一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工工艺及其装置的制作方法

专利检索2022-05-10  2



1.本发明涉及生物燃料废渣回收利用技术领域,具体涉及一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工工艺及其装置。


背景技术:

2.煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石,是碳质、泥质和砂质页岩的混合物,具有低发热值,煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料,此外还可用于回收煤炭,煤与矸石混烧发电,制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属,也可作肥料。
3.煤矸石在加工成所需材料前,通过需要进行破碎,以利于成型,如加工耐火砖、轻质骨料等,以及利于所需成分的提取,如回收煤炭、提取稀有金属等。
4.由于煤矸石的体积大小不一且成分复杂,目前的破碎装置通常是通过简单重复的破碎来达到粉碎的效果,过程中,由于体积范围相差较大的煤矸石颗粒混合破碎,导致部分达到粉碎要求的煤矸石颗粒无法及时排出,从而导致破碎装置的破碎效率下降以及功耗增加。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工工艺及其装置,以解决现有技术中,由于在加工前仅通过破碎装置对煤矸石进行简单的破碎而导致的因破碎效率低下而影响整体加工效率技术问题。
6.为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:
7.一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工装置,包括:
8.多级筛分装置,用于对废渣按照体积大小进行分级,所述多级筛分装置具有用于对不同体积等级的废渣分别导出的多个出料口;
9.多级破碎装置,具有多个依次连接的破碎机,多个所述破碎机的破碎精度在废渣输送方向上依次递增,多个所述出料口与多个所述破碎机一一对应并连接,多个所述出料口与多个所述破碎机一一对应连接,且在多个所述破碎机的废渣输送方向上,多个所述出料口导出的废渣的体积大小依次递减。
10.作为本发明的一种优选方案,所述多级筛分装置包括具有多个所述出料口的壳体,以及安装在所述壳体内的多级孔板,所述多级孔板位于多个所述出料口上的上方并将多个所述出料口遮盖,多个所述破碎机的入口与多个所述出料口一一对应连接连通;
11.所述多级孔板上开设有与所述出料口一一对应的多组筛孔,每组所述筛孔包括阵列设置的多个所述筛孔,所述筛孔的孔径与对应所述出料口导出的废渣的体积大小相适应。
12.作为本发明的一种优选方案,在多个所述破碎机的废渣输送方向上的所述多级孔
板的末端向上倾斜设置,且多组所述筛孔的孔径在所述多级孔板的末端向另一端的方向上逐渐递增。
13.作为本发明的一种优选方案,所述多级筛分装置还包括安装在所述壳体内的返料机构和斜溜板,所述斜溜板倾斜设置在多个所述出料口的正上方,所述壳体上设置有进料口,所述进料口位于所述斜溜板的正上方;
14.所述斜溜板的倾斜方向与所述多级孔板的倾斜方向相反,所述斜溜板的下端与所述壳体的内壁之间通过间隔设置形成有返料口,所述返料口设置于顶端的所述多级孔板的正上方,由所述多级孔板滚落的未通过所述筛孔的废渣通过所述返料机构向所述斜溜板的顶端进行输送。
15.作为本发明的一种优选方案,所述返料机构包括返料圆盘、载料隔板和用于驱动所述返料圆盘转动的旋转驱动总成,所述返料圆盘的正面安装有呈周向间隔分布的多个所述载料隔板,相邻所述载料隔板之间形成有呈扇形的渣槽,多个所述载料隔板的靠近所述返料圆盘的轴心的一端通过窄口封闭环连接,并通过所述窄口封闭环将多个所述渣槽的靠近所述返料圆盘轴心处的窄口端封闭;
16.多个所述载料隔板的相对于所述窄口封闭环的外端所在的圆与所述多级孔板的底端相切,所述斜溜板的上端位于所述载料隔板的一侧,且所述斜溜板的上端位于所述返料圆盘的轴心所在水平面的下方,以使所述斜溜板在所述渣槽的宽口端向下时接收由所述渣槽中滚落的废渣;
17.所述壳体内安装有呈弧形的弧形护板,所述弧形护板与所述载料隔板的外端间隙设置,所述弧形护板的下端与所述多级孔板的底端间隔并正相对设置,所述弧形护板的顶端位于所述返料圆盘的轴心所在水平面的上方。
18.作为本发明的一种优选方案,所述窄口封闭环上贯穿开设有与所述渣槽一一对应并连通的多个导向孔,多个所述导向孔内均滑动插接有碎料棒,所述返料圆盘的正面且位于所述窄口封闭环内安装有与所述碎料棒的一端相连接的撞击驱动机构,所述碎料棒的相对于所述撞击驱动机构的另一端呈尖锥状。
19.作为本发明的一种优选方案,所述渣槽内安装有与两侧所述载料隔板的相接触的扇形缓冲块,所述扇形缓冲块中开设有连通所述导向孔的让位孔,所述碎料棒贯穿所述导向孔和所述让位孔。
20.作为本发明的一种优选方案,所述撞击驱动机构包括与所述碎料棒相连接的往复驱动气缸,多个往复驱动气缸的缸体通过多面体支撑柱固定安装在所述返料圆盘的正面,所述多面体支撑柱的侧面具有用于安装多个所述往复驱动气缸的多个平面,所述多面体支撑柱同轴固定安装在返料圆盘的轴心处。
21.为解决上述技术问题,本发明还进一步提供下述技术方案:
22.一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工工艺,包括:
23.s100、通过多级筛分装置对废渣按照体积大小进行分级,并将多种体积等级的废渣向具有不同破碎精度的多个破碎机进行分配;
24.s200、前端破碎精度较低的所述破碎机将破碎后的废渣向后端破碎精度较高的所述破碎机进行输送,直至通过末端所述破碎机将经过多个所述破碎机多次破碎产生的粉末状的废渣导出;
25.s300、对粉末状的废渣按照所需产品的特性进行深加工。
26.作为本发明的一种优选方案,所述s100中,将多种体积等级的废渣向具有不同破碎精度的多个破碎机进行分配的具体方法为,多个所述破碎机按照破碎精度由低到高地依次排列并连接,多个破碎机随着破碎精度的递增而接受的废渣的体积由大到小。
27.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果:
28.本发明通过多级筛分装置对输入的废渣按照体积大小进行分级,并将分级后的不同体积等级的废渣分别通过多个出料口向具有不同破碎精度的多个破碎机进行分配,提高了每种体积等级的废渣的破碎效果及破碎效率,并且,具有不同破碎精度的多个破碎机按照破碎精度由低到高的次序依次排列并连接,即通过多个破碎机对废渣进行多级破碎,达到提高整体的废渣粉碎效果和粉碎效率的目的,从而提高整体的加工效率和加工质量。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
30.图1为本发明实施例的整体结构示意图;
31.图2为本发明实施例的撞击驱动机构的结构示意图;
32.图3为本发明实施例的返送盘的结构示意图;
33.图4为本发明实施例的旋转驱动总成的结构示意图。
34.图中的标号分别表示如下:
[0035]1‑
多级筛分装置;2

多级破碎装置;3

返料口;4

渣槽;5

扇形缓冲块;6

窄口封闭环;7

弧形护板;8

碎料棒;9

撞击驱动机构;
[0036]
101

出料口;102

壳体;103

多级孔板;104

返料机构;105

斜溜板;106

进料口;
[0037]
201

破碎机;501

让位孔;601

导向孔;
[0038]
901

往复驱动气缸;902

多面体支撑柱;
[0039]
1031

筛孔;1041

返料圆盘;1042

载料隔板;1043

旋转驱动总成。
具体实施方式
[0040]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0041]
如图1至图4所示,本发明提供了一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工装置,包括:
[0042]
多级筛分装置1,用于对废渣按照体积大小进行分级,多级筛分装置1具有用于对不同体积等级的废渣分别导出的多个出料口101;
[0043]
多级破碎装置2,具有多个依次连接的破碎机201,多个破碎机201的破碎精度在废渣输送方向上依次递增,多个出料口101与多个破碎机201一一对应并连接,多个出料口101
与多个破碎机201一一对应连接,且在多个破碎机201的废渣输送方向上,多个出料口101导出的废渣的体积大小依次递减。
[0044]
通过多级筛分装置1对输入的废渣按照体积大小进行分级,并将分级后的不同体积等级的废渣分别通过相应的出料口101向对应的破碎机201进行输送,具体的,出料口101导出的体积等级较大的废渣输入破碎精度较低的破碎机201进行破碎,出料口101导出的体积等级较小的废渣输入破碎精度较高的破碎机201进行破碎,通过多级筛分装置1对废渣进行筛分,并将筛分后的不同体积等级的废渣向多个破碎机201合理地进行分配,提高了每种体积等级的废渣的破碎效果及破碎效率。
[0045]
并且,具有不同破碎精度的多个破碎机201按照破碎精度由低到高的次序依次排列并连接,即通过多个破碎机201对废渣进行多级破碎,达到提高整体的废渣粉碎效果和粉碎效率的目的,从而提高整体的加工效率和加工质量。
[0046]
其中,多级筛分装置1包括具有多个出料口101的壳体102,以及安装在壳体102内的多级孔板103,多级孔板103位于多个出料口101上的上方并将多个出料口101遮盖,多个破碎机201的入口与多个出料口101一一对应连接连通;
[0047]
多级孔板103上开设有与出料口101一一对应的多组筛孔1031,每组筛孔1031包括阵列设置的多个筛孔1031,筛孔1031的孔径与对应出料口101导出的废渣的体积大小相适应。
[0048]
并且,在多个破碎机201的废渣输送方向上的多级孔板103的末端向上倾斜设置,且多组筛孔1031的孔径在多级孔板103的末端向另一端的方向上逐渐递增。
[0049]
另外,多级筛分装置1还包括安装在壳体102内的返料机构104和斜溜板105,斜溜板105倾斜设置在多个出料口101的正上方,壳体102上设置有进料口106,进料口106位于斜溜板105的正上方;
[0050]
斜溜板105的倾斜方向与多级孔板103的倾斜方向相反,斜溜板105的下端与壳体102的内壁之间通过间隔设置形成有返料口3,返料口3设置于顶端的多级孔板103的正上方,由多级孔板103滚落的未通过筛孔1031的废渣通过返料机构104向斜溜板105的顶端进行输送。。
[0051]
具体的,不同体积等级的废渣从进料口106逐渐输入壳体102中中,进入壳体102中的废渣下落至右侧向下倾斜的斜溜板105上,使废渣在重力作用下沿斜溜板105向右侧的返料口3运动,并通过返料口3下落至向上倾斜的多级孔板103的具有较小筛孔1031的右侧上。随后,废渣在重力作用下由右侧向左侧经过多级孔板103,而在此过程中,废渣在依次经过多级孔板103上的多组筛孔1031时,不同体积等级的废渣分别通过对应大小的筛孔1031穿过多级孔板103,并通过对应的出料口101落入下方对应的外壳中,通过外壳中的以相应间距配合的主动破碎辊和从动破碎辊进行破碎及碾碎。
[0052]
而因姿态不正确或没来得及通过筛孔1031的废渣则沿多级孔板103的表面向左侧滚落,并在返料机构104的输送下,由斜溜板105的左侧重新输送至斜溜板105上,进行二次的筛分。
[0053]
一方面,通过倾斜方向相反的斜溜板105和多级孔板103与返料机构104的配合,实现未被筛分的废渣在外壳中的循环运动,避免了由于外壳内的废渣发生堆积而导致多级筛分装置1故障以及影响筛分效率。
[0054]
另一方面,相较于现有的通过晃动、搅拌等方式使多级孔板103上对应体积等级的废渣通过筛孔1031的方式,本发明实施例通过使废渣从倾斜的多级孔板103上滚动的过程中通过多级孔板103上的多组筛孔1031,不仅利于滚落的废渣充分地与多级孔板103进行接触,避免因上层废渣无法与多级孔板103接触而无法通过筛孔1031的弊端,从而达到提高筛分效率的目的。并且,废渣通过滚动(或滑动,以下为方便表述,以滚动概述)的方式经过具有多组不同孔径大小的筛孔1031的多级孔板103,结合返料机构104的功能,实现了对废渣进行多等级循环筛分,解决了现有筛分装置筛分性能单一且无法同时进行多种体积等级的筛分的问题。
[0055]
其中,返料机构104包括返料圆盘1041、载料隔板1042和用于驱动返料圆盘1041转动的旋转驱动总成1043,返料圆盘1041的正面安装有呈周向间隔分布的多个载料隔板1042,相邻载料隔板1042之间形成有呈扇形的渣槽4,多个载料隔板1042的靠近返料圆盘1041的轴心的一端通过窄口封闭环6连接,并通过窄口封闭环6将多个渣槽4的靠近返料圆盘1041轴心处的窄口端封闭;
[0056]
多个载料隔板1042的相对于窄口封闭环6的外端所在的圆与底端的多级孔板103相切,斜溜板105的上端位于载料隔板1042的一侧,且斜溜板105的上端位于返料圆盘1041的轴心所在水平面的下方,以使斜溜板105在渣槽4的宽口端向下时接收由渣槽4中滚落的废渣;
[0057]
壳体102内安装有呈弧形的弧形护板7,弧形护板7与载料隔板1042的外端间隙设置,弧形护板7的下端多级孔板103的底端间隔并正相对设置,弧形护板7的顶端位于返料圆盘1041的轴心所在水平面的上方。
[0058]
当未从筛孔1031落入下方出料口101的废渣从多级孔板103下落至弧形托板上时,随着返料圆盘1041转动至接近底端的右侧的多个载料隔板1042分别将废渣向左侧拨入对应的渣槽4中,并在弧形托板的阻挡下,将左下方的多个渣槽4的宽口端遮挡,以避免进入渣槽4中的废渣被甩出。而当渣槽4中的废渣随着返料圆盘1041的转动而运动至返料圆盘1041的右下方时,此时,装有废渣的渣槽4由于宽口端倾斜向下,从而使废渣在重力作用下从废渣槽中掉出,并再次掉落至位于返料圆盘1041的右下方的斜溜板105的顶端,重新掉落在斜溜板105上的废渣与进料口106输入的废渣一同,再次由返料口3掉落至下方的多级孔板103上,进行再次的筛分。
[0059]
相较于直接通过的例如升降输送机将多级孔板103滚落的废渣向上方的斜溜板105进行输送,本发明实施例通过返料圆盘1041与多个载料隔板1042的配合形成多个与用于容纳废渣的废渣槽,并通过返料圆盘1041的旋转来实现将多级孔板103滚落的废渣不断向右侧的斜溜板105上进行输送,其优点在于,返料圆盘1041的右侧的多个渣槽4中的废渣在自身重力作用下,对返料圆盘1041施加一个向下的力,从而减小旋转驱动总成1043的负荷,达到节约能耗的目的。且相较于升降输送机,本发明实施例的结构简单可靠,适用于废渣回收利用的复杂的应用环境。
[0060]
在上述实施例上进一步优化的是,窄口封闭环6上贯穿开设有与渣槽4一一对应并连通的多个导向孔601,多个导向孔601内均滑动插接有碎料棒8,返料圆盘1041的正面且位于窄口封闭环6内安装有与碎料棒8的一端相连接的撞击驱动机构9,碎料棒8的相对于撞击驱动机构9的另一端呈尖锥状。
[0061]
因存在部分废渣是由于体积过大而无法通过具有的任意一种尺寸的筛孔1031,因此,通过撞击驱动机构9间歇地驱动碎料棒8进行快速的伸缩,通过碎料棒8的尖端撞击渣槽4中的废渣的方式来对废渣进行初步的破碎,从而避免向斜溜板105输送的废渣由于体积过大而仍无法通过多级孔板103上的筛孔1031的情况发生。
[0062]
具体的,为避免碎料棒8在撞击废渣时导致废渣从渣槽4中的掉出,每个渣槽4对应的撞击驱动机构9均只在运动至返料圆盘1041的右上方时启动,一方面,此时碎料棒8的冲击方向与废渣的重力方向接近于在同一直线上,以利于废渣在两股方向力的作用力被破碎,另一方面,有利于避免碎料棒8在撞击废渣时废渣从渣槽4中掉出,且即使此时废渣在碎料棒8的撞击下从渣槽4中掉出,由返料圆盘1041的右上方掉出的废渣也会掉落至下方的斜溜板105上,从而避免返送的废渣无法被斜溜板105接收的情况发生。
[0063]
在上述实施例上进一步优化的是,渣槽4内安装有与两侧载料隔板1042的相接触的扇形缓冲块5,扇形缓冲块5中开设有连通导向孔601的让位孔501,碎料棒8贯穿导向孔601和让位孔501。
[0064]
一方面,通过设置的扇形缓冲块5来避免废渣有渣槽4的宽口端向窄口端运动时撞击窄口封闭环6造成窄口封闭环6和导向孔601发生变形,从而避免因导向孔601变形而导致碎料棒8无法在运动,且防止窄口封闭环6形变挤压撞击驱动机构9而导致撞击驱动机构9损坏。另一方面,扇形缓冲块5具有对碎料棒8进行辅助导向和保护的作用,以及调节渣槽4的深度,避免过多的废渣进入渣槽4中而影响碎料棒8对大块废渣进行击碎的效果。
[0065]
其中,撞击驱动机构9包括与碎料棒8相连接的往复驱动气缸901,多个往复驱动气缸901的缸体通过多面体支撑柱902固定安装在返料圆盘1041上,多面体支撑柱902的侧面具有用于安装多个往复驱动气缸901的多个平面,多面体支撑柱902同轴固定安装在返料圆盘1041的轴心处。
[0066]
本发明还提供了一种利用生物燃料废渣制备复合材料的加工工艺,包括。
[0067]
包括:
[0068]
s100、通过多级筛分装置对废渣按照体积大小进行分级,并将多种体积等级的废渣向具有不同破碎精度的多个破碎机进行分配;
[0069]
s200、前端破碎精度较低的破碎机将破碎后的废渣向后端破碎精度较高的破碎机进行输送,直至通过末端破碎机将经过多个破碎机多次破碎产生的粉末状的废渣导出;
[0070]
s300、对粉末状的废渣按照所需产品的特性进行深加工。
[0071]
其中,s100中,将多种体积等级的废渣向具有不同破碎精度的多个破碎机进行分配的具体方法为,多个破碎机按照破碎精度由低到高地依次排列并连接,多个破碎机随着破碎精度的递增而接受的废渣的体积由大到小。
[0072]
以上实施例仅为本技术的示例性实施例,不用于限制本技术,本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内,对本技术做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。
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