CN103657499A - 一种煤泥、木屑混合方法及其专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤泥、木屑混合成型机及采用该成型机制备煤泥木屑混合型料的方法。煤泥、木屑混合成型机主要由底座、电机，煤泥进料口、木屑进料口、吹风口、粘结剂添加口、搅拌器、储料箱、模具、压缩器组成。该成型机可用于将煤矿废弃的煤泥以及木材加工厂废弃的木屑再次深加工成新型燃料，可以提高煤炭和木材的利用率，减少工业废料造成的污染，产出的燃料运输方便，可燃性好。

Description

一种煤泥、木屑混合方法及其专用设备

 

【技术领域】

本发明涉及一种混合工艺及其专用设备，具体涉及一种煤泥、木屑混合成型机及采用该成型机制备煤泥木屑混合型料的方法。

 

【背景技术】

煤泥是煤粉含水形成的半固体物，是煤炭生产过程中的一种产品，常出自炼焦煤选煤厂的浮选尾煤、动力煤洗煤厂的洗选煤泥、煤炭水力输送后产出的煤泥等。我国是煤炭大国，煤炭是我国使用最多、最重要的能源，而每年煤炭工业排出的煤泥量无法估量。煤泥有以下几个特点：1、粒度细、微粒含量多；2、持水性强，水分含量高；3、含热量高，甚至超过一些低热质动力煤；4、黏性较大、灰分高。

煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难，遇水即流失，风干即飞扬，并且由于煤泥具有高水分、高粘性、高持水性等诸多不利条件，很难实现工业应用，长期被热电厂、工厂拒之门外，多数被当做废弃物处理，不但浪费了宝贵的煤炭资源，而且造成了严重的环境污染，有时甚至制约了洗煤厂的正常生产，成为选煤厂棘手的问题。

随着中国木材行业的迅猛发展，木材加工过程中不断地产生大量废材，包括树皮、板边、锯屑、碎片、心材、砂光粉等各种各样的废木料。其中，锯屑、砂光粉等统称木屑，是木材进行切割、剖光等工序过程中产生的颗粒状粉尘。造纸企业一般将木屑、竹屑、竹枝等送到锅炉燃烧，这种处理方法不仅不能使资源得到充分利用，还会造成环境的污染。

随着资源日益匮乏，能源日渐短缺，如何提高能源的利用率是人类不得不面对的问题，而煤泥和木屑都是具有高燃烧值的材料，如何将其充分的加以利用，变为可供使用的能源，这是亟待解决的问题。

【发明内容】

为了对煤泥和木屑进行综合利用，本发明创造性地提出了将煤泥和木屑混合后压缩成型的方法，并提出了一种用于煤泥木屑混合成型的专用设备。

本发明是这样实现的：

一种煤泥、木屑混合成型机，其主要由底座、电机、煤泥进料口、木屑进料口、吹风口、粘结剂添加口，搅拌器、储料箱、模具、压缩器组成，所述煤泥进料口宽度为10~20cm，所述木屑进料口宽度为10~20cm，所述煤泥进料口在木屑进料口上方10-30cm处，粘结剂添加口喷头直径为5-10cm，可以喷洒出雾状粘结剂，粘结剂添加口在木屑进料口下方40-50cm处，所述吹风口直径10-30cm，在木屑进料口下方50-70cm处。

优选地，所述煤泥进料口宽度为16cm，所述木屑进料口宽度为16cm，所述煤泥进料口在木屑进料口上方20cm处，粘结剂添加口喷头为多孔圆喷头，直径为8cm，可以喷洒出雾状粘结剂，粘结剂添加口在木屑进料口下方45cm处，所述吹风口直径20cm，在木屑进料口下方60cm处。

作为本发明专利的一种优选方案，所述底座采用生铁铸成，底座上配有穿孔，用螺丝固定在地面上，在底座与地面之间，放置5cm高的木板或者橡胶垫，可以减少机器在运转中的震荡。

作为本发明的一种优选方案，所述电机使用380V三相电机，功率10KW，电机负责由三角带及齿轮将动力传导到搅拌器上。

作为本发明的一种优选方案，所述煤泥进料口煤泥的传送方式为橡胶传送带，传送带传送速度为20cm/s-240cm/s，根据煤泥木屑比例进行区间调整。

作为本发明的一种优选方案，所述木屑进料口木屑的传送方式为橡胶传送带，传送带传送速度为20cm/s-240cm/s，根据煤泥木屑比例进行区间调整。

作为本发明的一种优选方案，所述吹风口吹风机动力由电机提供，在吹风口放置金属制防尘网，可以防止煤泥及木屑进入吹风机，吹风机风力为5m/s-20m/s，根据煤泥木屑的比例进行区间调节。

作为本发明的一种优选方案，所述粘结剂添加口为淋浴喷头状，喷洒粘结剂的速度为5ml/s-20ml/s，根据煤泥木屑的比例进行区间调节。

作为本发明的一种优选方案，所述搅拌器的动力由电机提供，电机和搅拌器之间有差速器，将搅拌机转速控制到300r/min-800r/min，根据煤泥木屑的比例进行区间调节。

作为本发明的一种优选方案，所述储料箱的容积为0.5m3，储料箱上方为长方体，体长为120cm，宽为90cm，下方为等三角体，在储料箱装满，向模具中倾倒混合料时，可以均匀的将混合料撒在模具上，方便模具成型。

作为本发明的一种优选方案，所述模具为圆柱体形状，长120cm，直径9cm。模具采用锰、铬混合自由锻打成型，此模具耐磨性好，刚性强。模具中，模具分为两个部分，上下模具都为半个圆柱体，两部分组合成一个完整的成型模具，每隔30cm有一个2cm高的三角形突起，使成型的燃料能够容易断开，便于燃烧；10排模具为一个模具组；模具的下半部分固定在一个可移动地槽上，每次压缩成型后，地槽纵向移动到储料箱正下方，来添加煤木混合料；上半部分模具在侧方有挡板，可以将成型的燃料与下半部分模具分离，待下半部分模具完全离开上半部分模具，燃料由于重力的作用会掉落下来，等待工人收集并装箱处理。

作为本发明的一种优选方案，所述压缩器为液压泵驱动压缩杠杆提供压力，液压泵使用三相380V电压，产生的压强为50MPa-70MPa。

本发明提供了一种体积小、重量轻、耗能低、产量高的煤木燃料混合成型机，本发明的一大特点是煤木混合搅拌时间短，在煤泥、木屑进入搅拌器时，在吹风机的风力作用下以及煤泥及木屑的重力差，会使煤泥、木屑在空中有足够的混合时间，这样在煤泥、木屑下落到搅拌器下部时候，已经大部分混合充分，之后再次用搅拌器加以搅拌，使煤泥木屑混合时间大幅减小。混合充分的煤木混合料储存到储料箱中，由储料箱将混合料添加到模具中，这样可以使搅拌器不间断运行，大大的提高了产能。

另一方面，本发明还提供了利用上述煤泥、木屑混合成型机来对煤泥和木屑进行混合成型的方法：

将煤泥传送带的传送速度调整到70cm/s，将木屑传送带的传送速度调整到30cm/s，粘结剂使用的是有机粘结剂，将添加速度调整到10ml/s，吹风口的风速调整到8m/s；煤泥、木屑以及有机粘结剂会在风力的作用下在搅拌器上方进行有效的混合，之后由于重力作用落到搅拌器下方，在搅拌器扇叶的作用下再次进行混合；混合充分后，混合料传送履带将混合料添加到储料箱中，当储料箱达到储料箱标准线即0.4m3储量时，履带停止传送；模具下半部分由地槽滑动到储料箱正下方，储料箱倾倒混合料后履带继续传送混合料；下半部分模具携带混合料由地槽滑动到上半部分模具下方后，压缩器进行压缩操作，混合料成型后即得到最终产品。

所述有机粘结剂为木质素磺酸钙、羧甲基纤维素钠、田菁粉、纤维素粉中的一种或多种。

所述煤泥加工前需要进行晾晒处理，将煤泥的含水量控制在5%-8%之间，之后进行粉碎处理，使煤泥颗粒大小在5mm-8mm之间。

所述木屑在加工前需要进行晾晒处理，将煤泥的含水量控制在8%-10%之间，之后将木屑中包含的木块进行粉碎处理，延展面积为5-8平方厘米。

本发明的一大特点是在煤泥、木屑进入搅拌器时，在吹风机的风力作用下以及煤泥及木屑的重力差，会使煤泥、木屑在空中有足够的混合时间，这样在煤泥、木屑下落到搅拌器下部时候，已经大部分混合充分，提高搅拌机产出混合料的速度。普通单组成型模具的成型机器中，搅拌器需要等待模具压缩成型后再进行混合料的添加，本发明专利使用了储料箱，将混合料存放到储料箱中，由储料箱间接进行混合料的添加工作，大大提高了生产效率。

本发明创造性地将煤泥和木炭混合后压缩成型，产品可以作为燃料使用，解决了资源浪费及环境污染的问题。并且，本发明采用了添加有机粘结剂的冷压成型工艺，采用中压操作，具有成本低廉、粘结性好，成型稳定的优点。

【附图说明】

图1为本发明的煤泥、木屑混合成型机结构示意图。

各附图标记说明如下：

1——底座；2——电机；3——差速器；4——煤泥进料口；5——木屑进料口；6——传送履带；7——吹风口；8——粘结剂添加口；9——搅拌器；10——搅拌器扇叶；11——储料箱；12——混合料传送履带；13——模具；14——压缩器；15——机器固定支架。

【具体实施方式】

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

如图1所示，一种煤泥、木屑混合成型机，其包括底座（1）、电机（2）、差速器（3）、煤泥进料口（4）、木屑进料口（5）、传送履带（6）、吹风口（7）、粘结剂添加口（8）、搅拌器（9）、搅拌器扇叶（10）、储料箱（11）、混合料传送履带（12）、模具（13）、压缩器（14）、机器固定支架（15）。

其中，煤泥进料口宽度为16cm，木屑进料口宽度为16cm，煤泥进料口在木屑进料口上方20cm处，粘结剂添加口喷头为多孔圆喷头，直径为8cm，可以喷洒出雾状粘结剂，粘结剂添加口在木屑进料口下方45cm处，吹风口直径20cm，在木屑进料口下方60cm处。

底座采用生铁铸成，底座上配有穿孔，可用螺丝固定在地面上，在底座与地面之间，放置5cm高的木板或者橡胶垫，可以减少机器在运转中的震荡。电机使用380V三相电机，功率10KW，电机负责由三角带及齿轮将动力传导到搅拌器上。电机和搅拌器之间有差速器，将搅拌机转速控制到300r/min-800r/min，根据煤泥木屑的比例进行区间调节。煤泥进料口的煤泥的传送方式为橡胶传送带，传送带传送速度为20cm/s- 240 cm/s，根据煤泥木屑比例进行区间调整。木屑进料口的木屑的传送方式为橡胶传送带，传送带传送速度为20cm/s- 240 cm/s，根据煤泥木屑比例进行区间调整。吹风口的吹风机的动力由电机提供，在吹风口放置金属制防尘网，可以防止煤泥及木屑进入吹风机，吹风机风力为5m/s-20m/s，根据煤泥木屑的比例进行区间调节。粘结剂添加口为淋浴喷头状，喷洒粘结剂的速度为5ml/s-20ml/s，根据煤泥木屑的比例进行区间调节。储料箱的容积为0.5m3，储料箱上方为长方体，体长为120cm，宽为90cm，下方为等三角体，在储料箱装满，向模具中倾倒混合料时，可以均匀的将混合料撒在模具上，方便模具成型。压缩器通过液压泵驱动压缩杠杆以提供压力，液压泵使用三相380V电压，产生的压强为50MPa-70MPa。

模具为圆柱体形状，长120cm，直径9cm。模具采用锰、铬混合自由锻打成型，此模具耐磨性好，刚性强。模具中，模具分为两个部分，上下模具都为半个圆柱体，两部分组合成一个完整的成型模具，每隔30cm有一个2cm高的三角形突起，使成型的燃料能够容易断开，便于燃烧；10排模具为一个模具组；模具的下半部分固定在一个可移动地槽上，每次压缩成型后，地槽纵向移动到储料箱正下方，来添加煤木混合料；上半部分模具在侧方有挡板，可以将成型的燃料与下半部分模具分离，待下半部分模具完全离开上半部分模具，燃料由于重力的作用会掉落下来，等待工人收集并装箱处理。

本发明所需材料之一为煤泥。加工前，需要将煤泥先进行晾晒处理，将煤泥的含水量控制在5%-8%之间，之后进行粉碎处理，使煤泥颗粒大小在5mm-8mm之间。

本发明所需材料之二为木屑。加工前，需要将木屑进行晾晒处理，将煤泥的含水量控制在8%-10%之间，之后将木屑中包含的木块进行粉碎处理，使其形状接近树叶形的木屑，延展面积8平方厘米为最佳。

将煤泥传送带的传送速度调整到70cm/s，将木屑传送带的传送速度调整到30cm/s，粘结剂使用的是木质素磺酸钙，将添加速度调整到10ml/s，吹风口的风速调整到8m/s；煤泥、木屑以及有机粘结剂会在风力的作用下在搅拌器上方进行有效的混合，之后由于重力作用落到搅拌器下方，在搅拌器扇叶的作用下再次进行混合，混合充分后，混合料传送履带将混合料添加到储料箱中，当储料箱达到储料箱标准线即0.4m3储量时，履带停止传送。模具下半部分由地槽滑动到储料箱正下方，储料箱倾倒混合料后履带继续传送混合料；下半部分模具携带混合料由地槽滑动到上半部分模具下方后，压缩器进行压缩操作，混合料成型后即为本发明专利的产出物。成型后，下半部分模具滑动到储料箱下方，当完全脱离上半部分模具后，产出物由于重力作用脱落下来，由操作工收集并装箱处理。

经检测，采用此种方法制备得到的煤泥木屑型材的热值可达到80-90兆焦/千克，完全可以满足作为燃料的要求。

本发明专利的一大特点是在煤泥、木屑进入搅拌器时，在吹风机的风力作用下以及煤泥及木屑的重力差，会使煤泥、木屑在空中有足够的混合时间，这样在煤泥、木屑下落到搅拌器下部时候，已经大部分混合充分，提高搅拌机产出混合料的速度。普通单组成型模具的成型机器中，搅拌器需要等待模具压缩成型后再进行混合料的添加，本发明专利使用了储料箱，将混合料存放到储料箱中，由储料箱间接进行混合料的添加工作，大大提高了生产效率。

本发明专利同样适合其他可燃物的成型操作。

Claims (7)

1.一种煤泥、木屑混合成型机，其主要由底座、煤泥进料口、木屑进料口、粘结剂添加口、吹风口、电机、搅拌器、储料箱、混合料传送履带、模具、压缩器组成，所述煤泥进料口宽度为10~20cm，所述木屑进料口宽度为10~20cm，所述煤泥进料口在木屑进料口上方10-30cm处，粘结剂添加口喷头直径为5-10cm，可以喷洒出雾状粘结剂，粘结剂添加口在木屑进料口下方40-50cm处，所述吹风口直径10-30cm，在木屑进料口下方50-70cm处。

2.根据权利要求1所述的煤泥、木屑混合成型机，其特征在于：所述吹风口处放置金属制防尘网，吹风机风力为5m/s- 20m /s，所述电机使用380V三相电机，功率10KW，所述搅拌器的动力由电机提供，电机和搅拌器之间有差速器，将搅拌机转速控制在300r/min-800r/min。

3.根据权利要求1所述的煤泥、木屑混合成型机，其特征在于：所述煤泥进料口的煤泥的传送方式为橡胶传送带，传送带传送速度为20cm/s-240cm/s；所述木屑进料口的木屑的传送方式为橡胶传送带，传送带传送速度为20cm/s-240cm/s；所述压缩器为液压泵，液压泵使用三相380V电压，产生的压强为50MPa-70MPa。

4.根据权利要求1所述的煤泥、木屑混合成型机，其特征在于：所述储料箱的容积为0.5m3，储料箱上方为长方体，长为120cm，宽为90cm，下方为等三角体，在储料箱装满，向模具中倾倒混合料时，可以均匀的将混合料撒在模具上，方便成型，所述模具为圆柱体形状，长120cm，直径9cm，模具采用锰、铬混合自由锻打成型。

5.一种利用权利要求1-4任意一项所述的煤泥、木屑混合成型机来对煤泥和木屑进行混合成型的方法，其包括如下步骤：将煤泥传送带的传送速度调整到70cm/s，将木屑传送带的传送速度调整到30cm/s，粘结剂使用的是有机粘结剂，将添加速度调整到10ml/s，吹风口的风速调整到8m/s；煤泥、木屑以及有机粘结剂在风力的作用下在搅拌器上方进行有效的混合，之后由于重力作用落到搅拌器下方，在搅拌器扇叶的作用下再次进行混合；混合充分后，混合料传送履带将混合料添加到储料箱中，当储料箱达到标准储量时，履带停止传送；模具下半部分由地槽滑动到储料箱正下方，储料箱倾倒混合料后履带继续传送混合料；下半部分模具携带混合料由地槽滑动到上半部分模具下方后，压缩器进行压缩操作，混合料成型后即得到最终产品。

6.根据权利要求5所述的煤泥、木屑混合成型方法，其特征在于：所述有机粘结剂为木质素磺酸钙、羧甲基纤维素钠、田菁粉、纤维素粉中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的煤泥、木屑混合成型方法，其特征在于：所述煤泥加工前需要进行晾晒处理，将煤泥的含水量控制在5%-8%之间，之后进行粉碎处理，使煤泥颗粒大小在5mm-8mm之间；所述木屑在加工前需要进行晾晒处理，将煤泥的含水量控制在8%-10%之间，之后将木屑中包含的木块进行粉碎处理，延展面积为5-8平方厘米。

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