本发明涉及碳素生产领域,尤其涉及一种利用余热尾气加热的碳素生产系统。
背景技术:
碳素制品一般是由炭和石墨等以碳元素为主的非金属固体材料为主料,加入沥青材料作为粘接剂,经煅烧、配料、混捏、压型等工艺制作而成,其中沥青罐、混捏锅及振料罐在加热过程中通常都是采用在罐体内盘设导热油管,导热油通过导热油炉加热后导入到导热油管内对沥青罐或混捏锅等设备内的物料进行加热保温。这种方式,首先导热油管在沥青罐内比较占用空间,而且浪费能源,生产成本比较高,并且压力容器的密封性容易出现问题,安全性差,需要经常停机维修,生产效率低。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供节省空间、成本低、效率高且安全可靠的一种利用余热尾气加热的碳素生产系统。
本发明是通过以下技术方案予以实现:
一种利用余热尾气加热的碳素生产系统,其包括平面布置的沥青罐、破碎机、筛分机、多个料仓、混捏锅、冷却搅拌罐、振料装置、卸料装置及冷却池,所述破碎机设有两个出料口,分别通过皮带输送机与筛分机及相应的料仓进料口相连通,所述筛分机设有两个出料口,分别通过皮带输送机与破碎机及相应的料仓进料口相连通,沥青罐、料仓、混捏锅、冷却搅拌罐及振料装置的振料罐分别设有余热尾气进口及余热尾气出口,并依次通过余热尾气管道相连通,沥青罐、料仓、混捏锅、冷却搅拌罐及振料装置的振料罐分别设有物料进口及物料出口,沥青罐及料仓的物料出口分别与混捏锅的物料进口通过物料传送管道相连通,混捏锅物料出口与冷却搅拌罐物料进口之间设有轨道传送小车,冷却搅拌罐物料出口与振料罐物料进口通过物料传送管道相连通,所述物料传送管道设有夹层,夹层内通入有余热尾气。
进一步,所述沥青罐包括上缓冲仓、下缓冲仓及设于上缓冲仓与下缓冲仓之间的沥青加热仓,所述沥青加热仓设有沥青进料口及沥青出料口,所述下缓冲仓底部设有沥青罐余热尾气进口,所述沥青加热仓内沿内壁均匀的设有多个余热尾气列管,所述余热尾气列管分别与上缓冲仓及下缓冲仓相连通,所述上缓冲仓设有沥青罐余热尾气出口。
进一步,所述料仓包括上部的储料仓及下部的加热仓,所述储料仓上部设有储料仓物料进口,底部设有储料仓物料出口,所述加热仓设有加热仓余热尾气进口及加热仓余热尾气出口,所述储料仓物料出口处安装有电磁阀门及时间控制器。
进一步,所述混捏锅包括锅体及混捏搅拌装置,所述锅体包括混捏锅下缓冲仓、混捏仓及混捏锅上缓冲仓,所述混捏仓设有夹层、混捏仓物料进口及混捏仓物料出口,所述混捏锅下缓冲仓及混捏锅上缓冲仓分别与夹层相连通,所述混捏锅下缓冲仓底部设有混捏锅余热尾气进口,所述混捏锅上缓冲仓设有混捏锅余热尾气出口,混捏搅拌装置的混捏搅拌叶伸入到混捏仓内,混捏仓的夹层内固定安装有多个混捏锅翅片。
进一步,冷却搅拌罐包括冷却搅拌罐罐体、密封盖及冷却搅拌装置,所述冷却搅拌罐罐体为带有夹层的双层结构,所述夹层底部设有与余热尾气相通的冷却搅拌罐余热尾气进口,顶部设有冷却搅拌罐余热尾气出口,所述密封盖上设有冷却搅拌罐物料进口,冷却搅拌罐罐体侧壁上设有冷却搅拌罐物料出口,所述冷却搅拌装置包括转轴及固定安装于转轴上的冷却搅拌叶,所述转轴从冷却搅拌罐罐体的底部穿过伸入到冷却搅拌罐罐体内。
进一步,所述振料装置包括振料罐、振料机构及压型机构,所述振料机构包括振料平台及固定安装于振料平台上的振料机,所述振料罐后部铰接于振料平台上,振料平台的下方设有旋转液压缸,旋转液压缸的连杆与振料压型罐的中部铰接,所述压型机构包括压型架、压型液压缸及与压型液压缸连杆铰接的压型块。
进一步,所述压型块下表面设有拱形凸起。
进一步,所述振料罐包括振料罐罐体、设于振料罐罐体内的滑动盖及固定安装于滑动盖上的固定棒,所述罐体包括内胆及外壁,所述外壁上设有余热尾气进口及排气孔。
进一步,所述滑动盖的中部为向上凸起的拱形结构。
进一步,所述卸料机构包括设于振料平台前方的卸料平台、卸料架及设于振料罐后方的卸料液压缸,所述卸料架包括弧形卸料板及固定安装于弧形卸料板两侧的吊耳,所述弧形卸料板的一端中部固定安装有插板。
本发明的有益效果
一种利用余热尾气加热的碳素生产系统,直接利用碳素制品生产车间煅烧石油焦的尾气,经处理后,先用来制备生产烧碱,然后再通过鼓风机进入到碳素生产设备中,其余热尾气的温度可以达到250-300°,并且可以循环利用,取代了原来的加热油管,提高了设备的有效利用空间,是碳素生产领域的一次重大突破,减少了大量的设备投入及运营维护成本,而且效率也显著提高,可以将以前一个星期的焙化时间缩短为现在的几个小时,取得了很高的经济效益,使用过程中也比较安全可靠,并且物料传送过程中采用带有夹层的保温管道,夹层内同时通入有余热尾气,可以对传输过程中的物料进行保温,进一步保证产品质量,提高生产效率。
将导热油盘管改为沿沥青罐内壁设置的余热尾气列管,既使沥青罐的内部空间加大,又节约了设备成本及运行成本,不需要使用加热炉既压力容器对导热油加热,只需要一台鼓风机,将余热尾气鼓入即可,后期维护成本也比较低,不需要经常停机维修,生产效率比较高,运行安全可靠,而且减少了尾气排放,有利于环保,罐体设置上缓冲仓与下缓冲仓,使余热尾气在进出沥青罐时得到缓冲,加热效果更加显著。
在料仓底部设一个加热仓,加热仓内通入余热尾气,对料仓内的物料先进行预加热,再从料仓底部的出料口排出,通过时间控制器来控制电磁阀门的启闭,进行多粒径配比后进入混捏锅加热搅拌混捏,结构比较简单,成本低,能够实现自动控制阀门的启闭,省时省力,并且有利于改善搅拌混捏效果并缩短搅拌混捏时间,效率比较高。
混捏锅混捏仓设置为夹层结构,将导热油盘管取消,余热尾气经过下缓冲仓后直接进入到夹层结构的空间内,增加了余热尾气与混捏仓的接触面积,更有利于物料的加热,而且增加了保温效果,无需在混捏锅外壁上包覆保温层,混捏仓的内部空间也进一步加大,且不会影响搅拌效果,又节约了设备成本及运行成本,不需要使用加热炉及压力容器对导热油加热,只需要一台鼓风机,将余热尾气鼓入即可,后期维护成本也比较低,不需要经常停机维修,生产效率比较高,运行安全可靠,而且减少了尾气排放,有利于环保。
混捏锅锅体设置上缓冲仓与下缓冲仓,使余热尾气在进出混捏锅时得到缓冲,加热效果更加显著,混捏仓的夹层内固定安装有多个翅片,进一步加强了混捏锅的加热效果。
冷却搅拌罐罐体设置为夹层结构,有效利用煅烧石油焦的尾气,将从混捏锅余热尾气出口出来的余热尾气继续通入到夹层结构的空间内,使经过混捏后的物料进入冷却搅拌罐后,边保温边搅拌冷却,有利于搅拌的更加均匀,保证产品质量,而且不需要额外的投入。另外,其搅拌装置的转轴从冷却搅拌罐罐体的底部穿过伸入到冷却搅拌罐罐体内,这样既方便冷却搅拌罐在密封盖处进料,又有利于增加物料在空中的悬浮速度,防止其下落后沉积在罐体底部而搅拌叶搅拌不到,使物料搅拌得更加均匀,进一步保证产品质量。
振料压型系统其包括振料罐、振料机构及压型机构,当需要压型振动时,安装于振料平台下方的旋转液压缸驱动振动压型罐旋转呈直立状态后,物料从振动罐的上方开口处落入振动罐内后,通过压型液压缸驱动压型块对物料进行挤压,挤压完成后,旋转液压缸再驱动振动罐旋转至水平放置于振料平台上,振料机开启,振料平台产生振动,从而使振动罐内的物料密度及强度提高,进一步保证产品质量,结构简单,而且操作方便。
并且振料罐设置一个滑动盖,当振料罐直立时,滑动盖就会滑动到振料罐底部,然后向振料罐内进料,当振料压型完毕后,由液压缸驱动滑动盖向前运动,从而将成型后的碳素产品推出振料罐,结构比较简单,操作也比较方便;在滑动盖上安装一个固定棒,可以起到进一步稳固物料的作用,使振动压型后的产品更加密实且不容易开裂。
罐体包括内胆及外壁,中间形成夹层,外壁上设有余热尾气进口及排气孔,在夹层内通入余热尾气对物料进行保温,可以使振动压型效果更好,产品的密实度及强度进一步提高。
压型块下表面设有拱形凸起,滑动盖的中部为向上凸起的拱形结构,这样设置,产品压型完毕后就会在两端端部形成弧形内凹,便于后期产品的搬运及安装。
当振料完毕后,卸料液压缸驱动滑动盖向前运动,从而将成型后的碳素产品推出振料压型罐而进入到放置于卸料平台上的卸料架弧形卸料板上,再由吊装设备吊运至冷却池进行冷却即可,结构比较简单,操作也非常方便;
弧形卸料板的一端中部固定安装有插板,卸料时,将插板插入到振料压型罐的底部,防止产品在最初进入到弧形卸料板时,卸料架的另一端发生翻转。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图;
图2为沥青罐主视结构示意图;
图3为料仓主视结构示意图;
图4为混捏锅主视结构示意图;
图5为冷却搅拌罐主视结构示意图;
图6为振料装置主视结构示意图;
图7为卸料装置主视结构示意图;
图中1.下缓冲仓,2.沥青出料口,3.沥青进料口,4.上缓冲仓,5.沥青加热仓,6.余热尾气列管,7.沥青罐余热尾气进口,8.沥青罐余热尾气出口,9.储料仓,10.储料仓物料进口,11.加热仓,12.电磁阀门,13.储料仓物料出口,14.加热仓余热尾气进口,15.加热仓余热尾气出口,16.时间控制器,17.混捏锅余热尾气进口,18.混捏锅下缓冲仓,19.混捏锅物料进口,21.混捏锅物料出口,22.混捏锅上缓冲仓,23.混捏锅余热尾气出口,24.混捏锅搅拌叶,25.混捏锅翅片,26.混捏仓夹层,27.混捏仓,28.冷却搅拌罐物料出口,29.冷却搅拌罐物料进口,30.密封盖,31.冷却搅拌罐余热尾气出口,33.冷却搅拌罐余热尾气进口,35.冷却搅拌叶,36.冷却搅拌罐罐体,37.转轴,38.振料平台,39.振料机,40.压型架,41.压型块,42.压型液压缸,43.拱形凸起,44.振料压型罐,45.振料罐余热尾气进口,46.排气孔,47.固定棒,48.旋转液压缸,49.滑动盖,50.卸料液压缸,51.吊耳,52.弧形卸料板,53.卸料平台,54.插板。
具体实施方式
一种利用余热尾气加热的碳素生产系统,其包括平面布置的沥青罐、破碎机、筛分机、多个料仓、混捏锅、冷却搅拌罐、振料装置卸料装置及冷却池,所述破碎机设有两个出料口,分别通过皮带输送机与筛分机及相应的料仓进料口相连通,所述筛分机设有两个出料口,分别通过皮带输送机与破碎机及相应的料仓进料口相连通,沥青罐、料仓、混捏锅、冷却搅拌罐及振料装置的振料罐分别设有余热尾气进口及余热尾气出口,并依次通过余热尾气管道相连通,沥青罐、料仓、混捏锅、冷却搅拌罐及振料装置的振料罐分别设有物料进口及物料出口,沥青罐及料仓的物料出口分别与混捏锅的物料进口通过物料传送管道相连通,混捏锅物料出口与冷却搅拌罐物料进口之间设有轨道传送小车,冷却搅拌罐物料出口与振料罐物料进口通过物料传送管道相连通,所述物料传送管道设有夹层,夹层内通入有余热尾气。
进一步,沥青罐包括上缓冲仓4、下缓冲仓1及设于上缓冲仓与下缓冲仓之间的沥青加热仓5,所述沥青加热仓设有沥青进料口3及沥青出料口2,所述下缓冲仓底部设有沥青罐余热尾气进口7,所述沥青加热仓内沿内壁均匀的设有多个余热尾气列管,所述余热尾气列管分别与上缓冲仓及下缓冲仓相连通,所述上缓冲仓设有沥青罐余热尾气出口8。
进一步,料仓包括上部的储料仓9及下部的加热仓11,所述储料仓上部设有储料仓物料进口10,底部设有储料仓物料出口13,所述加热仓设有加热仓余热尾气进口14及加热仓余热尾气出口15,所述储料仓物料出口处安装有电磁阀门12及时间控制器16。
进一步,所述混捏锅包括锅体及混捏搅拌装置,所述锅体包括混捏锅下缓冲仓18、混捏仓27及混捏锅上缓冲仓22,所述混捏仓设有混捏仓夹层26、混捏仓物料进口19及混捏仓物料出口21,所述混捏锅下缓冲仓及混捏锅上缓冲仓分别与混捏仓夹层相连通,所述混捏锅下缓冲仓底部设有混捏锅余热尾气进口17,所述混捏锅上缓冲仓设有混捏锅余热尾气出口23,混捏搅拌装置的混捏搅拌叶24伸入到混捏仓内,混捏仓的夹层内固定安装有多个混捏锅翅片25。
进一步,冷却搅拌罐包括冷却搅拌罐罐体36、密封盖30及冷却搅拌装置,所述冷却搅拌罐罐体为带有夹层的双层结构,夹层底部设有与余热尾气相通的冷却搅拌罐余热尾气进口33,顶部设有冷却搅拌罐余热尾气出口31,所述密封盖上设有冷却搅拌罐物料进口29,冷却搅拌罐罐体侧壁上设有冷却搅拌罐物料出口28,所述冷却搅拌装置包括转轴37及固定安装于转轴上的冷却搅拌叶35,所述转轴从冷却搅拌罐罐体的底部穿过伸入到冷却搅拌罐罐体内。
进一步,所述振料装置包括振料罐、振料机构及压型机构,所述振料机构包括振料平台38及固定安装于振料平台上的振料机39,所述振料罐后部铰接于振料平台上,振料平台的下方设有旋转液压缸48,旋转液压缸的连杆与振料压型罐的中部铰接,所述压型机构包括压型架40、压型液压缸42及与压型液压缸连杆铰接的压型块41。
进一步,所述压型块下表面设有拱形凸起43。
进一步,所述振料罐包括振料罐罐体44、设于振料罐罐体内的滑动盖49及固定安装于滑动盖上的固定棒47,所述罐体包括内胆及外壁,所述外壁上设有振料罐余热尾气进口45及排气孔46。
进一步,所述滑动盖的中部为向上凸起的拱形结构。
进一步,所述卸料机构包括设于振料平台前方的卸料平台53、卸料架及设于振料罐后方的卸料液压缸50,所述卸料架包括弧形卸料板52及固定安装于弧形卸料板两侧的吊耳51,所述弧形卸料板的一端中部固定安装有插板54。
所述破碎机及筛分机均为现有市售产品。
由于一种利用余热尾气加热的碳素生产系统,直接利用碳素制品生产车间煅烧石油焦的尾气,经处理后,先用来制备生产烧碱,然后再通过鼓风机进入到碳素生产设备中,其余热尾气的温度可以达到250-300°,并且可以循环利用,取代了原来的加热油管,提高了设备的有效利用空间,是碳素生产领域的一次重大突破,减少了大量的设备投入及运营维护成本,而且效率也显著提高,可以将以前一个星期的焙化时间缩短为现在的几个小时,取得了很高的经济效益,使用过程中也比较安全可靠,并且物料传送过程中采用带有夹层的保温管道,夹层内同时通入有余热尾气,可以对传输过程中的物料进行保温,进一步保证产品质量,提高生产效率。
将导热油盘管改为沿沥青罐内壁设置的余热尾气列管,既使沥青罐的内部空间加大,又节约了设备成本及运行成本,不需要使用加热炉既压力容器对导热油加热,只需要一台鼓风机,将余热尾气鼓入即可,后期维护成本也比较低,不需要经常停机维修,生产效率比较高,运行安全可靠,而且减少了尾气排放,有利于环保,罐体设置上缓冲仓与下缓冲仓,使余热尾气在进出沥青罐时得到缓冲,加热效果更加显著。
在料仓底部设一个加热仓,加热仓内通入余热尾气,对料仓内的物料先进行预加热,再从料仓底部的出料口排出,通过时间控制器来控制电磁阀门的启闭,进行多粒径配比后进入混捏锅加热搅拌混捏,结构比较简单,成本低,能够实现自动控制阀门的启闭,省时省力,并且有利于改善搅拌混捏效果并缩短搅拌混捏时间,效率比较高。
混捏锅的混捏仓设置为夹层结构,将导热油盘管取消,余热尾气经过下缓冲仓后直接进入到夹层结构的空间内,增加了余热尾气与混捏仓的接触面积,更有利于物料的加热,而且增加了保温效果,无需在混捏锅外壁上包覆保温层,混捏仓的内部空间也进一步加大,且不会影响搅拌效果,又节约了设备成本及运行成本,不需要使用加热炉及压力容器对导热油加热,只需要一台鼓风机,将余热尾气鼓入即可,后期维护成本也比较低,不需要经常停机维修,生产效率比较高,运行安全可靠,而且减少了尾气排放,有利于环保。
混捏锅锅体设置上缓冲仓与下缓冲仓,使余热尾气在进出混捏锅时得到缓冲,加热效果更加显著,混捏仓的夹层内固定安装有多个翅片,进一步加强了混捏锅的加热效果。
冷却搅拌罐罐体设置为夹层结构,有效利用煅烧石油焦的尾气,将从混捏锅余热尾气出口出来的余热尾气继续通入到夹层结构的空间内,使经过混捏后的物料进入冷却搅拌罐后,边保温边搅拌冷却,有利于搅拌的更加均匀,保证产品质量,而且不需要额外的投入。另外,其搅拌装置的转轴从冷却搅拌罐罐体的底部穿过伸入到冷却搅拌罐罐体内,这样既方便冷却搅拌罐在密封盖处进料,又有利于增加物料在空中的悬浮速度,防止其下落后沉积在罐体底部而搅拌叶搅拌不到,使物料搅拌得更加均匀,进一步保证产品质量。
振料压型系统其包括振料罐、振料机构及压型机构,当需要压型振动时,安装于振料平台下方的旋转液压缸驱动振动压型罐旋转呈直立状态后,物料从振动罐的上方开口处落入振动罐内后,通过压型液压缸驱动压型块对物料进行挤压,挤压完成后,旋转液压缸再驱动振动罐旋转至水平放置于振料平台上,振料机开启,振料平台产生振动,从而使振动罐内的物料密度及强度提高,进一步保证产品质量,结构简单,而且操作方便。
并且振料罐设置一个滑动盖,当振料罐直立时,滑动盖就会滑动到振料罐底部,然后向振料罐内进料,当振料压型完毕后,由液压缸驱动滑动盖向前运动,从而将成型后的碳素产品推出振料罐,结构比较简单,操作也比较方便;在滑动盖上安装一个固定棒,可以起到进一步稳固物料的作用,使振动压型后的产品更加密实且不容易开裂。
罐体包括内胆及外壁,中间形成夹层,外壁上设有余热尾气进口及排气孔,在夹层内通入余热尾气对物料进行保温,可以使振动压型效果更好,产品的密实度及强度进一步提高。
压型块下表面设有拱形凸起,滑动盖的中部为向上凸起的拱形结构,这样设置,产品压型完毕后就会在两端端部形成弧形内凹,便于后期产品的搬运及安装。
当振料完毕后,卸料液压缸驱动滑动盖向前运动,从而将成型后的碳素产品推出振料压型罐而进入到放置于卸料平台上的卸料架弧形卸料板上,再由吊装设备吊运至冷却池进行冷却即可,结构比较简单,操作也非常方便;
弧形卸料板的一端中部固定安装有插板,卸料时,将插板插入到振料压型罐的底部,防止产品在最初进入到弧形卸料板时,卸料架的另一端发生翻转。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。