CN115339906A - 一种高温粉料供送装置、方法及冶金生产线 - Google Patents

一种高温粉料供送装置、方法及冶金生产线 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高温粉料供送装置、方法及冶金生产线,包括双螺旋输送机,双螺旋输送机的进料端设有热流体入口,双螺旋输送机的出料端伸入气流粉碎机的粉碎腔内部,且双螺旋输送机的出料端具有向上倾斜的防串气段,粉碎腔内部设有倒锥形的筛网,筛网位于双螺旋输送机出料端下方,筛网中心部位设有落料孔,筛网下方的粉碎腔部分连接有供气管,筛网上方的粉碎腔部分设有出料口,采用本发明的供送装置能够保证高温粉焦物料的顺利输送。

Description

一种高温粉料供送装置、方法及冶金生产线
技术领域
本发明涉及物料供送技术领域,具体涉及一种高温粉料供送装置、方法及冶金生产线。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
化工、煤炭、粮食、冶金、电力、机械加工等行业普遍使用连续输送性设备,以实现粉末状或粒状物料,包括黏度较大和可压缩性物料的输送、提升、混合、攒拌、计量、加热冷却、干燥等类似作业。但高温物料(500℃以上)特别是粉焦类燃料或原料输送过程中,因启停机或不连续输送过程中,物料的温度、湿度与螺旋壁面、螺杆间差异大可能导致软化、分解,进而引发结垢、结渣和团聚等种种“堵”,导致供送故障,是高温粉状物料输送过程的最大隐患和运行难题。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足,提供了一种高温粉料供送装置,避免了高温粉料在输送过程中的结垢、结渣和团聚问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案
第一方面,本发明的实施例提供了一种高温粉料供送装置,包括双螺旋输送机,双螺旋输送机的进料端设有热流体入口,双螺旋输送机的出料端伸入气流粉碎机的粉碎腔内部,且双螺旋输送机的出料端具有向上倾斜的防串气段,粉碎腔内部设有倒锥形的筛网,筛网位于双螺旋输送机出料端下方,筛网中心部位设有落料孔,筛网下方的粉碎腔腔壁连接有供气管,筛网上方的粉碎腔腔壁设有出料口。
可选的,双螺旋输送机采用无轴双螺旋输送机。
可选的,沿物料流动方向,双螺旋输送机的螺旋叶片的螺距逐渐减小。
可选的,所述防串气段与水平面的夹角为15°-35°。
可选的,所述粉碎腔的腔壁上设置有多个进气口,每个进气口均与供气管连接,多个进气口沿外壳环向设置,且多个进气口的轴线相交与位于落料孔轴线上的一点。
可选的,所述双螺旋输送机的进料管连接有灰斗,灰斗底部出料口出设有第一开关阀,第一开关阀通过第一柔性连接膨胀节与双螺旋输送机的进料管连接,所述灰斗与第一称重设备连接,利用第一称重设备进行支撑。
可选的,所述粉碎腔底部设有排渣口,排渣口处安装有第二开关阀,第二开关阀通过第二柔性膨胀节与渣料罐的进料口连接,气流粉碎机与第二称重设备连接,利用第二称重设备进行支撑。
可选的,渣料罐的底部出料口处设置有第三开关阀。
第二方面,本发明的实施例提供了一种高温粉料供送装置的工作方法,双螺旋输送机对送入的物料进行初步破碎并将物料送入防串气段,物料在防串气段堆积后对双螺旋输送机的出料端进行封堵,防串气段的物料在后方物料的挤压作用下落入筛网,并从落料孔下落,被供气管送入的设定压力的气体进行进一步破碎,破碎后粒径小于设定值的物料在气流作用穿过筛网并由出料口流出,粒径大于设定值的物料在粉碎腔底部堆积。
第三方面,本发明的实施例提供了一种冶金生产线,设置有第一方面所述的高温粉焦供送装置。
本发明的有益效果:
1.本发明的供送装置,具有双螺旋输送机及气体粉碎腔,能够利用双螺旋输送机对物料进行初步破碎,利用气体粉碎腔通入的设定压力的气体对物料进行进一步破碎,形成充分的流态化气固两相流后,使得只有满足粒径要求的物料才能够通过筛网经出料口流出,进入下一道工序,输出的物料粒径小于设定值,保证了良好的气力输送效果,避免了造成后续输送管线的堵塞,保证了物料输送的正常进行,可有效适应输送管道布局的变化以及弯头的出现,物料供送系统的安全和可靠性得到显著提升,而且采用气体粉碎,使用厂区内气源即可,降低了成本。
2.本发明的供送装置,双螺旋输送机进料段具有热流体入口,能够通入热流体,且双螺旋输送机采用无轴双螺旋输送机,热流体可有效阻碍焦粉类颗粒物料在螺片上粘附、结垢和结渣,且无螺杆设计减少部件温差提升可靠性并降低结垢结渣的面积。
3.本发明的供送装置,双螺旋输送机的出料端具有防串气段,能够使得物料在防串气段进行堆积,对双螺旋输送机的出料端进行封堵,避免了粉碎腔内的气体进入双螺旋输送机影响双螺旋输送机的正常工作,使得双螺旋输送机的初步破碎和气体的进一步破碎能够相结合,提高破碎效果。
4.本发明的供送装置,通过柔性连接膨胀节、称重设备的设置,能够称量灰斗和粉碎腔的重量,从而借助于两个重量数值的比对,利用第二开关阀对粉碎腔进行自动排渣,防止大颗粒物料积存结垢或结渣堵塞。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例1整体结构示意图;
其中,1.灰斗,2.第一插板阀,3.第一柔性连接膨胀节,4.第一称重设备,5.驱动电机,6.螺旋叶片,7.热流体入口,8.双螺旋输送机,9.防串气段,10.气流粉碎机,11.粉碎腔,12.法兰,13.筛网,14.供气管,15.出料口,16.第二插板阀,17.第二柔性连接膨胀节,18.第二称重设备,19.渣料罐,20.鄂式电动放渣阀,21.钢支架,22.控制系统。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种高温粉料供送装置,高温粉料是指温度高于500℃的粉料,如图1所示,包括双螺旋输送机8,本实施例中,双螺旋输送机8采用现有的双螺旋输送机即可,具有对进入的物料进行初步破碎和输送的功能。
具体的,双螺旋输送机8包括外壳,外壳固定在外部架体上,外壳一端作为进料端,另一端作为出料端,本实施例中,双螺旋输送机采用无轴双螺旋输送机,具有两个螺旋叶片6,两个螺旋叶片6均与驱动电机5连接,两个驱动电机5能够带动螺旋叶片6做反向运动,两个螺旋叶片6交错设置,能够对进入的物料进行破碎并且输送。
在另外一种实施方式中,其中一个螺旋叶片6通过第一连接轴与驱动电机5连接,第一连接轴上设置有第一齿轮,第一齿轮与第二齿轮相啮合,第二齿轮与第二连接轴连接,第二连接轴与另一个螺旋叶片6连接,由于第一齿轮和第二齿轮转向相反,因此两个螺旋叶片6做反向转动。
沿物料的传送方向,螺旋叶片6的螺距逐渐减小。
采用无轴双螺旋输送机,一方面两个螺旋叶片6啮合良好,能够对团聚的高温焦粉进行有效破碎,同时前部的大螺距螺旋叶片6能够加快大粒度物料的送料速度,而后部的小螺距螺旋叶片6能够有效增大推力,保证细粒度物料的输送力度,而螺旋输送机的无轴设置,能够减少部件温差提升可靠性并降低结垢结渣的面积。
双螺旋输送机8外壳的进料端设置有热流体入口7,能够通过热流体入口7向外壳内部注入热流体,本实施例中,热流体采用导热油,通过注入导热油,能够有效阻碍焦粉类颗粒物料在螺旋叶片上粘附、结垢和结渣。
双螺旋输送机8的进料端设置有进料管,进料管连接有灰斗1。
本实施例中,灰斗1采用倒锥形结构,灰斗1的底端具有出料口,出料口处安装有第一开关阀,本实施例中,第一开关阀采用第一插板阀2,第一插板阀2能够控制灰斗1出料口的打开和关闭。
第一插板阀2与第一柔性连接膨胀节3的一端连接,第一柔性连接膨胀节3的另一端连接至双螺旋输送机8的进料管。
灰斗1与第一称重设备4连接,第一称重设备4能够称量灰斗1及其内部物料的总重量,本实施例中,由于第一柔性连接膨胀节3的设置,因此双螺旋输送机8不对灰斗提供支撑力,因此第一称重设备4能够检测灰斗1及其内部物料的重量。
本实施例中,第一称重设备4采用现有的自动称重设备,第一称重设备与控制系统22连接,能够将检测得到的重量信息传输给控制系统22。
灰斗1与灰斗架连接,灰斗架放置在第一称重设备4上,利用第一称重设备对灰斗1进行支撑。
所述双螺旋输送机8的外壳通过法兰12和固定螺栓固定在气流粉碎机10上,气流粉碎机10内部具有粉碎腔11,气流粉碎机10设置在双螺旋输送机8的一侧,双螺旋输送机8的出料端伸入粉碎腔11内部,双螺旋输送机8外壳伸入粉碎腔内部的端部设有防串气段9,防串气段9向上倾斜即防串气段9与双螺旋输送机8外壳的连接端部高度低于另一端的高度。
防串气段9的轴线与水平面呈设定锐角,设定锐角的度数为15°-35°,防串气段9内部不设置螺旋叶片,其长度为50mm-100mm,双螺旋输送机8输送的物料能够在防串气段堆积,直至堆积的物料将防串气段9进行封堵,继续输送物料时,在后方物料挤压作用下,防串气段9前方的物料在自身重力的作用下落入粉碎腔。
由于物料一直封堵住防串气段9,因此粉碎腔11内的气体不会进入双螺旋输送机8内部,不会影响双螺旋输送机8的正常工作,实现了双螺旋输送机8的初步粉碎与粉碎腔11内气体的进一步粉碎相结合。
粉碎腔11为圆柱形腔体,粉碎腔11内部设置有筛网13,筛网13为倒锥形结构,其外边缘与粉碎腔11的内表面固定。
筛网13具有筛孔,进行过滤,筛网13的中心位置设置有落料孔,落料孔的直径根据实际需要进行设置,用于控制落料范围的直径,筛网13锥面与水平面的夹角与防串气段9与水平面的夹角一致,为15°-35°,筛网13的直径与高度比为10:1~5:1。通过控制筛网13锥面与水平面的夹角和落料孔的直径,能够控制落料的初速度和直径。
本实施例中,筛网13将粉碎腔内部空间分隔成上下设置的第一空间和第二空间,双螺栓输送机8的出料端及防串气段9位于第一空间内,即位于筛网13的上方,筛网13下方的第二空间作为气力破碎的空间。
第二空间对应的粉碎腔11的腔壁连接有多个供气管14,供气管14能够与气源连接,气源能够通过供气管14向第二空间内送入设定压力的气体,形成气体射流,对落料孔落下的物料进行冲击碰撞摩擦,进而实现气力粉碎。
本实施例中,气体采用氮气,气源采用厂区内氮气源即可,无需额外设置破碎动力设备,降低了生产成本。
本实施例中,在粉碎腔11的腔壁上设置多个供气管14,供气管14沿粉碎腔所在圆周的环向等间隔分布,多个供气管14通过供气总管与气源连接,多个供气管14的轴线相交于一点,且该点位于落料孔的轴线上,采用此种方式,能够形成向心喷射流场,实现最佳的破碎效果。
筛网13上方的第一空间对应的粉碎腔腔壁上设置有出料口15,用于连接后续生产设备。
被气力破碎的流态化物料粒径小于筛网13筛孔的直径,在气流的作用下穿过筛网后由出料口15流出,粒径大于筛网13筛孔直径的物料在粉碎腔11底部沉积。
本实施例的装置,能够利用双螺旋输送机8对物料进行初步破碎,利用气体粉碎腔11通入的设定压力的气体对物料进行进一步破碎,形成充分的流态化气固两相流后,使得只有满足粒径要求的物料才能够通过筛网13经出料口15流出,进入下一道工序,输出的物料粒径小于设定值,保证了良好的气力输送效果,避免了造成后续输送管线的堵塞,保证了物料输送的正常进行,可有效适应输送管道布局的变化以及弯头的出现,物料供送系统的安全和可靠性得到显著提升。
粉碎腔11的底部为倒锥型结构,其底部中心位置处设置有排渣口,排渣口处安装有第二开关阀,所述第二开关阀采用第二插板阀16,第二插板阀16能够控制排渣口的打开和关闭。
第二插板阀16与第二柔性连接膨胀节17的一端连接,第二柔性连接膨胀节17的另一端连接渣料罐19的进料口,打开第二插板阀16,粉碎腔11底部堆积的渣料能够排入渣料罐19。
渣料罐19的底端设有出料口,该出料口处安装有第三开关阀,第三开关阀采用鄂式电动放渣阀20,鄂式电动放渣阀20用于控制渣料罐19底端处料口的打开和关闭,渣料罐19固定在钢支架21上,利用钢支架21进行支撑,打开鄂式电动放渣阀20后,渣料罐19内的渣料能够排出,放出的大颗粒渣料由厂区转运车运送到初始下料环节处进行回收利用。
本实施例中,所述气流粉碎机10与第二称重设备18连接,利用第二称重设备18进行支撑,由于采用了第二柔性连接膨胀节17,因此渣料罐19对气流粉碎机10起不到支撑作用,因此第二称重设备18能够检测粉碎腔11及其内部物料的总重量。
第二称重设备18采用现有的自动称重设备即可,与控制系统22连接,能够将采集的重量信息传输给控制系统22。气流粉碎机10可通过支架放置于第二称重设备18上,利用第二称重设备18进行支撑。
本实施例中,控制系统22采用PLC控制系统,PLC控制系统还于第一插板阀2、第二插板阀16及鄂式电动放渣阀20连接,能够控制上述三个阀门的工作。
PLC控制系统还与双螺旋输送机8连接,能够控制双螺旋输送机8的工作。
本实施例中,通过第一称重设备4和第二称重设备18获得质量流率数据,PLC控制系统自动进行诊断分析。当比对数据出现较大偏差时(偏差10~15%)时,PLC系统诊断粉碎腔内部物料积存,自动按顺序先后启动第二插板阀16和鄂式电动放渣阀20开始排渣,将残存大颗粒物料排出系统,防止残留结垢或结渣堵塞。
实施例2
本实施例提供了一种实施例1所述的高温粉料供送装置的工作方法:高温粉料为高温焦粉,打开第一插板阀2,灰斗内的独立粉状焦粉或略团聚焦粉团进入双螺旋输送机8,双螺旋输送机8的两个螺旋叶片6对物料进行初步破碎形成细颗粒物料,并对物料进行输送,输送至防串气段9时,物料进行堆积直至完全封堵住防串气段9,之后在后方物料的挤压作用下,防串气段9前部的物料自由落至筛网13,并沿筛网13滑落经过落料孔落至第二空间,落至第二空间的物料在供气管14送入的氮气射流的作用下进一步破碎,形成充分的流态化气固两相流后,破碎后粒径小于筛网13筛孔直径的悬浮物料穿过筛网后在气流的作用下经过出料口15流出至下一个工序设备,粒径大于筛网13筛孔直径的物料在粉碎腔11底部堆积。
第一称重设备4和第二称重设备18实时检测灰斗1和气流粉碎机10及其内部物料的重量,并进行比对,当比对数据出现较大偏差时(偏差10~15%)时,PLC系统诊断内部物料积存,自动按顺序先后启动第二插板阀16和鄂式电动放渣阀20开始排渣,放出的大颗粒渣料由厂区转运车运送到初始下料环节处进行回收利用。
采用本实施例的装置,解决了常规螺旋物料供送系统,针对高温的粉焦类原料易在螺旋叶片、螺旋轴和螺旋外壁因温差和湿度变化导致的各种堵塞风险,且粉焦类原料经过初步破碎和进一步粉碎,保障了良好的气力输送效果,可有效适应输送管道布局的变化以及弯头的出现,物料供送系统的安全和可靠性得到显著提升。
实施例3
本实施例提供了一种冶金生产线,设置有实施例1所述的高温粉料供送装置,生产线的其他设备采用现有设备即可,在此不进行详细叙述。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种高温粉料供送装置,包括双螺旋输送机,双螺旋输送机的进料端设有热流体入口,双螺旋输送机的出料端伸入气流粉碎机的粉碎腔内部,且双螺旋输送机的出料端具有向上倾斜的防串气段,粉碎腔内部设有倒锥形的筛网,筛网位于双螺旋输送机出料端下方,筛网中心部位设有落料孔,筛网下方的粉碎腔腔壁连接有供气管,筛网上方的粉碎腔腔壁设有出料口。
2.如权利要求1所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,双螺旋输送机采用无轴双螺旋输送机。
3.如权利要求1所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,沿物料流动方向,双螺旋输送机的螺旋叶片的螺距逐渐减小。
4.如权利要求1所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,所述防串气段与水平面的夹角为15°-35°。
5.如权利要求1所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,所述粉碎腔的腔壁上设置有多个进气口,每个进气口均与供气管连接,多个进气口沿外壳环向设置,且多个进气口的轴线相交与位于落料孔轴线上的一点。
6.如权利要求1所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,所述双螺旋输送机的进料管连接有灰斗,灰斗底部出料口出设有第一开关阀,第一开关阀通过第一柔性连接膨胀节与双螺旋输送机的进料管连接,所述灰斗与第一称重设备连接,利用第一称重设备进行支撑。
7.如权利要求6所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,所述粉碎腔底部设有排渣口,排渣口处安装有第二开关阀,第二开关阀通过第二柔性膨胀节与渣料罐的进料口连接,气流粉碎机与第二称重设备连接,利用第二称重设备进行支撑。
8.如权利要求7所述的一种高温粉料供送装置,其特征在于,渣料罐的底部出料口处设置有第三开关阀。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高温粉料供送装置的工作方法,其特征在于,双螺旋输送机对送入的物料进行初步破碎并将物料送入防串气段,物料在防串气段堆积后对双螺旋输送机的出料端进行封堵,防串气段的物料在后方物料的挤压作用下落入筛网,并从落料孔下落,被供气管送入的设定压力的气体进行进一步破碎,破碎后粒径小于设定值的物料在气流作用穿过筛网并由出料口流出,粒径大于设定值的物料在粉碎腔底部堆积。
10.一种冶金生产线,其特征在于,设置有权利要求1-8任一项所述的高温粉料供送装置。
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