CN218994056U - 无压轨环式煤矸石脱碳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无压轨环式煤矸石脱碳机，包括：机架、炉罩和运行系统及通风系统，运行系统包括：一个台车盘、多个台车架、无压轨卸料机构、多个智能液压挡轮和柔性动力机构，柔性动力机构驱动台车盘旋转，台车盘的旋转动作带动燃烧的煤矸石物料依次进入七个扇形工段进行脱碳处理，本实用新型的无压轨环式煤矸石脱碳机是环形结构，整体稳定性强；脱碳机的环形结构设计，可以节省更多钢结构和设备材料，投资成本至少降低10％；本实用新型的台车拦板与炉罩之间正压滑动密封连接，密封性好，煤矸石熟料不会爆裂粉化。可以自由调配热风，适应各种配风工艺，适应节能环保的工艺要求。

Description

无压轨环式煤矸石脱碳机

技术领域

本实用新型涉及煤矸石陶粒生产方面。更具体地说，本实用新型涉及一种无压轨环式煤矸石脱碳机。

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。煤矸石产量占煤炭产量的18％左右，我国是世界上产生煤矸石最多的国家。每年产生煤矸石高达6.5亿吨，目前我国煤矸石的存量高达100亿吨，占地2万亩。在占用大量土地的同时，煤矸石中所含的硫化物散发后对土壤、水资源、生态环境和人民的身体健康造成破坏性的影响。因此将煤矸石变废为宝就显得格外重要了。

煤矸石的化学组成和物化性质与粘土相近，煤矸石脱碳处理后，可作为水泥轻骨料、代替混凝土中的石子、沙漠涵养水分的多孔砾石。其中水泥或建筑领域对水泥轻骨料需求量大，可消耗大量煤矸石。但是这两个领域对于轻骨料指标的要求很高。煤矸石中含有的残留碳、硫对轻骨料的强度、密度及吸水性有不利影响，需要对煤矸石进行脱碳处理，才能得到所需要的物化性能的材料。煤矸石需要复杂加工才能满足要求，但煤矸石利润低，导致市场动力不足，所以降低成本提高产量，是提高煤矸石产品市场动力，也是解决环境问题的关键，而除了工艺手段降低成本外，设备的投资成本也是格外重要的。

我国对煤矸石进行脱碳处理的设备有烧结机、回转窑和带式焙烧机，烧结机和回转窑的密封性差，烧结过程中，轻骨料的内部产生气体，内应力增加，从而爆裂粉化，成品率低。产品质量差，均匀度低，无法大规模生产；带式焙烧机可以做到大规模生产，产品质量也可以保证，但是带式焙烧机为直线型设备，设备投资成本巨大，占地面积大，进料和出料距离较远，导致操作成本升高，台车利用率低只达到总台车数量的40％，热损失大，几乎没有经济效益。

实用新型内容

本实用新型提供一种无压轨环式煤矸石脱碳机，其环形结构的设计，降低设备成本和占地面积，且密封性好，可以将煤矸石脱碳加工成水泥轻骨料、代替混凝土中的石子、沙漠涵养水分的多孔砾石。

为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种无压轨环式煤矸石脱碳机，包括：

机架；

炉罩，其固定于所述机架，所述炉罩形成首尾断开的类环形结构，所述炉罩被耐火砖隔墙分隔成七个扇形工段，七个扇形工段依次为干燥一段、干燥二段、预热段、焙烧段、冷却一段、冷却二段、冷却三段，所述干燥一段邻接给料区，所述冷却三段邻接卸料区，所述给料区设置点火烧嘴，所述预热段和焙烧段对应的扇形工段的侧面设置补热烧嘴；

运行系统，其设置于所述炉罩的下方，包括：

一个台车盘，其为圆环形，台车盘被均匀分隔成多个大小相等的扇形空心结构，所述台车盘的上平面的内环外环两侧分别设置环形的台车拦板，所述台车拦板的顶部与所述炉罩的底部滑动密封连接；

多个台车架，一个台车架设置于一个扇形空心结构内，一个台车架上设置一个蓖条模块，所述台车拦板与所述蓖条模块形成用于放置物料的环形凹槽；

无压轨卸料机构，其包括翻转轴和翻转控制部件，一个台车架上位于上游的扇形边通过一根翻转轴与扇形空心结构铰接，一个台车架上位于下游的扇形边设置翻转控制部件，翻转控制部件带动位于下游的扇形边下降，使台车架失去平衡；

多个智能液压挡轮，其均匀设置于所述台车盘的内环，智能液压挡轮与所述台车盘的轮缘相抵，并向台车盘施加朝向外环方向的推力；

柔性动力机构，其设置在机架上，所述柔性动力机构驱动所述台车盘在机架上作环形运动。

优选的是，无压轨环式煤矸石脱碳机，还包括通风系统，所述通风系统包括多个风箱组和多条热风管道，一个扇形工段的下方对应设置一个风箱组，点火烧嘴的下方设置一个风箱组，一个风箱组包括至少一个风箱，七个扇形工段和多个风箱组均外接风机，一个扇形工段设置至少一个第一管道接口，一个风箱组设置至少一个第二管道接口，根据工艺需要，第一管道接口与第二管道接口之间、不同的第一管道接口之间用热风管道连通，所述热风管道上设置换热器和第三管道接口，所述第三管道接口与外部的输送管道连通，风箱的下面设置双层卸灰阀。

优选的是，所述机架沿其竖向设置多层环形平台，多层环形平台用于设置炉罩、运行系统、给料区的铺料装置和卸料区的卸料装置。

优选的是，所述翻转控制部件包括多对台车车轮和两条台车轨道，一对台车车轮对称设置于一个台车架上位于下游的扇形边的两侧，多对台车车轮的下部设置两条台车轨道，两条台车轨道固定于一个环形平台上，两条台车轨道位于卸料区的部分设置向下的凹陷部，台车车轮在凹陷部随两条台车轨道走势下降，台车架失去平衡围绕翻转轴翻转。

优选的是，所述智能液压挡轮设置于所述台车盘的内环且与所述机架固接，所述智能液压挡轮包括液压缸、挡轮、压力传感器和位移传感器，所述挡轮和台车盘的轮缘相切，所述挡轮向台车盘施加向外的推力。

优选的是，所述柔性动力机构包括电机、减速机和销齿柔性传动组件，所述销齿柔性传动组件包括柔性传动架、齿轮和传动销，所述柔性传动架铰接于所述机架，所述电机、减速机、齿轮均固定于所述柔性传动架，所述电机的输出轴与所述齿轮的齿轮轴连接，所述台车盘的轮缘上设置一圈环形的立板，所述立板上设置上下两圈环板，两圈环板之间均匀设置多个传动销，所述齿轮与所述传动销啮合，所述齿轮在电机的驱动下拨动所述传动销，以带动所述台车盘作环形运动，所述柔性传动架的顶板和底板上均设置一对定距轮，一对定距轮分别与所述立板内外相切。

优选的是，多个风箱组设置在台车盘的下部且与台车盘的下底面滑动密封连接，多个风箱组的顶面与所述台车盘的下底面之间设置同心圆环弹簧游板密封结构，所述同心圆环弹簧游板密封结构的外侧设置正压密封结构。

优选的是，所述台车拦板与炉罩之间设置落棒正压浮动密封结构。

优选的是，所述给料区设置给料组合系统，所述给料组合系统包括依次设置的铺底料装置、往复布料器、宽皮带机、辊式布料器、散料皮带机和事故补料装置，所述铺底料装置的上面为料仓，所述铺底料装置的下面为扇形调节阀，所述点火烧嘴设置多个，多个点火烧嘴设置在散料皮带机的下游、辊式布料器的下方。

优选的是，所述卸料区设置除尘罩、卸料矿槽和卸料区弯道，所述除尘罩设置于所述台车盘的上方，所述除尘罩的下方设置卸料矿槽，所述卸料矿槽设置有卸料区弯道。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、本实用新型的无压轨环式煤矸石脱碳机是环形结构，机架是环形主体支撑框架，首尾相连，水平力为零，所以水平承载能力强，整体稳定性强；脱碳机的环形结构设计，可以节省更多钢结构和设备材料，脱碳机的全部重量是同等产量直线型设备的2/3；投资成本至少降低10％；无压轨环式煤矸石脱碳机的长度是直线型设备的1/3；台车架的数量是直线型设备上台车架数量的1/2，无论是成本还是占地面积都是直线型设备无法比拟的，本实用新型的台车拦板与炉罩之间正压滑动密封连接，密封性好，煤矸石熟料不会爆裂粉化。

第二、本实用新型的柔性动力机构和台车盘采用销齿柔性传动的传动形式，柔性传动架铰接在机架上，传动的时候整个柔性动力机构随着台车盘浮动，实现齿轮和台车盘定中心距传动，这是通过机械结构实现的。两对定距轮对台车盘起到限制作用，整个环形设备不会因为台车盘的偏心而导致齿轮、传动销分离，可以适应台车盘、台车架的热膨胀变形，保证传动的平稳性。传统的环形设备通过液压支撑定位结构调整齿轮和台车盘之间的中心距，本实用新型的销齿柔性传动组件代替了传统的液压支撑定位结构，至少可以节省液压设备费用10万元。

第三、本实用新型的台车拦板内侧设置耐火材料层，相比于台车拦板内侧用耐热的钢结构，耐火材料层节省材料费用，也节省了铺边料装置；由于台车拦板在卸料时不随台车架翻转，台车拦板随台车盘作环形运动，运行相对稳定，所以耐火材料层可以牢牢地固定在台车拦板上，不容易被破坏；同时由于耐火材料层可牢牢地固定在台车拦板上，台车拦板可以砌筑很高，来提高料层的高度，进一步提高设备的空间结构，减少设备的占地面积。

第四、多个风箱组的顶面与台车盘的下底面之间设置同心圆环弹簧游板密封结构，同心圆环弹簧游板密封结构的外侧设置正压密封结构，同心圆环弹簧游板密封结构和正压密封结构形成双密封结构，因为煤矸石脱碳工艺要求风机压力比正常焙烧工艺的压力大，所以单层的同心圆环弹簧游板密封结构不能满足小漏风率的需要，双密封结构可以最大限度减小漏风率。

第五、台车盘没有固定的旋转轴，所以在台车盘的内环设置智能液压挡轮，保证台车盘围绕同一中心旋转，防止跑偏；智能液压挡轮装有压力传感器和位移传感器，液压缸可以依据压力传感器和位移传感器的感应，时时调整挡轮对台车盘的推力，保证台车盘定心旋转。

第六、七个工艺段、风箱组及热风管道的设置，可以自由调配热风，适应各种配风工艺，适应节能环保的工艺要求。实现了燃烧热量循环使用和热量再利用。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的无压轨环式煤矸石脱碳机的俯视图；

图2为本实用新型所述的机架、炉罩、运行系统的截面图；

图3为本实用新型所述的运行系统的放大图；

图4为本实用新型所述的无压轨环式煤矸石脱碳机的截面图；

图5为本实用新型所述的炉罩、给料区、卸料区、通风系统的结构示意图；

图6为本实用新型所述的A部分无压轨卸料机构的放大图；

图7为本实用新型所述的无压轨卸料机构示意图；

图8为本实用新型所述的B部分柔性动力机构的放大图；

图9为本实用新型所述的B部分定距轮的放大图；

图10为本实用新型所述的C部分同心圆环弹簧游板密封结构的放大图；

图11为本实用新型所述的C部分正压密封结构的放大图；

图12为本实用新型所述的D部分落棒正压浮动密封结构的放大图。

附图标记：

机架-100；环形平台-110；第一层环形平台-111；第二层环形平台-112；

炉罩-200；干燥一段-210；干燥二段-220；预热段-230；焙烧段-240；冷却一段-250；冷却二段-260；冷却三段-270；补热烧嘴-280；耐火砖隔墙-290；

运行系统-300；台车盘-310；台车拦板-311；肋板-3111；轴孔-312；台车架-320；蓖条模块-321；无压轨卸料机构-330；翻转轴-331；翻转控制部件-332；台车车轮-3321；两条台车轨道-3322；凹陷部-33221；车轮轴-3323；固定座-3324；智能液压挡轮-340；柔性动力机构-350；电机-351；减速机-352；销齿柔性传动组件-353；柔性传动架-3531；齿轮-3532；传动销-3533；立板-354；环板-355；定距轮-356；柔性传动架的顶板上设置一对定距轮3561；柔性传动架的下底面设置一对定距轮-3562；

通风系统-400；风箱组-410；双层卸灰阀-411；热风管道-420；

给料区-500；铺底料装置-510；扇形调节阀-511；往复布料器-520；宽皮带机-530；辊式布料器-540；散料皮带机-550；事故补料装置-560；点火烧嘴-570；

卸料区-600；除尘罩-610；卸料矿槽-620；卸料区弯道-630；除尘管道-640；检修区-650；

同心圆环弹簧游板密封结构-700；第一弹簧-710；第一钢板-720；第二钢板-730；多个风箱组位于内环的侧壁-740；

正压密封结构-800；钢板密封片-810；钢板密封片的首端-811；钢板密封片的尾端-812；

落棒正压浮动密封结构-900；密封钢板-910；两根落棒浮动钢板-920；第二弹簧-921；空腔-930。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、2、3、5所示，本实用新型提供一种无压轨环式煤矸石脱碳机，包括：

机架100；

炉罩200，其固定于所述机架100，所述炉罩200形成首尾断开的类环形结构，所述炉罩200被耐火砖隔墙290分隔成七个扇形工段，七个扇形工段依次为干燥一段210、干燥二段220、预热段230、焙烧段240、冷却一段250、冷却二段260、冷却三段270，所述干燥一段210邻接给料区500，所述冷却三段270邻接卸料区600，所述给料区500设置点火烧嘴570，所述预热段230和焙烧段240对应的扇形工段的侧面设置补热烧嘴280；

运行系统300，其设置于所述炉罩200的下方，包括：

一个台车盘310，其为圆环形，台车盘310被均匀分隔成多个大小相等的扇形空心结构，所述台车盘310的上平面的内环外环两侧分别设置环形的台车拦板311，所述台车拦板311的顶部与所述炉罩200的底部正压滑动密封连接；

多个台车架320，一个台车架320设置于一个扇形空心结构内，一个台车架320上设置一个蓖条模块321，所述台车拦板311与所述蓖条模块321形成用于放置物料的环形凹槽；

无压轨卸料机构330，其包括翻转轴331和翻转控制部件332，一个台车架320上位于上游的扇形边通过一根翻转轴331与扇形空心结构铰接，一个台车架320上位于下游的扇形边设置翻转控制部件332，翻转控制部件332带动位于下游的扇形边下降，使台车架320失去平衡；

多个智能液压挡轮340，其均匀设置于所述台车盘310的内环，智能液压挡轮340与所述台车盘310的轮缘相抵，并向台车盘310施加朝向外环方向的推力；

柔性动力机构350，其设置在机架100上，所述柔性动力机构350驱动所述台车盘310在机架100上作环形运动。

在上述技术方案中，机架100是环形主体支撑框架，承载无压轨环式煤矸石脱碳机的全部重量。炉罩200固定在机架100上，炉罩200是首尾断开的类环形结构，炉罩200的截面为冂形，炉罩200被耐火砖隔墙290分隔成七个扇形工段，七个扇形工段依次为干燥一段210、干燥二段220、预热段230、焙烧段240、冷却一段250、冷却二段260、冷却三段270；干燥一段210和冷却三段270之间断开的部分对应的机架100上设置给料区500和卸料区600，干燥一段210邻接给料区500，即给料区500设置在干燥一段210的上游，冷却三段270邻接卸料区600，即卸料区600设置在冷却三段270的下游；给料区500设置有点火烧嘴570，用于对煤矸石物料进行点火，预热段230和焙烧段240对应的扇形工段的侧面设置补热烧嘴280，因为焙烧煤矸石是放热反应，补热烧嘴280用于补充散失的热量。

运行系统300是设置在炉罩200下部的环形结构，运行系统300包括一个台车盘310、多个台车架320、无压轨卸料机构330、多个智能液压挡轮340和柔性动力机构350。柔性动力机构350驱动台车盘310转动，台车盘310上设置台车架320，台车盘310带着台车架320绕台车盘310自身中心转动。

台车盘310与台车架320的连接关系为：台车盘310是一个具有一定厚度的环形架体结构，台车盘310被均匀分隔成多个大小相等的扇形空心结构，一个扇形空心结构内放置一个台车架320，台车架320是扇形的框架，台车架320的上平面、扇形框架中间区域安装扇形的蓖条模块321，一个蓖条模块321独立的安装在一个台车架320上，蓖条模块321用来承载煤矸石物料，同时蓖条模块321上的缝隙可以通风。台车盘310的上平面的内环外环两侧分别设置环形的台车拦板311，蓖条模块321与两个台车拦板311形成环形凹槽，环形凹槽用于放置煤矸石物料，环形凹槽使煤矸石物料可以堆积一定厚度。炉罩200扣在台车拦板311上，台车拦板311的外侧肋板3111的上平面与炉罩200之间设置正压密封结构，防止炉罩200内部热气外溢。因为煤矸石物料比重较轻，所以台车拦板311会设置一定高度，因为煤矸石在脱碳过程中要自燃，所以台车拦板311内侧设有耐火材料层用以保护台车拦板311。耐火材料层由外向内依次是隔热板、轻质料和重质料，隔热板是轻薄隔热的材料，如陶瓷纤维，轻质料是轻质降温材料，如三氧化二铝含量较低的耐火砖，重质料是降温耐磨材料，如三氧化二铝含量较高的耐火砖。台车盘310旋转，台车盘310带动台车架320、蓖条模块321和煤矸石物料旋转，使煤矸石物料依次经过七个扇形工段。

台车架320可以翻转，以使蓖条模块321上的煤矸石物料在卸料区600完成卸料。台车架320的翻转动作由无压轨卸料机构330实现，无压轨卸料机构330包括翻转轴331和翻转控制部件332，一个台车架320上位于上游的扇形边通过翻转轴331与扇形空心结构铰接，一个台车架320上位于下游的扇形边设置翻转控制部件332，当台车盘310旋转至卸料区600时，翻转控制部件332控制台车架320上位于下游的扇形边下降，台车架320失去平衡，台车架320、蓖条模块321和煤矸石物料由于重力与偏心的作用，台车架320围绕翻转轴331翻转，煤矸石物料从蓖条模块321上滑落。柔性动力机构350设置在机架100上，柔性动力机构350驱动台车盘310在机架100上作环形运动。因台车盘310没有固定的旋转轴，台车盘310在旋转过程中会产生水平向的浮动，智能液压挡轮340向台车盘310施加朝向外环方向的推力，智能液压挡轮340保证台车盘310围绕同一中心旋转，防止台车盘310跑偏。

本实用新型的主体结构设计为环形的有益效果为：由于本实用新型的无压轨环式煤矸石脱碳机是环形结构，机架100是环形主体支撑框架，首尾相连，水平力为零，所以水平承载能力强，整体稳定性强；脱碳机的环形结构设计，可以节省更多钢结构和设备材料，脱碳机的全部重量是同等产量直线型设备的2/3；投资成本至少降低10％；无压轨环式煤矸石脱碳机的长度是直线型设备的1/3；台车架320的数量是直线型设备上台车架320数量的1/2，无论是成本还是占地面积都是直线型设备无法比拟的。

台车拦板311内侧设置耐火材料层的有益效果为：传统的台车拦板311内侧设置钢结构，为了保护钢结构，在煤矸石物料和钢结构之间设置铺边料装置，在铺边料装置内铺一层熟料，熟料将内侧的钢结构与燃烧的煤矸石物料分隔。台车拦板311内侧设置耐火材料层，耐火材料层相比于钢材料，节省材料费用，并且节省了铺边料装置。由于台车拦板311在卸料时不随台车架320翻转，台车拦板311随台车盘310作环形运动，运行相对稳定，所以耐火材料层可以牢牢地固定在台车拦板311上，不容易被破坏；同时由于耐火材料层可牢牢地固定在台车拦板311上，台车拦板311可以砌筑很高，来提高料层的高度，进一步节省设备的占地面积。

无压轨环式煤矸石脱碳机的工作原理：给料区500的铺料装置向蓖条模块321上铺煤矸石物料，煤矸石物料经点火烧嘴570点火燃烧，柔性动力机构350驱动台车盘310旋转，因炉罩200固定在机架100上，台车盘310的旋转动作带动燃烧的煤矸石物料依次进入干燥一段210、干燥二段220、预热段230、焙烧段240、冷却一段250、冷却二段260、冷却三段270，当燃烧的煤矸石物料进入预热段230和焙烧段240时，预热段230和焙烧段240内设置的补热烧嘴280对燃烧的煤矸石物料进行补热，当煤矸石物料从冷却三段270转出进入卸料区600时，翻转控制部件332控制台车架320上位于下游的扇形边下降，台车架320失去平衡，台车架320、蓖条模块321和煤矸石物料由于重力与偏心的作用，台车架320围绕翻转轴331翻转，煤矸石物料从蓖条模块321上滑落，经卸料区600的卸料口进入熟料接收装置。

在另一种技术方案中，如图5所示，还包括通风系统400，所述通风系统400包括多个风箱组410和多条热风管道420，一个扇形工段的下方对应设置一个风箱组410，点火烧嘴570的下方设置一个风箱组410，一个风箱组410包括至少一个风箱，七个扇形工段和多个风箱组410均外接风机，一个扇形工段设置至少一个第一管道接口，一个风箱组410设置至少一个第二管道接口，根据工艺需要，第一管道接口与第二管道接口之间、不同的第一管道接口之间用热风管道420连通，所述热风管道420上设置换热器和第三管道接口，所述第三管道接口与外部的输送管道连通，风箱的下面设置双层卸灰阀411。

其中多个风箱组410的设置方式为：每个扇形工段对应的台车盘310的下部，设置一个风箱组410，点火烧嘴570对应的台车盘310的下部设置一个风箱组410，多个风箱组410依次连接形成类环形结构，每个风箱组410均与机架100固接，每个风箱组410的顶部和台车盘310的底部之间设置滑动密封结构，使台车盘310转动时，台车盘310与风箱组410密封，防止风箱组410漏风。多个风箱组410均外接风机，以使每个风箱组410可以由下至上向其对应的扇形工段内吹热风或冷风，风箱组410也可以将其对应的扇形工段内的风引出。七个扇形工段均外接风机，以使每个扇形工段可由上至下向其对应的煤矸石物料吹热风或冷风。

设置热风管道420的作用为：一个扇形工段设置至少一个第一管道接口，一个风箱组410设置至少一个第二管道接口，第一管道接口与第二管道接口之间用热风管道420连通，不同的第一管道接口之间用热风管道420连通，且热风管道420上设置换热器和第三管道接口。扇形工段内多余的热量通过热风管道420引出，换热器对热空气进行加热或冷却处理，将热空气输送至另一个扇形工段或风箱组410，换热器对热空气进行加热或冷却处理的程度，根据接收端的扇形工段或风箱组410的工艺要求决定。热风管道420还可以通过第三管道接口将热空气输送至外部的输送管道，将燃烧产生的多余热量进行发电。如当干燥一段210内的热量高、预热段230内的热量低时，可以通过热风管道420将干燥一段210内的热空气引出，根据预热段230的工艺要求，换热器对热空气进行加热或冷却处理，再将处理后的热空气输送至预热段230，热风管道420也可以将干燥一段210内的热空气输送至外部的输送管道进行余热发电。如当干燥一段210内的热量高、预热段230对应的风箱组410热量低时，可以通过热风管道420将干燥一段210内的热空气引出，输送至预热段230对应的风箱组410，换热器对热空气进行的加热或冷却处理，由预热段230对应的风箱组410的工艺要求决定。热风管道420的设置，实现热量循环使用和热量再利用。其中对七个扇形工段内的煤矸石物料由下至上吹风、由上至下吹风、吹热风或吹冷风，以及七个扇形工段与七个扇形工段之间热风管道420的设置、七个扇形工段与七个扇形工段对应的风箱组410之间的热风管道420的设置，均由生产工艺决定。不同的风箱组410之间会产生少量的窜风，对工艺没有影响。由于风箱下面有足够的空间，风箱可以做成正棱锥结构，相比于传统偏锥结构的风箱，可以避免因偏锥结构造成的物料面热量分布不均匀的问题。每个风箱下面都设有双层卸灰阀411，起到收尘锁风的作用。

在另一种技术方案中，如图4所示，所述机架100沿其竖向设置多层环形平台110，多层环形平台110用于设置炉罩200、运行系统300、给料区500的铺料装置和卸料区600的卸料装置。机架100根据操作与检修的需要可以设置多层环形平台110，如由下至上的第10页

第一层环形平台111上设置运行系统300，由下至上的第二层环形平台112上设置给料区500的铺料装置和卸料区600的卸料装置、炉罩200。

在另一种技术方案中，如图3、6、7所示，所述翻转控制部件332包括多对台车车轮3321和两条台车轨道3322，一对台车车轮3321对称设置于一个台车架320上位于下游的扇形边的两侧，多对台车车轮3321的下部设置两条台车轨道3322，两条台车轨道3322固定于一个环形平台110上，两条台车轨道3322位于卸料区600的部分设置向下的凹陷部33221，台车车轮3321在凹陷部33221随两条台车轨道3322走势下降，台车架320失去平衡围绕翻转轴331翻转。

无压轨卸料机构330控制台车架320的翻转，使台车架320在卸料区600翻转卸料，无压轨卸料机构330与台车架320的连接关系为：无压轨卸料机构330包括翻转轴331和翻转控制部件332，翻转控制部件332包括多对台车车轮3321和两条台车轨道3322。一个台车架320上设置一根翻转轴331和一对台车车轮3321。一个台车架320设置在一个扇形空心结构内，一个台车架320上位于上游的扇形边设置一根翻转轴331，一根翻转轴331插入台车盘310的轴孔312内，一个台车架320上位于下游的扇形边设置车轮轴3323，车轮轴3323两端设置一对台车车轮3321，多对台车车轮3321形成环形，多对台车车轮3321的下部设置两条台车轨道3322，两条台车轨道3322通过固定座3324固定设置于由下至上的第一层环形平台111，两条台车轨道3322均为环形的轨道，多对台车车轮3321在两条台车轨道3322上运行，两条台车轨道3322位于卸料区600的部分设置向下的、对称的两个凹陷部33221，当一对台车车轮3321运行至两个凹陷部33221时，一对台车车轮3321随两条台车轨道3322走势下降，台车架320失去平衡，台车架320、蓖条模块321和煤矸石物料由于重力与偏心的作用，台车架320围绕翻转轴331翻转，台车架320上的煤矸石物料滑落，从卸料区600的卸料口进入熟料接收装置。

在另一种技术方案中，如图2所示，所述智能液压挡轮340设置于所述台车盘310的内环且与所述机架100固接，所述智能液压挡轮340包括液压缸、挡轮、压力传感器和位移传感器，所述挡轮和台车盘310的轮缘相切，所述挡轮向台车盘310施加向外的推力。由于台车盘310没有固定的旋转轴，所以在台车盘310的内环设置多个智能液压挡轮340，智能液压挡轮340确保台车盘310围绕同一中心旋转，防止台车盘310跑偏。一个智能液压挡轮340包括液压缸、挡轮、压力传感器和位移传感器。智能液压挡轮340通过液压缸和机架100固接，挡轮与台车盘310的轮缘相切，液压缸可以根据压力传感器和位移传感器的感应，调整挡轮对台车盘310的推力，确保台车盘310定心旋转。与传统的液压挡轮340相比，本实用新型所述的智能液压挡轮340增设了压力传感器和位移传感器，实现台车盘310自动调心，节省人力，提高台车盘310运行稳定性。

在另一种技术方案中，如图3、8、9所示，所述柔性动力机构350包括电机351、减速机352和销齿柔性传动组件353，所述销齿柔性传动组件353包括柔性传动架3531、齿轮3532和传动销3533，所述柔性传动架3531铰接于所述机架100，所述电机351、减速机352、齿轮3532均固定于所述柔性传动架3531，所述电机351的输出轴与所述齿轮3532的齿轮轴连接，所述台车盘310的轮缘上设置一圈环形的立板354，所述立板354上设置上下两圈环板355，两圈环板355之间均匀设置多个传动销3533，所述齿轮3532与所述传动销3533啮合，所述齿轮3532在电机351的驱动下拨动所述传动销3533，以带动所述台车盘310作环形运动，所述柔性传动架3531的顶板和底板上均设置一对定距轮356，一对定距轮356分别与所述立板354内外相切。

其中立板354为环形结构，立板354设置在台车盘310的轮缘上，立板354上设置上下两圈环板355，两圈环板355之间均匀设置多个传动销3533，齿轮3532和传动销3533啮合，电机351驱动齿轮3532转动，齿轮3532拨动传动销3533，从而带动台车盘310作环形运动。柔性传动架3531铰接在机架100上，传动的时候整个柔性动力机构350随着台车盘310浮动，实现了齿轮3532和台车盘310定中心距传动，这是通过机械结构实现的。柔性传动架3531的顶板上设置一对定距轮3561，柔性传动架3531的下底面设置一对定距轮3562，立板354的顶部和下部伸入两对定距轮356间，两对定距轮356分别与立板354的边缘内外相切，从而两对定距轮356对台车盘310起到限制作用，两对定距轮356的设置确保整个环形设备不会因为台车盘310的偏心而导致齿轮3532、传动销3533分离，可以适应台车盘310、台车架320的热膨胀变形，保证传动的平稳性。传统的环形机器通过液压支撑定位结构来确保中心距不偏离，本实用新型的销齿柔性传动组件353代替了传统的液压支撑定位结构，至少可以节省液压设备费用10万元。

在另一种技术方案中，如图2、10、11所示，多个风箱组410设置在台车盘310的下部且与台车盘310的下底面滑动密封连接，多个风箱组410的顶面与所述台车盘310的下底面之间设置同心圆环弹簧游板密封结构700，所述同心圆环弹簧游板密封结构700的外侧设置正压密封结构800。

多个风箱组410位于内环的侧壁740的顶面与台车盘310的下底面之间设置一组同心第12页

圆环弹簧游板密封结构700，多个风箱组410位于外环的侧壁的顶面与台车盘310的下底面之间设置一组同心圆环弹簧游板密封结构700。一组同心圆环弹簧游板密封结构700包括第一弹簧710、第一钢板720和第二钢板730，第一弹簧710、第一钢板720和第二钢板730均为环形，第一弹簧710的顶部与台车盘310的下底面固接，第一弹簧710的底部与第一钢板720固接，第二钢板730与风箱的顶部固接，第一弹簧710和第一钢板720随台车盘310转动，第一弹簧710产生的弹力挤压第一钢板720和第二钢板730，使第一钢板720和第二钢板730之间形成滑动密封。两组同心圆环弹簧游板密封结构700的外侧分别设置正压密封结构800。正压密封结构800包括一个打弯的钢板密封片810，钢板密封片810的首端811与风箱的外壁贴合且固定，钢板密封片810的尾端812与台车盘310的下底面贴合。当风箱做负压吸风时，风箱内部是负压，钢板密封片810的外部为正压，钢板密封片810的首端811紧紧压在风箱的外壁，尾端紧紧压在台车盘310的下底面。因为煤矸石脱碳工艺要求风机压力比正常焙烧工艺的压力大，所以单层的同心圆环弹簧游板密封结构700不能满足小漏风率的需要，双密封结构可以最大限度减小漏风率。

在另一种技术方案中，如图2、12所示，所述台车拦板311与炉罩200之间设置落棒正压浮动密封结构900。落棒正压浮动密封结构900包括一个密封钢板910和两根落棒浮动钢板920，密封钢板910的顶部与机架100贴合且固定，密封钢板910内部含有一个空腔930，空腔930内设置两根落棒浮动钢板920，两根落棒浮动钢板920的底部落在台车拦板311的侧面的肋板3111的上平面，两根落棒浮动钢板920之间设置第二弹簧921，在第二弹簧921的弹力作用下，两根落棒浮动钢板920分别与密封钢板910、台车拦板311压紧，两根落棒浮动钢板920可以在空腔930内上下浮动，浮动过程中保持与密封钢板910、台车拦板311的压紧状态，防止炉罩200内部热气外溢。

在另一种技术方案中，如图1、5所示，所述给料区500设置给料组合系统，所述给料组合系统包括依次设置的铺底料装置510、往复布料器520、宽皮带机530、辊式布料器540、散料皮带机550和事故补料装置560，所述铺底料装置510的上面为料仓，所述铺底料装置510的下面为扇形调节阀511，所述点火烧嘴570设置多个，多个点火烧嘴570设置在散料皮带机550的下游、辊式布料器540的下方。

铺底料装置510的上面是料仓，下面是扇形调节阀511，可以根据工艺需要自动调节铺底料的厚度；底料即是脱碳后的煤矸石，又叫熟料，未脱碳的煤矸石为生料，在蓖条模块321上先铺一层底料，底料上铺生料，防止生料燃烧温度过高，损坏蓖条模块321和台第13页

车架320。有时铺生料设备出现故障，又不想停止机器的运转，可以将扇形调节阀511开到最大，在蓖条模块321上铺一定厚度的熟料来代替生料，避免蓖条模块321上由于没有物料或物料厚度过薄而损坏蓖条模块321和台车架320。铺底料装置510的下游依次设置往复布料器520、宽皮带机530、辊式布料器540，宽皮带机530设置在往复布料器520的下方，往复布料器520将生料均匀地布置在宽皮带机530上，宽皮带机530将生料送到辊式布料器540上，辊式布料器540起到摊平生料的作用，生料被摊平滚落到蓖条模块321的底料上；辊式布料器540还具有分离粉料的作用，辊式布料器540的下方设置散料皮带机550，辊式布料器540筛落的粉料落在散料皮带机550上，散料皮带机550通过皮带与生料区连接，散料皮带机550将粉料返送至生料区。辊式布料器540的下方、散料皮带机550的后面设置一排垂直向下的点火烧嘴570。事故补料装置560设置在辊式布料器540的下料口与干燥一段210之间，事故补料装置560内有熟料，来弥补生料断供时给料区500的台车架320上缺失生料的空间。

在另一种技术方案中，如图1、5所示，所述卸料区600设置除尘罩610、卸料矿槽620和卸料区弯道630，所述除尘罩610设置于所述台车盘310的上方，所述除尘罩610的下方设置卸料矿槽620，所述卸料矿槽620设置有卸料区弯道630。

冷却三段270的下游为卸料区600，卸料区600设置除尘罩610、卸料矿槽620和卸料区弯道630，除尘罩610设置在台车盘310的上方，除尘罩610与台车盘310之间设置落棒正压浮动密封结构900，除尘罩610上设有除尘管道640，除尘管道640将卸料区600的烟尘排出，除尘罩610的下方为卸料矿槽620，卸料区弯道630设置在卸料矿槽620上，卸料矿槽620内设置有阀门，卸料矿槽620的下部是接收熟料的成品皮带。卸料时，当一对台车车轮3321运行至两条台车轨道3322的两个凹陷部33221时，一对台车车轮3321随轨道走势下降，台车架320失去平衡，台车架320、蓖条模块321和煤矸石物料由于重力与偏心的作用，台车架320围绕翻转轴331翻转，台车架320上的煤矸石物料滑落至卸料矿槽620，卸料区弯道630对滑落的煤矸石物料起到一定的阻挡作用，防止卸料时物料四处散落，此时的物料为完全烧红的状态，也称为“红料”，阀门控制卸料矿槽620内的物料的出料量，维持卸料矿槽620内料面高度，防止“红料”过热过多，损坏接收熟料的成品皮带。卸料区600的下游设置检修区650，检修区650设置有出口，出口用于更换蓖条模块321，每个蓖条模块321独立安放在台车架320上，可以随时从检修区650取出，更换十分方便，不影响设备正常生产。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，包括：

机架；

炉罩，其固定于所述机架，所述炉罩形成首尾断开的类环形结构，所述炉罩被耐火砖隔墙分隔成七个扇形工段，七个扇形工段依次为干燥一段、干燥二段、预热段、焙烧段、冷却一段、冷却二段、冷却三段，所述干燥一段邻接给料区，所述冷却三段邻接卸料区，所述给料区设置点火烧嘴，所述预热段和焙烧段对应的扇形工段的侧面设置补热烧嘴；

运行系统，其设置于所述炉罩的下方，包括：

一个台车盘，其为圆环形，台车盘被均匀分隔成多个大小相等的扇形空心结构，所述台车盘的上平面的内环外环两侧分别设置环形的台车拦板，所述台车拦板的顶部与所述炉罩的底部正压滑动密封连接；

多个台车架，一个台车架设置于一个扇形空心结构内，一个台车架上设置一个蓖条模块，所述台车拦板与所述蓖条模块形成用于放置物料的环形凹槽；

无压轨卸料机构，其包括翻转轴和翻转控制部件，一个台车架上位于上游的扇形边通过一根翻转轴与扇形空心结构铰接，一个台车架上位于下游的扇形边设置翻转控制部件，翻转控制部件带动位于下游的扇形边下降，使台车架失去平衡；

多个智能液压挡轮，其均匀设置于所述台车盘的内环，智能液压挡轮与所述台车盘的轮缘相抵，并向台车盘施加朝向外环方向的推力；

柔性动力机构，其设置在机架上，所述柔性动力机构驱动所述台车盘在机架上作环形运动。

2.根据权利要求1所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，还包括通风系统，所述通风系统包括多个风箱组和多条热风管道，一个扇形工段的下方对应设置一个风箱组，点火烧嘴的下方设置一个风箱组，一个风箱组包括至少一个风箱，七个扇形工段和多个风箱组均外接风机，一个扇形工段设置至少一个第一管道接口，一个风箱组设置至少一个第二管道接口，根据工艺需要，第一管道接口与第二管道接口之间、不同的第一管道接口之间用热风管道连通，所述热风管道上设置换热器和第三管道接口，所述第三管道接口与外部的输送管道连通，风箱的下面设置双层卸灰阀。

3.根据权利要求2所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述机架沿其竖向设置多层环形平台，多层环形平台用于设置炉罩、运行系统、给料区的铺料装置和卸料区的卸料装置。

4.根据权利要求3所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述翻转控制部件包括多对台车车轮和两条台车轨道，一对台车车轮对称设置于一个台车架上位于下游的扇形边的两侧，多对台车车轮的下部设置两条台车轨道，两条台车轨道固定于一个环形平台上，两条台车轨道位于卸料区的部分设置向下的凹陷部，台车车轮在凹陷部随两条台车轨道走势下降，台车架失去平衡围绕翻转轴翻转。

5.根据权利要求1所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述智能液压挡轮设置于所述台车盘的内环且与所述机架固接，所述智能液压挡轮包括液压缸、挡轮、压力传感器和位移传感器，所述挡轮和台车盘的轮缘相切，所述挡轮向台车盘施加向外的推力。

6.根据权利要求1所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述柔性动力机构包括电机、减速机和销齿柔性传动组件，所述销齿柔性传动组件包括柔性传动架、齿轮和传动销，所述柔性传动架铰接于所述机架，所述电机、减速机、齿轮均固定于所述柔性传动架，所述电机的输出轴与所述齿轮的齿轮轴连接，所述台车盘的轮缘上设置一圈环形的立板，所述立板上设置上下两圈环板，两圈环板之间均匀设置多个传动销，所述齿轮与所述传动销啮合，所述齿轮在电机的驱动下拨动所述传动销，以带动所述台车盘作环形运动，所述柔性传动架的顶板和底板上均设置一对定距轮，一对定距轮分别与所述立板内外相切。

7.根据权利要求2所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，多个风箱组设置在台车盘的下部且与台车盘的下底面滑动密封连接，多个风箱组的顶面与所述台车盘的下底面之间设置同心圆环弹簧游板密封结构，所述同心圆环弹簧游板密封结构的外侧设置正压密封结构。

8.根据权利要求1所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述台车拦板与炉罩之间设置落棒正压浮动密封结构。

9.根据权利要求1所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述给料区设置给料组合系统，所述给料组合系统包括依次设置的铺底料装置、往复布料器、宽皮带机、辊式布料器、散料皮带机和事故补料装置，所述铺底料装置的上面为料仓，所述铺底料装置的下面为扇形调节阀，所述点火烧嘴设置多个，多个点火烧嘴设置在散料皮带机的下游、辊式布料器的下方。

10.根据权利要求9所述的无压轨环式煤矸石脱碳机，其特征在于，所述卸料区设置除尘罩、卸料矿槽和卸料区弯道，所述除尘罩设置于所述台车盘的上方，所述除尘罩的下方设置卸料矿槽，所述卸料矿槽设置有卸料区弯道。

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