CN220222751U - 废弃塑料消纳装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种废弃塑料消纳装置，涉及高炉炉内监控技术领域，包括：料斗，设置进料口与出料口，进料口与出料口之间还设置有振动筛，料斗用于容置并释放经整粒的废弃塑料颗粒；第一胶带机，固定于出料口下方，用于将出料口掉落的废弃塑料颗粒输送至第一胶带机的末端；第二胶带机，固定于第一胶带机的末端的下方，用于将矿石与第一胶带机末端掉落的废弃塑料颗粒混合形成的炉料，输送至第二胶带机末端；高炉，炉顶设置有受料罐与布料器，布料器连接受料罐，受料罐置于第二胶带机末端的下方，布料器将炉料靠近炉墙布入高炉的炉喉；造粒机。本实用新型可以将废弃塑料在高炉内裂解生成还原剂，不仅有利于高炉炼钢，还避免污染空气和土地资源。
Description
技术领域
本实用新型属于废弃塑料处理技术领域，涉及一种废弃塑料消纳装置。
背景技术
塑料是高分子聚合物，常见的塑料有聚乙烯和聚氯乙烯，在常温下极端稳定，在日常中商品包装、携带等场景中均可以见到塑料。但是由于塑料在常温下的极端稳定性，造成废弃塑料极难降解，容易产生白色垃圾。
相关技术中，废弃塑料的处理方法包括掩埋与露天焚烧等。但掩埋的方式，废弃塑料需要较长时间才能降解，对土地资源造成污染和浪费。露天焚烧废弃塑料的方式，会严重污染、破坏大气环境，产生剧毒的二恶英等，危害人民健康。
如何处理废弃塑料成为保护大气环境，以及保护人们呼吸道健康的一个重要研究方向。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种废弃塑料消纳装置，以降低废弃塑料处理对环境污染以及土地资源危害和浪费。
根据本实用新型的废弃塑料消纳装置，包括：料斗，设置有进料口与出料口，进料口与出料口之间还设置有振动筛，料斗用于容置并释放经整粒的废弃塑料颗粒；第一胶带机，固定于出料口下方，用于将出料口掉落的废弃塑料颗粒输送至第一胶带机的末端；第二胶带机，固定于第一胶带机的末端的下方，用于将矿石与第一胶带机的末端掉落的废弃塑料颗粒混合形成的炉料，输送至第二胶带机的末端；高炉，炉顶设置有受料罐与布料器，布料器连接受料罐，受料罐置于第二胶带机的末端的下方，布料器将炉料靠近炉墙布入高炉的炉喉；造粒机，设置于料斗旁，对废弃塑料进行整粒，形成废弃塑料颗粒并将废弃塑料颗粒输送至所述进料口。
优选的是，第一胶带机设置有皮带秤。
上述任一方案中，优选的是，废弃塑料颗粒的粒度小于或者等于100毫米。
上述任一方案中，优选的是，炉料与焦炭层叠交替分布于高炉的炉喉。
上述任一方案中，优选的是，炉料与焦炭在高炉的炉喉截面呈圆环形，其中，炉料的环形宽度为自炉墙起至炉喉半径的二分之一，焦炭的环形宽度为自炉墙起至炉喉半径的二分之一至三分之二之间。
上述任一方案中，优选的是，第一胶带机和/或第二胶带机为大倾角胶带机。
上述任一方案中，优选的是，受料罐设置有格子栅，格子栅的孔径在200毫米至300毫米之间。
通过上述设计，本实用新型至少能够达到如下有益效果：
本实用新型的废弃塑料消纳装置，通过将整粒后的废弃塑料颗粒同矿石一同输送至高炉内，废弃塑料在高炉内经高温裂解产生具有还原性的产物，可以替代部分用于冶金的焦炭，减少焦炭用量，不仅可以消纳废弃塑料，还避免废弃塑料燃烧造成的环境污染，或者掩埋造成的土地污染以及土地资源浪费。
附图说明
图1是本实用新型废弃塑料消纳装置一实施例的结构示意图。
图中标号说明：
1-料斗；11-进料口；12-出料口；13振动筛；2-废弃塑料颗粒；3-第一胶带机；31-皮带秤；4-第二胶带机；5-矿石；6-高炉；61-受料罐；62-布料器；63-炉喉；64-炉墙；7-造粒机。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
另外，在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
相关技术中，处理废弃塑料的方式中，物理填埋法是将废塑料直接填埋在地表以下的自然填埋场中，该方法因塑料制品质大体轻，且不易腐烂，会导致填埋地成为软质地基，今后很难利用，极易给环境造成二次污染。集中焚烧或者焚烧回收热能等方式，产生剧毒的二恶英排放到大气中，影响空气质量，造成大气污染。本实用新型实施例旨在解决上述相关技术中对于废弃塑料处理中的问题，提供一种废气塑料消纳装置，将废弃塑料用于金属冶炼工艺中，既避免对空气造成污染，还可以避免物理填埋方式造成的土地污染以及土地浪费。以下结合附图对本实用新型的废弃塑料消纳装置进行详细说明。
图1是本实用新型废弃塑料消纳装置一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的废弃塑料消纳装置可以包括料斗1、第一胶带机3、第二胶带机4、高炉6、造粒机7，其中，料斗1可以设置有进料口11与出料口12，进料口11与出料口12之间还置有振动筛13，料斗1用于容置并释放经整粒的废弃塑料颗粒2，其中，废弃塑料颗粒2可以是如图1所示从出料口12掉落的物料，以聚乙烯和聚氯乙烯为主。第一胶带机3可以固定于出料口12下方，用于将出料口12掉落的废弃塑料颗粒2输送至第一胶带机3的末端。第二胶带机4可以固定于第一胶带机3的末端的下方，用于将矿石5与第一胶带机3的末端掉落的废弃塑料颗粒2混合形成的炉料，输送至第二胶带机4的末端。高炉6的炉顶可以设置有受料罐61与布料器62，布料器62连接受料罐61，受料罐61置于第二胶带机4的末端的下方，布料器62将炉料靠近炉墙布入高炉6的炉喉63。造粒机7可以设置于料斗1旁，对废弃塑料进行整粒，形成废弃塑料颗粒2并将废弃塑料颗粒2输送至进料口11处进入料斗1内。
在将废旧塑料装填至高炉之前，可以对废弃塑料进行预处理，包括对废弃塑料的回收、筛选、整粒等工序，其中，整粒操作可以通过上述造粒机7实现，使进入高炉6的废弃塑料形成废弃塑料颗粒，可以避免一次性将整包/整捆的废弃塑料投入高炉6内。将废弃塑料制成废弃塑料颗粒2可以避免废弃塑料产品之间的相互勾连，根据需求量调整投入到高炉6内的废弃塑料的用量，灵活方便，用量相对准确。并且，将废弃塑料制成废弃塑料颗粒2可以更均匀地布料，避免布料过程中局部超量或者缺失的现象产生。本实施例中造粒机7可以设置于料斗1旁，将造粒机7制成的废弃塑料颗粒2直接通过传送带或者输料管输送至料斗1内。在另一例中，造粒机7制成的废弃塑料颗粒2可以收集在一收纳仓中，待需要对高炉6上料时，再通过铲车等运输工具将废弃塑料颗粒2置于料斗1中。也可以是其它可实施的将废弃塑料颗粒2置于料斗1中的方式，本实施例在此不再一一列举。
本实施例中，可以将料斗1通过支架悬空架设在较高的位置，整粒后的废弃塑料颗粒2可以通过铲车等工装从进料口11装填至料斗1内。料斗1的进料口11可以是料斗1的竖直向上的开口，出料口12可以是与进料口11连通且竖直向下的开口，并且进料口11的截面面积可以是大于出料口12的截面面积。在进料口11与出料口12之间的料斗1内部可以设置有振动筛13，该振动筛13一方面可以通过筛网过滤掉粒度超过目标值的废弃塑料颗粒2，另一方面，通过该振动筛13的震动可以将进料口11与振动筛13之间的废弃塑料颗粒2抖散，避免该部分的废弃塑料颗粒2产生结块进而影响上料。进一步地，还可以通过振动筛13控制出料口12的出料的速度，以适用于不同工况，扩大了适用范围。
第一胶带机3可以用于把出料口12所出的废弃塑料颗粒2均匀地输送至装有矿石5的第二胶带机4上，将废弃塑料颗粒2铺设在矿石5上，以同步进入到高炉中。其中，其中第一胶带机3的皮带转动方向可以是图1中第一胶带机3下方白色箭头所指的方向。在实际生产过程中，正常情况下，矿石5的平均粒度为约为22毫米，焦炭平均粒度约为50毫米，高炉的炉顶处格子栅的孔径通常为200毫米～300㎜。基于上述尺寸数据，为确保矿石、焦炭顺畅入炉，可以将废弃塑料物料切割成粒小于或者等于100毫米的废气塑料颗粒2，也可以是与矿石5的粒度相同或相近，还可以是其它不影响上料均匀以及上料顺利的其他粒度尺寸，本实施例在此不再一一限定。
第二胶带机4的皮带可以如图1所示，有一部分置于第一胶带机3末端的下方，以便于接住第一胶带机3末端掉落的废弃塑料颗粒2。在如图1所示的第二胶带机4的最低端位置，可以接驳矿石5填料机构，矿石5物料可以从第二胶带机4的左下方沿第二胶带机4的转动方向运输至第二胶带机4的右上方。通过第二胶带机4可以在矿石5物料上覆盖上从第一胶带机3末端掉落的废弃塑料颗粒2，进而第二胶带机4可以将矿石5与废气塑料颗粒2一同输送至高炉6的炉顶。其中，第二胶带机4的皮带运动方向可以是沿图1所示第二胶带机4右下方的箭头所指的方向运转。
在一例中，第一胶带机3和/或第二胶带机4可以是矿石胶带机，即矿用胶带输送机，也称皮带输送机，其输送带根据摩擦传动原理而运动，适用于输送堆积密度小于1.67/吨/立方米，易于掏取的粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料，如煤、碎石、砂、水泥等。进一步地，第一胶带机3和/或第二胶带机4可以是大倾角胶带机。大倾角胶带机是一种连续运输设备，主要由波状挡边带，电动滚筒，改向滚筒，托辊组，螺旋拉紧装置，头架、头部漏斗、头部护罩、导料槽、中间架、尾架、支腿、驱动架等部分组成，分别起支承、防尘和导料等作用，各件间联接采用螺栓联接或焊接。大倾角胶带机运输量大、运距长。
本实施例的废弃塑料消纳装置中第二胶带机4将矿石5与废弃塑料颗粒2形成的炉料输送至高炉6的炉顶内设置的受料罐61，该受料罐61对炉料起到缓冲及混匀的作用。待炉料在受料罐61混合后输送至布料器62中，该布料器62驱动并控制布料溜槽绕高炉中心线的旋转和倾动，以完成高炉6不同的布料要求。根据高炉布料规律，炉料与焦炭在高炉6的炉喉63截面呈圆环形，其中，炉料的环形宽度为自炉墙64起至炉喉63半径的二分之一，焦炭的环形宽度为自炉墙64起至炉喉63半径的二分之一至三分之二之间。
炉料与焦炭层叠交替分布于高炉6的炉喉63，即在高炉6内一层焦炭和一层炉料呈现交错状，炉料在炉喉63的截面上的料面形状可以为圆环形，圆环面积是从炉墙64到半径的一半所形成的区域的面积，焦炭在炉喉截面上的料面形状也可以呈圆环形，只不过焦炭环带比炉料环带稍宽一些，径向距离约为炉喉半径的二分之一到三分之二，炉料和焦炭在炉喉63截面上的分布呈现出平台与漏斗结合形状。
在高炉下部，由于焦炭燃烧，焦炭由固态变为气态，形成煤气逸出炉外，矿石5经过化学反应后变成铁水和炉渣而排放到炉外，由此推动炉料不断下降，废弃塑料颗粒2也随着下降，到达炉身下部时温度超过了1000℃，炉腰区域温度高达1500℃，废弃塑料颗粒2完成了裂解，裂解的主要产物为氢气和炭黑。高炉煤气成分中O2含量小于1％，可以认为是缺氧或者近似地认为无氧环境。高于570℃时，裂解的产物氢气和炭黑具有还原性，具体还原反应的化学式可以是2Fe2O3+3C＝4Fe+3CO2以及Fe2O3+3H2＝2Fe+3H2O。废弃塑料颗粒2在高炉内裂解后的产物氢气和炭黑参与了铁矿石的还原反应，可以替代少量上述昂贵的冶金焦炭，有利于降低入炉焦比，从而降低成本。
废弃塑料颗粒2在缺氧或无氧环境下进行的裂解，裂解产物为简单的具有还原性的小分子，几乎不产生氮氧化合物，对大气环境无影响。若从高炉的风口喷吹废弃塑料颗粒2需要较高资金投入，而从炉顶加入废弃塑料颗粒2则几乎不增加额外投入。当废弃塑料资源丰富时，可连续从炉顶加入，当废弃塑料时有时无时，也可零星加入，灵活机动。从高炉风口喷吹时，废弃塑料颗粒2燃烧充当氧化剂，从炉顶与矿石5一通加入高炉6，则废弃塑料颗粒2裂解的产物充当的是还原剂，节约昂贵的焦炭。
在一些实施例中，第一胶带机3可以设置有皮带秤31，该皮带秤31用于该秤用于散装物料的定量进料。在进料过程中，皮带用于连续进料。给料机从用户料仓或其他给料机输送物料，并通过称重桥进行重量检测。该皮带秤无需对质量细分或者中断输送带的运动，而对输送带上的散装物料进行连续称量。通过设置皮带秤31可以在不影响送料的前提下确定第一胶带机31上的废弃塑料颗粒2的重量，以便根据该重量值调整料斗1的下料速度，以适用于不同铁矿石的焦炭的使用量，即可以根据废弃塑料颗粒2的使用量确定还需补充的需要入炉的冶金用的焦炭的使用量。
在一些实施例中，受料罐61设置有格子栅，格子栅的孔径在200毫米至300毫米之间。格子栅的作用是过滤掉大块物料，保护炉顶的中心喉管，防止中心喉管卡料，大块物料是指矿石槽或焦炭槽内脱落的金属衬板以及破碎不充分的大块矿石和焦炭。一些高炉6的中心喉管直径为750㎜，可以将格子栅的孔径通常为200～300㎜，确保炉料、焦炭等顺畅入炉。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (7)
1.一种废弃塑料消纳装置，其特征在于，包括：
料斗(1)，设置有进料口(11)与出料口(12)，所述进料口(11)与所述出料口(12)之间还置有振动筛(13)，所述料斗(1)用于容置并释放经整粒的废弃塑料颗粒(2)；
第一胶带机(3)，固定于所述出料口(12)下方，用于将所述出料口(12)掉落的所述废弃塑料颗粒(2)输送至所述第一胶带机(3)的末端；
第二胶带机(4)，固定于所述第一胶带机(3)的末端的下方，用于将矿石(5)与所述第一胶带机(3)的末端掉落的所述废弃塑料颗粒(2)混合形成的炉料，输送至所述第二胶带机(4)的末端；
高炉(6)，炉顶设置有受料罐(61)与布料器(62)，所述布料器(62)连接所述受料罐(61)，所述受料罐(61)置于所述第二胶带机(4)的末端的下方，所述布料器(62)将所述炉料靠近炉墙布入所述高炉(6)的炉喉(63)；
造粒机(7)，设置于所述料斗(1)旁，对废弃塑料进行整粒，形成所述废弃塑料颗粒(2)并将所述废弃塑料颗粒(2)输送至所述进料口(11)。
2.根据权利要求1所述废弃塑料消纳装置，其特征在于，
所述第一胶带机(3)设置有皮带秤(31)。
3.根据权利要求1所述废弃塑料消纳装置，其特征在于，
所述废弃塑料颗粒(2)的粒度小于或者等于100毫米。
4.根据权利要求1所述废弃塑料消纳装置，其特征在于，
所述炉料与焦炭层叠交替分布于所述高炉(6)的炉喉(63)。
5.根据权利要求4所述废弃塑料消纳装置，其特征在于，
所述炉料与所述焦炭在所述高炉(6)的炉喉(63)截面呈圆环形，其中，所述炉料的环形宽度为自炉墙(64)起至所述炉喉(63)半径的二分之一，所述焦炭的环形宽度为自炉墙(64)起至所述炉喉(63)半径的二分之一至三分之二之间。
6.根据权利要求1所述废弃塑料消纳装置，其特征在于，
所述第一胶带机(3)和/或所述第二胶带机(4)为大倾角胶带机。
7.根据权利要求1所述废弃塑料消纳装置，其特征在于，
所述受料罐(61)设置有格子栅，所述格子栅的孔径在200毫米至300毫米之间。
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| CN220222751U true CN220222751U (zh) | 2023-12-22 |
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