的固定在转轴一的外壁面，外圈贴近容纳体一中空的的内壁面设置；
所述螺旋片一由左向右为与容纳体一内部空腔相适应的变径结构；
所述筛孔一、筛孔二分别与收集装置一的左部、右部区域相通连；
所述筛孔一的截面积大于筛孔二的截面积。
在一个实施例中，所述螺旋片一的每个螺旋结构沿容纳体一中轴线的方向设有若干个通孔。
在一个实施例中，所述隔板一在水平方向设有若干个通孔。
本发明的另一个方面，煤矸石脱碳装置，包括：驱动装置二、脱碳筒体二、撒料装置二、收集装置二、隔板二、导气管三、导气管四、端盖三、端盖四、导料装置；
所述隔板二将收集装置二分割为左部、右部两个区域；
所述导气管三、导气管四分别与收集装置二的左部、右部区域相通连；
所述端盖三、端盖四分别与收集装置二左部、右部区域的下部相通连；
所述脱碳筒体二包括：容纳体二、筛孔三、筛孔四、转轴二、螺旋片二；
所述容纳体二左部的侧壁面设有筛孔三，右部的侧壁面设有筛孔四；
所述撒料装置二与容纳体二左侧中空的内部相通连，其设置在筛孔三的左侧；
所述导料装置与与容纳体二右侧中空的内部相通连，其设置在筛孔四的右侧；
所述转轴二沿容纳体二的中轴线设置，且其两端均与容纳体二的两端活动连接，右端与驱动装置二相连接；
所述螺旋片二环绕固定在转轴二的外壁面，外圈贴近容纳体二的内壁面设置；
所述螺旋片二由左向右为与容纳体二内部空腔相适应的变径结构；
所述筛孔三、筛孔四分别与收集装置二左部、右部区域相通连；
所述筛孔三的截面积小于筛孔四的截面积。
本发明的有益效果如下：
1.高温气体导入收集装置对其内部的煤矸石进行脱碳，这些高温气体通过筛孔导入至脱碳筒体内经过螺旋片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，延长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.采用螺旋输送结构对粒径不同的煤矸石进行筛选，使不同粒径的煤矸石在收集装置内不同的区域内进行脱碳，结合其粒径不同分别提供不同量的高温气体，适应了不同粒径煤矸石脱碳的需求。
3.待脱碳的煤矸石在脱碳筒体内移动的过程中，收集装置导入至脱碳筒体内部的高温气体与这些煤矸石接触并对其进行预加热和预脱碳，充分利用了余热，提高了脱碳效率。
4.结合收集装置分割为两个区域的特性，在其两端分别设置出气通道，且出气通道作为进料、出料使用，结合了脱碳装置的结构特征，对现有结构进行充分利用。
5.收集装置两个区域内的高温气体通过隔板设置的通孔进行对流并进行热交换，在此过程中与收集装置内部的煤矸石接触，高温气体不断产生加速、减速并产生紊流，延长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。
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。图7为本发明实施例二的部分结构视图三。图8为本发明实施例二的部分结构视图四。
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：驱动装置一1、脱碳筒体一2、撒料装置一3、收集装置一4、隔板一5、导气管一6、导气管二7、端盖一8、端盖二9；
所述隔板一5将收集装置一4分割为左部、右部两个区域；
所述导气管一6与收集装置一4的左部区域相通连，导气管二7与收集装置一4的右部区域相通连；
所述端盖一8与收集装置一4左部区域的下部相通连，端盖二9与收集装置一4右部区域的下部相通连；
如图3所示，所述脱碳筒体一2包括：容纳体一21、筛孔一22、筛孔二23、转轴一24、螺旋片一25；
所述容纳体一21为内部中空的圆台形结构，其右端面直径小于其左端面的直径；
所述容纳体一21中空内部的各个壁面形成一个圆台形空腔；
所述容纳体一21左部的侧壁面设有筛孔一22，右部的侧壁面设有筛孔二23；
所述撒料装置一3与容纳体一21中空的内部相通连，其设置在筛孔二23的右侧；
所述转轴一24沿容纳体一21的中轴线设置，且其两端均与容纳体一24的两端活动连接；
所述转轴一24穿过容纳体一21的右部并与驱动装置一1相连接；
所述螺旋片一25沿顺时针方向设置，其内圈环绕固定在转轴一24的外壁面，外圈贴近容纳体一21的内壁面设置；
所述螺旋片一25由左向右为与容纳体一21内部空腔相适应的变径结构；
所述筛孔一22与收集装置一4左部区域相通连，所述筛孔二23与收集装置一4右部区域相通连；
所述筛孔一22的截面积大于筛孔二23的截面积。
优选的，作为一种可实施方式，如图4所示，所述螺旋片一25的每个螺旋结构沿容纳体一21中轴线的方向设有若干个通孔，此设置使高温气体经过螺旋片一25及螺旋片一25与容纳体一21之间的煤矸石时产生湍流，同时高温气体通过这些通孔能与下一个螺旋结构与与容纳体一21之间的煤矸石接触，提高了脱碳效率。
优选的，作为一种可实施方式，如图5所示，所述隔板一5在水平方向设有若干个通孔，此设置使收集装置一4左部、右部两个区域之间的高温气体在收集装置一4的内部产生对流及湍流，同时在收集装置一4的内部产生更多个旋流，提高了脱碳效率。
实施例二：
如图6、图7所示，煤矸石脱碳装置，包括：驱动装置二11、脱碳筒体二12、撒料装置二13、收集装置二14、隔板二15、导气管三16、导气管四17、端盖三18、端盖四19、导料装置20；
所述隔板二15将收集装置二14分割为左部、右部两个区域；
所述导气管三16与收集装置二14的左部区域相通连，导气管四17与收集装置二14的右部区域相通连；
所述端盖三18与收集装置二14左部区域的下部相通连，端盖四19与收集装置二14右部区域的下部相通连；
如图8所示，所述脱碳筒体二12包括：容纳体二121、筛孔三122、筛孔四123、转轴二124、螺旋片二125；
所述容纳体二121为内部中空的圆台形结构，其右端面直径小于其左端面的直径；
所述容纳体二121中空内部的各个壁面形成一个圆台形空腔；
所述容纳体二121左部的侧壁面设有筛孔三122，右部的侧壁面设有筛孔四123；
所述撒料装置二13与容纳体二121左侧中空的内部相通连，其设置在筛孔三122的左侧；
所述导料装置20与与容纳体二121右侧中空的内部相通连，其设置在筛孔四123的右侧；
所述转轴二124沿容纳体二121的中轴线设置，且其两端均与容纳体二124的两端活动连接；
所述转轴二124穿过容纳体二121的右部并与驱动装置二11相连接；
所述螺旋片二125沿顺时针方向设置，其内圈环绕固定在转轴二124的外壁面，外圈贴近容纳体二121的内壁面设置；
所述螺旋片二125由左向右为与容纳体二121内部空腔相适应的变径结构；
所述筛孔三122与收集装置二14左部区域相通连，所述筛孔四123与收集装置二14右部区域相通连；
所述筛孔三122的截面积小于筛孔四123的截面积。
本发明的工作原理：
实施例一：
①高温气体通过导气管一6、导气管二7导入至收集装置一4的内部，然后通过筛孔一22、筛孔二23导入至脱碳筒体一2，最后通过撒料装置一3处排出。
②撒料装置一3将待脱碳的煤矸石导入至容纳体一21与螺旋片一25之间的区域，驱动装置一1启动带动转轴一24顺时针旋转，螺旋片一25带动待脱碳的煤矸石在容纳体一21的内部向左呈螺旋形轨迹移动，当待脱碳的煤矸石经过筛孔二23时，粒径较小的煤矸石落入至收集装置一4右部的区域内，当待脱碳的煤矸石经过筛孔一22时，剩余的粒径较大的煤矸石落入至收集装置一4左部的区域内。在此过程中导气管一6、导气管二7导入收集装置一4的内部及脱碳筒体一2内部的高温气体对煤矸石进行脱碳。
实施例二：
③高温气体通过导气管三16、导气管四17导入至收集装置二14的内部，然后通过筛孔三122、筛孔四123导入至脱碳筒体二12，最后通过撒料装置二13及导料装置20处排出。
④撒料装置二13将待脱碳的煤矸石导入至容纳体二121与螺旋片二125之间的区域，驱动装置二11启动带动转轴二124逆时针旋转，螺旋片二125带动待脱碳的煤矸石在容纳体二121的内部向左呈螺旋形轨迹移动，当待脱碳的煤矸石经过筛孔三122时，粒径较小的煤矸石落入至收集装置一4左部的区域内，当待脱碳的煤矸石经过筛孔四123时，粒径较大的煤矸石落入至收集装置一4右部的区域内，当待脱碳的煤矸石经过导料装置20时，剩余粒径更大的煤矸石通过导料装置20导出。在此过程中导气管三16、导气管四17导入收集装置二14的内部及脱碳筒体二12内部的高温气体对煤矸石进行脱碳。
Claims (4)
1.煤矸石脱碳装置，包括：驱动装置一(1)、脱碳筒体一(2)、撒料装置一(3)、收集装置一(4)、隔板一(5)、导气管一(6)、导气管二(7)、端盖一(8)、端盖二(9)；
所述隔板一(5)将收集装置一(4)分割为左部、右部两个区域；
所述导气管一(6)、导气管二(7)分别与收集装置一(4)的左部、右部区域相联通；
所述端盖一(8)、端盖二(9)分别与收集装置一(4)左部、右部区域的下部相联通；
其特征在于：所述脱碳筒体一(2)包括：容纳体一(21)、筛孔一(22)、筛孔二(23)、转轴一(24)、螺旋片一(25)；
所述容纳体一(21)左部的侧壁面设有筛孔一(22)，右部的侧壁面设有筛孔二(23)；
所述撒料装置一(3)与容纳体一(21)中空的内部相联通，其设置在筛孔二(23)的右侧；
所述转轴一(24)沿容纳体一(21)的中轴线设置，且其两端均与容纳体一(24)的两端活动连接，右端与驱动装置一(1)相连接；
所述螺旋片一(25)的固定在转轴一(24)的外壁面，外圈贴近容纳体一(21)中空的的内壁面设置；
所述螺旋片一(25)由左向右为与容纳体一(21)内部空腔相适应的变径结构；
所述筛孔一(22)、筛孔二(23)分别与收集装置一(4)的左部、右部区域相联通；
所述筛孔一(22)的截面积大于筛孔二(23)的截面积。
2.根据权利要求(1)所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述螺旋片一(25)的每个螺旋结构沿容纳体一(21)中轴线的方向设有若干个通孔。
3.根据权利要求(1)所述的煤矸石脱碳装置，其特征在于：所述隔板一(5)在水平方向设有若干个通孔。
4.煤矸石脱碳装置，包括：驱动装置二(11)、脱碳筒体二(12)、撒料装置二(13)、收集装置二(14)、隔板二(15)、导气管三(16)、导气管四(17)、端盖三(18)、端盖四(19)、导料装置(20)；
所述隔板二(15)将收集装置二(14)分割为左部、右部两个区域；
所述导气管三(16)、导气管四(17)分别与收集装置二(14)的左部、右部区域相联通；
所述端盖三(18)、端盖四(19)分别与收集装置二(14)左部、右部区域的下部相联通；
其特征在于：所述脱碳筒体二(12)包括：容纳体二(121)、筛孔三(122)、筛孔四(123)、转轴二(124)、螺旋片二(125)；
所述容纳体二(121)左部的侧壁面设有筛孔三(122)，右部的侧壁面设有筛孔四(123)；
所述撒料装置二(13)与容纳体二(121)左侧中空的内部相联通，其设置在筛孔三(122)的左侧；
所述导料装置(20)与与容纳体二(121)右侧中空的内部相联通，其设置在筛孔四(123)的右侧；
所述转轴二(124)沿容纳体二(121)的中轴线设置，且其两端均与容纳体二(124)的两端活动连接，右端与驱动装置二(11)相连接；
所述螺旋片二环绕固定在转轴二(124)的外壁面，外圈贴近容纳体二(121)的内壁面设置；
所述螺旋片二(125)由左向右为与容纳体二(121)内部空腔相适应的变径结构；
所述筛孔三(122)、筛孔四(123)分别与收集装置二(14)左部、右部区域相联通；
所述筛孔三(122)的截面积小于筛孔四(123)的截面积。
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