专利名称：一种粘结剂的制备和输出装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金行业冷固结成型领域，特别涉及一种用于制备和连续输出粘结剂的装置。
背景技术：
冷固结成型是原料预处理领域的造块方法之一，它是各种粉料添加适当的粘结剂，经过混勻后，在一定压力下，使混勻料受压成为一定形状、尺寸、密度和强度的块状物料，再经过相应的低温干燥(< 300°C )固结，使之成为具有较高强度的团块。由含铁原料冷固结成型的团块可以用作高炉冶炼的原料和转炉冶炼的冷却剂，也可以用作直接还原和熔融还原的原料使用。和高温造块工艺如烧结、氧化球团相比，冷固球团生产工艺的优点是工艺设备简单、能耗少、无环境污染、成本低、冶金性能好。冷固结团块的另一优点是可以配入煤粉成为含碳球团，利用含碳球团的良好的还原性，在转底炉直接还原中作为原料使用。在欧洲一些国家环保水平要求高，烧结作为主要的造块工艺由于污染严重，无法生产。冶金行业的各类粉尘只有通过冷固结成型后，用作高炉炼铁的原料。美国和日本等国家为了处理钢厂的含锌粉尘，采用冷固结成型工艺和转底炉直接还原工艺回收金属锌和铁。中国国内冷固结球团也有小规模的生产企业，冶金方面，冷固结球团用作小高炉的原料和转炉冶炼的冷却剂，在有色冶金和其它方面，冷固结生产也有一定的发展。目前冷固结球团所存在的问题主要是球团的强度低，在运输和使用过程中容易碎裂，这直接限制了冷固结球团的使用范围。转底炉还原工艺是在环形加热炉基础上开发的直接还原工艺，该工艺中，含铁粉料和煤粉冷固成型后制成含碳球团，在转底炉内随着炉底的旋转，被高温加热，实现快速还原，其突出的优点是采用冷固结工艺，以及用煤作还原剂(符合国内的能源特点)。在转底炉还原过程中，含碳球团处于静料层中，可以充分发挥含碳球团自还原速度快的优点，不会发生类似回转窑经常发生的结圈事故，并可脱除Zn、Pb等有害元素。国外主要用转底炉来处理含Zn、Pb的钢厂粉尘，而国内除了这一功能外，还将转底炉用作特殊矿如钒钛磁铁矿砂的综合处理上。目前转底炉直接还原工艺在国内外备受关注，它采用的原料是冷固结球团，球团成型要求的粘结剂通常采用有机粘结剂(如废糖浆、高分子粘结剂等)，该类粘结剂在高温条件下自动挥发，不会增加产品的杂质含量，不降低产品的铁品位；但是成本很高，另外在转底炉生产过程中，有机粘结剂需要和混合料非常均勻地混合，以提高粘结效果，而现有的粘结剂加入装置只是一些简单的储料桶，配备污泥泵，加入过程简单，加入量很难准确控制，造成粘结剂的用量不足或浪费；同时有机粘结剂对温度较为敏感，温度低时流动性差， 容易自结成团，无法和原料混合均勻，造成成品球团的强度指标差别很大，温度过高又会造成有机粘结剂的粘结效果变差。
发明内容[0006]本实用新型的目的是在于提供一种粘结剂的制备和输出装置，该装置使粘结剂制备方法简单化，降低成本，输出的粘结剂具有输量准确以及易与物料混合均勻等优点。为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案一种粘结剂的制备和输出装置，它包括制备部分和输出部分，其中制备部分包括罐壁带夹层的反应罐1，反应罐1内带有搅拌器6，搅拌器6通过连接轴与电机3相连，反应罐1上部有下料口 4、温度计接口 5，下部有加温装置接口 7 ；输出部分包括与反应罐1相连的多个控制阀、计量元件和连接管路。反应罐1为1个或1个以上，可单独或交替工作；每个反应罐1均连有电动阀8。反应罐1为内壁光滑、不粘附液体的搪玻璃带夹层反应罐。通过加温装置接口 7将加温装置连接到反应罐1，该加温装置为蒸汽加热装置或电加热装置。反应罐1的夹层内有加热介质，该加热介质为可控制流量的水蒸气或导热油，该导热油中置有可调节加热功率的电加热棒。所述温度计接口 5连接测量罐内温度的热电阻。电机3通过连接轴带动搅拌器6运转，搅动反应罐内的粘结剂原料，使之充分接触及反应。所述控制阀包括控制粘结剂输出的电动阀8和/或手动阀9。两个反应罐配备的电动阀8为交替打开的连锁控制。计量元件包括测量粘结剂的输出流量的流量计11和/或控制输出的粘结剂的流量的计量泵10，计量泵10配有进行0 100%流量调节的变频器。输出部分可对阀门、计量泵、流量计和管路进行自动清洗。与现有粘结剂的加入设备相比，本实用新型具有如下优势(1)粘结剂升温和制备的反应罐不限于一个，其可交替工作，保证粘结剂的连续向外输出；(2)反应罐为搪玻璃内壁，不挂液，不粘附；(3)反应罐配备搅拌和升温装置，可以对各种粘结剂的原料进行升温以发生各种聚合反应，制作黏性高、流动性好、易混勻的粘结剂；(4)反应罐的升温方式可采用电加热和蒸汽加热两种方式；(5)利用电动阀、计量泵和流量计的连锁控制，可使粘结剂的输出过程自动、准确、 连续；(6)可自动显示温度、粘结剂流量等参数。(7)反应罐内装入清水，控制计量泵的运转，可对反应罐、阀门、流量计和管路等进行清洗，将清水升温后清洗效果更好。(8)可用于制作新型的高粘性的粘结剂。
图1为本实用新型粘结剂的制备和输出装置的结构示意图。附图标记1反应罐12反应罐2[0031]3电机4下料口[0032]5温度计接口6搅拌器[0033]7加热装置接口8电动阀[0034]9手动阀10计量泵[0035]11流量计
具体实施方式
下面根据附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型的粘结剂的制备和输出装置包括制备部分和输出部分， 其中制备部分包括罐壁带夹层的反应罐1、反应罐2，反应罐内带有搅拌器6，搅拌器6通过连接轴与电机3相连，反应罐上部有下料口 4、温度计接口 5，下部有加温装置接口 7 ；输出部分包括与反应罐1相连的电动阀8，手动阀9，计量泵10，流量计11和连接管路。所述反应罐为搪玻璃带夹层的反应罐，内壁光滑，使得粘结剂不粘壁，其数目不仅限于2个。电机3通过连接轴带动搅拌器6进行运转，搅动反应罐内的粘结剂原料，使粘结剂原料充分接触及反应，生成黏性高的粘结剂。采用蒸汽加热方式，通过加温装置接口 7，连接加温装置，将水蒸汽通入反应罐1 的夹层，水蒸汽的热焓通过夹层内壁传热给罐内的液体粘结剂，将粘结剂加热，通过温度计接口 5安装的热电阻测量温度，并通过控制蒸汽流量来控制粘结剂的温度。也可以用电加热的方式，即通过加温装置接口 7，将电加热棒装入反应罐的夹层， 夹层内充填导热油，将热量传给粘结剂，通过温度计接口 5安装的热电阻测量温度，并通过控制加热棒的功率来控制粘结剂的温度。其中，反应罐1和反应罐2为交替工作模式，即反应罐1在粘结剂升温或制备的过程中，反应罐2内的粘结剂已经升温或制备完成，可以通过粘结剂的输出装置往外精确输出，在反应罐2内的粘结剂输送完后，就可继续加入原料，进行粘结剂的升温或制备，此时反应罐1中粘结剂的升温或制备过程结束，可以向外输出，如此往复保证粘结剂可以连续、 准确地按要求向外输出。粘结剂的精确输出装置包括电动阀8、手动阀9、计量泵10、流量计11和管路等。 其中电动阀8连锁控制，保证一台电动阀打开的条件下，另一台电动阀关闭，使得生产过程中输送装置的管路中永远充满粘结剂，从而确保粘结剂的连续向外输出。输出装置中安装有计量泵10和流量计11，计量泵10可以0 100%进行流量调节，流量计11可以准确反映粘结剂加入的流量，保证粘结剂的准确添加。本装置实施时，其操作过程如下首先检查设备各部分正常后，打开粘结剂输出管路上的手动阀，向反应罐1内加入原料和水，完成加料过程后开始升温，升温开始时启动电机3，电机3带动搅拌器6进行旋转搅拌，升温到预定温度后，停止升温，停电机3和搅拌器6，开计量泵10，同时开反应罐 1下部的电动阀，通过管路向外输送粘结剂，按设定好的粘结剂量调整计量泵10的输出，流量计11可实时显示粘结剂的流量，并反馈流量信号，通过控制系统随时调整流量。反应罐1内的粘结剂开始输送时，反应罐2下部的电动阀处于关闭状态，此时开始向反应罐2内加入原料和水并开始升温，升温开始时启动电机3，电机3带动搅拌器6进行
5旋转搅拌，升温到预定温度后，停止升温，待反应罐1内的粘结剂输送结束时，停电机3和搅拌器6，开反应罐2下部的电动阀，同时关闭反应罐1下部的电动阀，反应罐2内的粘结剂通过管路向外输送，此时计量泵10仍按设定好的粘结剂量向外输送，流量计11可实时显示粘结剂的流量，并反馈流量信号，通过控制系统随时调整流量。反应罐1和反应罐2依次按上述操作循环往复，保证粘结剂的输送自动、连续、准确。如果实际生产过程中需要对设备进行检修，需要保证粘结剂的制备和加入装置的清洁， 此时通过反应罐的加料口，加入清水，按上述操作过程进行操作，可对反应罐、阀门、计量泵、流量计和输送管路进行清洗，以保证设备的各部件和管路不会因此粘结剂的粘结而使得输送困难。实施例一某钢厂lOOkt/a钒钛矿资源综合利用转底炉工艺采用了本实用新型的粘结剂制备和输出装置，设备功能和参数如下1、满足粘结剂升温、搅拌及制备等功能。2、粘结剂升温可控，最高升温80°C。3、粘结剂添加0 4t/h，误差< 2%。4、粘结剂正常添加过程中的瞬间流量波动不大于2%。实际生产过程中，将废糖浆加入反应罐，升温到60°C，通过该装置的输出部分，将废糖浆加入到由钒钛磁铁精矿(!Fe 62%, Ti0212%, V2050.6%, -80目占80% )和煤粉 (固定碳75%，-80目占80%)组成的混合原料中，废糖浆占混合原料的5% (重量百分比)。经过对辊压球机压制成直径30 X 20 X 15mm的椭球状含碳球团，经干燥后测定其平均抗压强度和平均落下强度。从实际生产过程来看，该装置运转良好，升温控制和粘结剂输送精确。如果不用本装置，直接向混合料中添加废糖浆，要达到一致的指标，废糖浆的添加量要达到6%。使用本装置后，废糖浆的使用量可以节约16.7%，主要原因在于，本装置输出量精确，另外经过升温后，废糖浆流动性变好，和混合料的混和均勻，避免了由于混勻性差造成的浪费。比较的结果见表1所示。表1使用本装置前后相关参数对比表
权利要求1.一种粘结剂的制备和输出装置，它包括制备部分和输出部分，其特征在于制备部分包括罐壁带夹层的反应罐(1)，反应罐(1)内带有搅拌器(6)，搅拌器(6)通过连接轴与电机C3)相连，反应罐(1)上部有下料口 G)、温度计接口(5)，下部有加温装置接口(7)； 输出部分包括与反应罐(1)相连的多个控制阀、计量元件和连接管路。
2.如权利要求1所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于反应罐⑴为1个或1 个以上，可单独或交替工作；每个反应罐(1)均连有电动阀(8)。
3.如权利要求1或2所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于反应罐(1)为内壁光滑、不粘附液体的搪玻璃带夹层反应罐。
4.如权利要求1或2所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于通过加温装置接口(7)将加温装置连接到反应罐(1)，该加温装置为蒸汽加热装置或电加热装置。
5.如权利要求3所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于反应罐(1)的夹层内有加热介质，该加热介质为可控制流量的水蒸气或导热油，该导热油中置有可调节加热功率的电加热棒。
6.如权利要求1所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于所述温度计接口(5) 连接测量罐内温度的热电阻。
7.如权利要求1或2所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于电机(3)通过连接轴带动搅拌器(6)运转。
8.根据权利要求1所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于所述控制阀包括控制粘结剂输出的电动阀⑶和/或手动阀(9)。
9.根据权利要求2所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于两个反应罐配备的电动阀(8)为交替打开的连锁控制。
10.根据权利要求1所述的粘结剂的制备和输出装置，其特征在于计量元件包括测量粘结剂的输出流量的流量计(11)和/或控制输出的粘结剂的流量的计量泵(10)，计量泵 (10)配有进行0 100%流量调节的变频器。
专利摘要本实用新型涉及冶金行业冷固结成型领域，特别涉及一种用于制备和连续输出粘结剂的装置。它包括制备部分和输出部分。其中，制备部分包括罐壁带夹层的反应罐(1)，反应罐(1)内带有搅拌器(6)，搅拌器(6)通过连接轴与电机(3)相连，反应罐(1)上部有下料口(4)、温度计接口(5)，下部有加温装置接口(7)；输出部分包括与反应罐(1)相连的电动阀(8)，手动阀(9)，计量泵(10)，流量计(11)和连接管路。本实用新型的装置使粘结剂制备方法简单化，降低成本，输出的粘结剂具有输量准确以及易与物料混合均匀等优点。
文档编号B01J4/02GK201978742SQ20102069072
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者周和敏, 沈鹏飞, 许海川, 靳红滨 申请人:钢铁研究总院