[发明专利]从粒状材料形成成型体的方法和相应的辊压机

说明书

本发明涉及一种形成成形体的方法，其中具有预定颗粒大小分布的粒状材料的进料流供应至辊压机(1)，该辊压机(1)具有至少两个辊子(2，3)。两个辊子(2，3)沿相反方向绕相应的旋转轴线(4)旋转。每一个辊子具有用于压制加工过程的配合凹陷(13)。该辊子(2，3)限定了在辊子之间的辊子间隙(5)。其中辊压机(1)设计有刚性的辊子(2，3)。由于设计了刚性的辊子(2，3)，不会发生由粒状材料的反压力引起的活动辊子屈服的情况，从而使得辊子间隙(5)中有恒定的压力。因此，可形成预定质量的成形体。一较佳的加工过程中，例如通过输送螺杆(9)的恒定转速将流向辊子(2，3)的粒状材料的进料流保持在恒定水平，输送螺杆(9)的恒定转速通过控制装置(6)相应驱动输送螺杆驱动器(14)来实现。尤其是，成形体可因此以高压的方法生产，而不需要在成形体结块或成形后进行额外的工艺步骤。尤其是，可省略相应成形体(例如煤球)的烘干。

本发明涉及形成成形体的方法，其中粒状材料(其可包括一种或者多种物质，特别是至少包括煤)由辊压机加工成成形体。本发明也涉及相应的辊压机。本发明的较佳的应用领域是成形燃料体(如煤球)的生产。

除其他类型的压机之外，辊压机也用于生产成形燃料体。在这一点上有各种各样的加工工艺。例如，辊压机只用于粒状材料的加工成形，其中，随后进行后处理，如对成形体做相应的干燥固化。例如可以从DE 199 613 25 C1中了解这样一种制作工艺。

此外，讨论了所谓的高压压缩，其中通过特定的压紧力实现成形体最终的强度，该特定的压紧力出现在辊压机的至少两辊子之间的辊子间隙中。辊压机通常有两个可旋转安装的辊子，两个辊子沿相反的方向旋转。相应的形状或凹陷位于辊子的表面。输送到辊子的粒状材料通过旋转运输到辊子间隙中，且处于压力下，该压力引起粒状介质结块并且形成成形体。这种情况下，所形成的成形体强度实质上取决于压力时间和空间进程。

现有技术已知将辊压机的固定辊子和活动辊子结合起来。这种情况下，活动辊子的反压力由外部系统建立起来，例如使用液压或气压系统。有利的是，这些系统的相应压力用作加工过程中的控制变量或参数。然而，不利的是，由于有粒状材料反抗压缩的反压力，使得活动辊子屈服并改变辊子间隙，导致沿着辊子宽度方向有不规则的压力曲线，且成形体在空间上和时间上质量有波动。

以上作为起点，本发明的目标是至少部分地克服现有技术中的缺陷。

根据形成成形体的发明方法，其中粒状材料的进料流供给辊压机，粒状材料具有可预定的颗粒大小分布，该辊压机具有至少两个辊子，该至少两个辊子沿相反方向围绕相应的旋转轴旋转，每一个辊子有用于压力加工过程的配合的凹陷和可选择的脊，所述辊子限定了在其之间的辊子间隙，其特征在于该辊压机设计有刚性辊子。

术语“刚性辊子”在这里具体可理解为不是活动辊子，例如该活动辊子通过液压或气压系统压靠固定辊子。相反的，这个系统具有两个刚性的，即固定地安装的辊子，该辊子的位置和尺寸限定了相应的优选地0mm(毫米)到10mm，特别优选地是从1mm到2mm的辊子间隙。这种情况下，辊压机两辊子之间的距离，作为两辊子的异形脊之间的在连接两辊子轴的中心点的线上(特别是在具有刚性辊子和活动辊子的系统内)或被设置(特别是在具有两个刚性辊子的系统内)的最小距离出现，辊子指定为辊子间隙。

例如，如果要对颗粒大小小于6/0mm的材料进行无粘合剂高压压块，则“零毫米间隙”的加工工艺是有利的。在这种工艺中，辊子间隙设定为1至2mm的大小作为安全距离。在添加有粘合剂的压块中和/或在例如海绵铁的热压块中，辊子间隙的宽度尤其根据可预先确定的冲压能力来确定。这里，约10mm的间隙宽度可能是有利的。

由于使用了两个刚性辊子，因为粒状材料反抗压缩的反压力，辊子中不再有屈服，使得在辊子间隙中实现了在空间上和在预定的时间段内在时间上恒定的接触压力。因此，均匀的进料传送，即均匀的进料流，且特别是涉及恒定压紧力的工艺，可以实现具有均匀质量的成形体。因此，根据本发明的方法使得能够生产具有限定质量要求的成形体，不会发生现有技术中已知的成形体质量的波动。因此，可以形成(尤其通过高压结块的方式)尺寸稳定的成形体，而不必对这一加工过程进行进一步的处理步骤，例如干燥。