一种用于炼焦煤湿度控制和分级的振动流化床装置及其流 化工艺 技术领域 本发明涉及一种用于炼焦煤湿度控制和分级的振动流化装置及其流化工艺， 属于 炼焦煤流化调湿领域。
背景技术 炼焦煤的粒度分级技术从属于选择性粉碎工艺， 该工艺根据炼焦煤料中煤种和岩 相组成在硬度上的差异， 按不同粉碎粒度要求， 将粉碎和筛分 ( 或风力分离 ) 结合在一起， 又称岩相粉碎流程。采用这种工艺可使煤料粒度更加均匀， 既消除了大颗粒又防止过细粉 碎， 并使惰性组分达到适当细度。
炼焦煤调湿技术是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水分， 保持装炉煤水分稳定在 6％左右后装入焦炉炼焦。
以上两种技术都可提高焦炭质量， 一般实现它们要靠两套独立装置， 如上世纪 70 年代初， 前苏联最早采用了一种叫做风力分离法的选择粉碎工艺， 我国酒泉钢铁公司于 2002 年左右引进了该项技术， 使用的为固定床流化装置 ； 煤调湿技术在国内外应用的有两 种， 其中日本新日铁株式会社开发的一、 二、 三代炼焦煤调湿技术， 分别采用了多管回干燥 装置和固定床流化装置。
炼焦煤的湿度控制和分级技术综合了煤调湿技术和选择性粉碎工艺的优点， 目前与该技术相关的公开报道有中国专利文件 CN101063059A“移动隔板式流化床” ， CN1834560A“半沸腾流化床风动分离干燥机” ， 本发明引用该两份专利文件的全部内容作为 背景技术， 它们的不足之处在于 ： 1) 布风板堵塞和漏料 ； 2) 流化不均， 热气流短路， 造成干 燥效果差和热效率低 ； 3) 流化床分层差， 分离精度低 ； 4) 刮板机结构复杂， 故障率高。
发明内容 为克服现有技术存在的不足， 本发明提供一种用于炼焦煤湿度控制和分级的振动 流化床装置。
本发明还公开一种利用该装置进行流化的工艺。
本发明既能实现对炼焦煤湿度调节， 又能实现大粒级煤炭和小粒级煤炭的有效分 离， 并且结构简单， 运行顺畅， 故障率低。
本发明的技术方案如下 ：
一种用于炼焦煤湿度控制和分级的振动流化床装置， 它包括线性驱动装置、 不均 压风箱、 流化干燥分级室、 气料分离室和大粒煤收集室， 其特征在于， 所述气料分离室分别 位于流化干燥分级室的两侧和末端侧， 线性驱动装置与不均压风箱的底部相连， 不均压风 箱的顶部与流化干燥分级室之间设置有布风板， 在布风板的上方设置多块细粒煤刮板， 细 粒煤刮板导向气料分离室。 本发明利用线性驱动装置通过不均压风箱对布风板施加向前和 向上的激振力， 由于激振力不直接作用于布风板， 因此降低布风板的振动强度， 减少设备的
损耗 ； 在布风板的上方设置多块细粒煤刮板， 增加对细粒煤的导向作用， 使细粒煤在细粒煤 刮板和出风引力的综合作用下， 大部分被气流带入到气料分离室， 此处设计有助于炼焦煤 的分层、 提高炼焦煤的分离精度， 并且细粒煤刮板的结构简单， 故障率低。
所述的细粒煤刮板是弧形。此处弧形设计的导向和引风作用显著。
所述布风板与水平面的夹角范围 ： 5°～ 30° ； 布风板上带有风帽。5°～ 30°的 夹角范围使炼焦煤在重力、 振动力和热气流的综合作用下流化前进最为顺畅 ； 布风板上采 用风帽， 有效地避免了布风板堵塞和漏料的发生。
所述流化干燥分级室包括罩体、 四周向外倾斜的挡料板， 罩体与挡料板之间采用 软连接部件进行软连接， 挡料板的底部与布风板的四周相连。此处采用的软连接部件将罩 体与挡料板相连， 可以降低流化振动对整个设备的影响。
在布风板两侧和末端侧的挡料板上分别设置一个出风料口， 三个气料分离室分别 通过出风料口、 气料导管和软连接部件与流化干燥分级室进行软连接。
所述布风板末端侧的挡料板上的气料导管穿过出风料口进入流化干燥分级室， 该 气料导管与布风板的夹角范围是 5°～ 20°； 所述布风板末端侧延伸处开有大粒煤出口， 大 粒煤收集室通过大粒煤出口和软连接部件与流化干燥分级室软连接 ； 布风板末端侧的气料 导管与大粒煤出口上下相对。此处设计大大提高了炼焦煤的分离精度， 使得颗粒度介于大 粒和细粒之间的炼焦煤能通过布风板末端侧的气料导管进入到气料分离室。
所述不均压风箱由隔板分为不相通的两段， 每一段均有各自的进风口和出风口， 出风口位于不均压风箱的顶部。 此处设计可以根据生产的需要提供不同风量和压力的热气 流。
所述罩体上设有加料口， 加料口处设置有密封动力给料装置 ； 所述气料分离室的 上部设有出气口， 下部有下料口， 其下料口接有密封动力卸料装置 ； 所述大粒煤收集室下部 有下料口， 其下料口接有密封动力卸料装置。 气料分离室的设计有利于气体和煤料的分离， 密封动力卸料装置和密封给料装置则解决了热气流短路、 热效率低等问题。
一种利用以上装置实现炼焦煤流化的流化工艺， 步骤如下 ：
a) 湿的炼焦煤通过加料口处的密封动力给料装置均匀入料至布风板上， 此处密封 动力给料装置的给料方式可以是振动给料方式、 螺旋给料方式或旋转给料方式。
b) 线性驱动装置通过不均压风箱给布风板施加向上和向前的激振力， 同时热气流 通过两个进风口分别进入不均压风箱， 热气流通过布风板上的风帽吹出， 使炼焦煤能在振 动力和热气流的双重作用下进行高效的干燥。
c) 炼焦煤在热气流、 重力和振动力的作用下向布风板的末端流化前进。
d) 炼焦煤中的细粒煤在热气流和振动的双重作用下位于流化料层的上层， 大粒煤 位于下层， 当炼焦煤到达细粒煤刮板时， 在细粒煤刮板和出风引力的综合作用下， 大部分细 粒煤被气流带入到气料分离室， 大粒煤在细粒煤刮板下方通过并继续前进， 最后通过布风 板末端的大粒煤出口进入流化干燥分级室下方的大粒煤收集室。
e) 另一部分细粒煤在振动和出风引力的综合作用下， 经布风板末端侧的气料导管 被气流带入到流化干燥分级室末端侧的气料分离室。
f) 进入气料分离室的细粒煤下沉， 热气流通过顶部的出风口排出， 必要时在气料 分离室顶部的出风口连接一个净化除尘设备， 同时气料分离室和大粒煤收集室中的密封动力卸料装置定时卸料， 此处密封动力卸料装置的卸料方式可以是振动卸料方式、 螺旋卸料 方式或旋转卸料方式。
本发明的优点在于 ：
1) 避免布风板堵塞和漏料问题的发生 ；
2) 流化均匀， 干燥效果明显和热效率高 ；
3) 流化床分层好， 分离精度高 ；
4) 细粒煤刮板结构简单， 故障率低， 分离效果明显。
5) 采用了大量的软连接， 降低流化振动对整个设备的影响， 有利于设备大型化。
6) 结构简单， 投资小， 对炼焦煤的干燥和分级效率高、 能耗低且运行顺畅， 特别适 合炼焦行业中炼焦煤的粒度分级和湿度调节。 附图说明
图 1 是本发明的主视结构示意图 图 2 是本发明的右视结构示意图 图 3 是布风板之上流化干燥室内的俯视结构示意图在图 1-3 中， 1、 加料口 ； 2、 罩体 ； 3、 软连接部件 ； 4、 挡料板 ； 5、 不均压风箱 ； 6、 驱 动电机 ； 7、 布风板 ； 8、 出风口 ； 9、 气料分离室 ； 10、 出风料口 ； 11、 气料导管 ； 12、 大粒煤收集 室； 13、 密封动力卸料装置 ； 14、 传动杆 ； 15、 支撑弹簧 ； 16、 风箱隔板 ； 17、 进风口 ； 18、 支撑 钢梁 ； 19、 弧形细粒煤刮板 ； 20、 风帽 ； 21、 大粒煤出口。 具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述 ：
如图 1、 2、 3 所示， 本发明包括加料口 1、 罩体 2、 挡料板 4、 不均压风箱 5、 线性驱动 装置、 布风板 7、 出风口 8、 气料分离室 9、 出风料口 10、 大粒煤收集室 12、 密封动力卸料装置 13、 进风口 17、 支撑钢梁 18、 弧形细粒煤刮板 19、 大粒煤出口 21， 其中线性驱动装置由传动 杆 14、 支撑弹簧 15 和驱动电机 6 组成。
流化干燥分级室由支撑钢梁 18 支撑， 加料口 1 位于罩体 2 上， 并配有密封给料器 定量均匀入料 ；
不均压风箱 5 由风箱隔板 16 分隔成两部分， 各有独立的进风口 17， 风箱顶部与带 有风帽 20 的布风板 7 相连， 布风板 7 四周围有倾斜挡料板 4， 布风板 7 与水平面的夹角范 围： 5°～ 30° ；
流化干燥分级室的罩体 2 与倾斜挡料板 4 通过软连接部件 3 进行软连接， 并由支 撑钢梁 18 支撑 ；
在布风板两侧和末端的挡料板 4 上有三个出风料口 10， 其上引出的横截面为矩形 气料导管 11 分别通过软连接部件 3 与三个气料分离室 9 相连接 ；
在布风板两侧的挡料板 4 上各设置一长一短两块弧形细粒煤刮板 19， 该弧形细粒 煤刮板 19 位于布风板的上方， 其与布风板距离可随布风板两侧的出风料口 10 的高度对称 调整 ；
大粒煤出口 21 位于布风板 7 的末端侧， 其上部架有一横截面为矩形气料导管 11，其穿过出风料口 10 与流化干燥分级室末端侧的气料分离室 9 通过软连接部件 3 相连， 该气 料导管 11 与布风板 7 的夹角范围是 5°～ 20°， 气料分离室 9 顶部为出风口 8， 下部有密封 动力卸料装置 13 ；
线性驱动装置由驱动电机 6、 传动杆 13 和支撑弹簧 15 组成。其中驱动电机 6 与传 动杆 13 的一端相连， 传动杆 13 的另一端与不均压风箱 5 的底部相连， 支撑弹簧 15 也位于 不均压风箱 5 的底部。该线性驱动装置通过不均压风箱 5 对布风板 7 提供向上和向前的激 振力， 用于驱动其平稳振动。
具体流化工艺的步骤如下 ：
a) 湿的炼焦煤通过加料口 1 处的密封动力给料装置均匀入料至布风板 7 上， 此处 密封动力给料装置的给料方式可以是振动给料方式、 螺旋给料方式或旋转给料方式。
b) 线性驱动装置通过不均压风箱 5 给布风板 7 施加向上和向前的激振力， 同时热 气流通过进风口 17 分别进入不均压风箱 5， 热气流通过布风板 7 上的风帽 20 吹出， 使炼焦 煤能在振动力和热气流的双重作用下进行高效的干燥。
c) 炼焦煤在热气流、 重力和振动力的作用下向布风板 7 的末端流化前进。
d) 炼焦煤中的细粒煤在热气流和振动的双重作用下位于流化料层的上层， 大粒煤 位于下层， 当炼焦煤到达细粒煤刮板 19 时， 在细粒煤刮板和出风引力的综合作用下， 大部 分细粒煤被气流带入到气料分离室 9， 大粒煤在细粒煤刮板 19 下方通过并继续前进， 最后 通过布风板 7 末端的大粒煤出口进入流化干燥分级室下方的大粒煤收集室 10。 e) 另一部分细粒煤在振动和出风引力的综合作用下， 经布风板 7 末端侧的气料导 管 11 被气流带入到流化干燥分级室末端侧的气料分离室 9。
f) 进入气料分离室 9 的细粒煤下沉， 热气流通过顶部的出风口 8 排出， 必要时在气 料分离室顶部的出风口连接一个净化除尘设备， 同时气料分离室 9 和大粒煤收集室 10 中的 密封动力卸料装置 13 定时卸料， 此处密封动力卸料装置 13 的卸料方式可以是振动卸料方 式、 螺旋卸料方式或旋转卸料方式。
最终实现对炼焦湿煤湿度调节和有效分级。