[发明专利]一种电热式煤粉改性器及使用该改性器制备改性煤的方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设备制造及煤炭加工技术领域，具体涉及一种电热式煤粉改性器及使用该改性器制备改性煤的方法。

背景技术

随着我国钢铁工业的快速发展，炼铁行业对焦炭的依赖性需求越来越大，进而导致我国的炼焦煤资源紧张。目前非焦煤改性炼焦已成为减缓焦煤资源紧张的有效措施之一。而非焦煤改性及改性煤炼焦工艺需要一种煤粉改性设备，煤粉改性温度要求达到500℃才能完全满足非炼焦煤含无烟煤、不黏煤、弱黏煤、高挥发性烟煤等各煤种改性的需要。

现有设备如中国专利文献CN102824871A公开的一种安全性高的立式混料机，包括呈漏斗状的壳体，壳体底部设有出料口，出料口的前方设有挡板；该设备结构简单，安全性高，但它只能搅拌混合原料，不能给物料化学反应提供适合的热能。中国专利文献CN2562150Y公开的一种双锥喷雾掺杂干燥混料机，采用加热介质通过罐壁上的夹套对罐内的物料进行加热、干燥。中国专利文献CN2542431Y公告的一种干燥混料机，采用电热管制热风进行加热。上述文献公开的干燥混料机虽然可以混料和加热，但其目的主要是干燥物料，通常物料的干燥温度为85℃-180℃，达不到煤粉改性所需要的500℃。

因此，亟需发明一种高效混合、适合不同温度条件下对非炼焦煤煤粉进行改性的设备和使用该改性设备制备改性煤的方法，以满足非焦煤改性及全量用于配煤炼焦的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电热式煤粉改性器及使用该改性器制备改性煤的方法，旨在弥补现有设备的不足，提高混料效率，促使煤粉在高温下的充分反应和改性，以达到非焦煤改性的要求。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种电热式煤粉改性器，包括电机、系统控制装置和筒体，所述电机安装在筒体的上方，所述筒体呈圆筒形，筒体顶部设有排气管和加料口，内部设有搅拌轴，外壁围绕电热丝，底部呈锥体设计并设有出料口。所述系统控制装置控制电机的启动和停止，电机转速、热风温度、改性时间、加料和出料。

进一步，所述筒体顶部和底部与搅拌轴相连部位配置有水冷轴承座，防止加热时搅拌轴温度过高而损坏电机和轴承。

进一步，所述排气管用于排出筒内的蒸汽和分解气体。

进一步，所述搅拌轴上设置有螺旋桨叶和均热刮板；所述均热刮板贴近筒体内壁设置；搅拌时旋转的桨叶使煤粉螺旋上升，进而在筒内形成自下而上相互混合的循环流；另外均热刮板随搅拌轴一起旋转，增加了煤粉的相对运动和掺混，并及时将筒体内壁附近的热煤粉更新，从而可以快速混合、加热和改性煤粉。

进一步，所述电热丝嵌在筒体外壁夹层内，在电热丝的外层设置保温层，防止散热；热量经筒壁快速传递给煤粉，煤粉温度最高可达到500℃。

进一步，所述筒体内壁上、中、下三段位置安装有热电偶；温度检测准确、可靠；

进一步，所述筒体底部呈锥体形，利于快速出净煤粉。

一种使用上述煤粉改性器制备改性煤的方法，包括以下步骤：

首先，按比例将一定质量的煤粉和煤粉改性剂装入改性器筒体内；

然后，启动电机、搅拌煤粉和煤粉改性剂，在常温下搅拌一定时间至混合均匀；

之后，再由系统控制装置启动加热电源，边加热边搅拌，至煤粉温度达到改性所要求温度后，恒温搅拌一定时间，煤粉和煤粉改性剂在加热过程中充分混合、反应和改性；

最后，煤粉改性完成，停止加热，打开出料口搅拌出料。

进一步，所述煤粉改性温度控制在25～500℃。

进一步，所述煤粉恒温改性时间不低于30min。

本发明的实施效果是：

1．相比于现有设备，本发明提供的煤粉改性器适合于各种粒级的煤粉改性，混料效率高，加热速度快、温度高，煤粉改性温度最高可达500℃。

2．本发明所述制备改性煤的方法，改性过程中煤粉与改性剂混合均匀、反应充分、改性效果好，所制备的改性煤能全部用于配煤炼焦，炼出优质焦炭。

附图说明

图1为本发明电热式煤粉改性器结构示意图。

图中：1－电机、2－系统控制装置、3－筒体、4－排气管、5－水冷轴承座、6－加料口、7－搅拌轴、8－螺旋桨叶、9－均热刮板、10－电热丝、11－保温层、12－热电偶、13－出料口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。