一种钢渣固碳装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种固碳装置，尤其涉及一种钢渣固碳装置及其使用方法。

背景技术

随着工业的发展，二氧化碳的排放量越来越多，通过固碳可以将多余的碳封存，目前主要有物理固碳和化学固碳两种方式，其中化学固碳可以利用钢渣来吸收二氧化碳，钢渣等工业固废通常含有大量的钙、镁元素，这些钙离子、镁离子可与二氧化碳反应生成稳定的的碳酸盐，以替代天然矿石对二氧化碳进行捕集和封存。现在利用钢渣进行固碳时，利用流动水将二氧化碳气体带入钢渣，利用转子搅动钢渣，在水中实现钢渣的二氧化碳捕集固定；该方法为气液固三相反应，反应效率低且过程消耗大量水，过滤、干燥等过程消耗大量能量。日本钢管公司(NKK)利用钢渣制成1m×1m×1m的块砖，然后在密闭模具中通入饱和蒸气和二氧化碳，实现钢渣碳酸化制备海相硅酸盐材料，但上述方法中钢渣与二氧化碳气体的接触面积过小，造成钢渣与二氧化碳反应不够充分，钢渣利用率较低，二氧化碳的单级吸收量较少，固碳不够充分。

发明内容

以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种能够让钢渣粉末与二氧化碳反应更加充分的钢渣固碳装置及其使用方法。

本发明的技术实施方案为：一种钢渣固碳装置及其使用方法，包括有底部板、装料箱、导向块、滑动挡板、输送弯管、安装架、软性橡胶套、排气管、驱动电机、花键轴、甩料盘、圆盘、支撑弹簧、排气部件和送料部件，所述装料箱固接在底部板上侧面，所述装料箱上部一侧固接有两个导向块，两个所述导向块呈对称设置，两个所述导向块之间滑动式连接有滑动挡板，所述输送弯管连接在装料箱内部且与装料箱连通，所述安装架固定连接在输送弯管顶端且与输送弯管连通，所述软性橡胶套设置在安装架内上部，所述排气管连通在安装架顶部上侧面，所述驱动电机固定安装在底部板上侧面，所述驱动电机位于装料箱下方，所述花键轴固接在驱动电机的输出轴上，所述花键轴与装料箱和输送弯管转动式连接，所述花键轴上部位于安装架内，所述甩料盘滑动式连接在花键轴上部，所述圆盘固接在花键轴上部，且所述圆盘位于甩料盘下方，所述支撑弹簧的下端固接在圆盘上侧面，所述支撑弹簧的上端与甩料盘接触，且所述支撑弹簧套在花键轴上，所述排气部件设于安装架上，所述送料部件设于花键轴上且与装料箱连接。

更为优选的是，所述排气部件包括有活动罩、进气管和单向阀，所述活动罩转动式连接在安装架外侧，所述活动罩内连通有若干个进气管，所述单向阀设置在进气管上。

更为优选的是，所述送料部件包括有驱动齿轮、从动齿轮一、圆管、螺旋送料辊、从动齿轮二和送料斗，所述驱动齿轮固接在花键轴下部，所述从动齿轮一转动式连接在装料箱底部下侧面，所述驱动齿轮与从动齿轮一啮合，所述圆管固接在装料箱上部且与装料箱连通，所述螺旋送料辊转动式连接在底部板上侧面，所述螺旋送料辊与装料箱转动式连接，且所述螺旋送料辊穿过圆管，所述从动齿轮二固接在螺旋送料辊下部，所述从动齿轮一与从动齿轮二啮合，所述送料斗固接在圆管上端，所述送料斗远离圆管的一侧位于安装架上方。

更为优选的是，还包括有往复推动部件，所述往复推动部件设于安装架上，所述往复推动部件包括有凸轮和从动杆，所述凸轮固接在安装架内侧，所述甩料盘下侧面固接有两个从动杆，两个所述从动杆呈对称设置，所述从动杆远离甩料盘的一端与凸轮顶部接触。

更为优选的是，还包括有钢渣粉末推送部件，所述钢渣粉末推送部件设于圆盘上且与从动杆连接，所述钢渣粉末推送部件包括有推动板、槽框和拉动杆，所述圆盘上转动式连接有两个推动板，两个所述推动板呈对称设置，所述推动板上设有两个槽框，两个所述槽框呈对称设置，所述从动杆远离凸轮的一端固接有两个拉动杆，所述拉动杆与槽框滑动式连接。

更为优选的是，还包括有密封导向罩、往复丝杆、推动杆和弧形槽条，所述密封导向罩固接在安装架内底部，所述密封导向罩与花键轴转动式连接，所述往复丝杆固接在花键轴上，且所述往复丝杆位于密封导向罩内，所述推动杆通过螺纹连接在往复丝杆上，所述推动杆与密封导向罩滑动式连接，所述弧形槽条固接在活动罩内壁下部，所述推动杆远离往复丝杆的一端与弧形槽条滑动式连接。

更为优选的是，还包括有短条，所述花键轴上设有两个短条，两个所述短条位于输送弯管内。

一种钢渣固碳装置的使用方法，包括以下工作步骤：

S1:工人拉开滑动挡板，向装料箱内加入钢渣粉末，然后启动驱动电机，高温高湿的二氧化碳通过进气管输送到活动罩内，螺旋送料辊转动将装料箱内的钢渣粉末输送，甩料盘转动会将钢渣粉末向四周甩出，二氧化碳与钢渣粉末充分反应生成碳酸盐；

S2:安装架内的碳酸盐和反应后的钢渣粉末会通过输送弯管重新落到装料箱内，螺旋送料辊继续转动对装料箱内的钢渣粉末进行输送，钢渣粉末持续与二氧化碳反应；

S3:反应完毕后，进气管停止向活动罩内输入二氧化碳，工人关闭驱动电机，然后拉开滑动挡板，取出装料箱内的碳酸盐产物。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、甩料盘转动会将钢渣粉末向四周甩出，让钢渣粉末分散在空气中，增大钢渣粉末与二氧化碳的接触面积，使得安装架内的二氧化碳与钢渣粉末充分反应生成碳酸盐，从而让钢渣粉末充分吸收二氧化碳进行固碳。

2、安装架内的碳酸盐和反应后的钢渣粉末会通过输送弯管重新落到装料箱内，螺旋送料辊继续转动对装料箱内的钢渣粉末进行输送，从而循环钢渣粉末持续与二氧化碳进行充分反应。

3、从动杆间歇性上下运动带动甩料盘间歇性上下运动，从而间歇性调整甩料盘抛撒钢渣粉末的高度，让钢渣粉末抛撒得更加均匀，进而让钢渣粉末与二氧化碳充分反应。

4、推动板上下摆动对钢渣粉末进行二次抛撒，延长钢渣粉末在空气中停留的时间，从而使得钢渣粉末与空气中的二氧化碳充分接触，进而让钢渣粉末与二氧化碳更加充分地反应进行固碳。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的第一种部分剖视立体结构示意图。

图4为本发明的第二种部分剖视立体结构示意图。

图5为本发明的第三种部分剖视立体结构示意图。

图6为本发明软性橡胶套的立体结构示意图。

图7为本发明排气部件的立体结构示意图。

图8为本发明A的放大立体结构示意图。

图9为本发明的第一种部分立体结构示意图。

图10为本发明B的放大立体结构示意图。

图11为本发明的第二种部分立体结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：1、底部板，21、装料箱，22、导向块，23、滑动挡板，31、输送弯管，32、安装架，33、软性橡胶套，34、排气管，41、驱动电机，42、花键轴，43、甩料盘，44、圆盘，45、支撑弹簧，5、排气部件，51、活动罩，52、进气管，53、单向阀，6、送料部件，61、驱动齿轮，62、从动齿轮一，63、圆管，64、螺旋送料辊，65、从动齿轮二，66、送料斗，7、往复推动部件，71、凸轮，72、从动杆，8、钢渣粉末推送部件，81、推动板，82、槽框，83、拉动杆，91、密封导向罩，92、往复丝杆，93、推动杆，94、弧形槽条，10、短条。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

实施例1

一种钢渣固碳装置及其使用方法，如图1-图7所示，包括有底部板1、装料箱21、导向块22、滑动挡板23、输送弯管31、安装架32、软性橡胶套33、排气管34、驱动电机41、花键轴42、甩料盘43、圆盘44、支撑弹簧45、排气部件5和送料部件6，所述装料箱21通过螺栓安装在底部板1上侧面，所述装料箱21上部一侧焊接有两个导向块22，两个所述导向块22呈对称设置，两个所述导向块22之间滑动式连接有滑动挡板23，所述滑动挡板23用于挡住装料箱21，从而将装料箱21封住，所述输送弯管31连接在装料箱21内部且与装料箱21连通，所述输送弯管31用于输送反应后的钢渣粉末和反应生成的碳酸盐，所述安装架32通过螺栓安装在输送弯管31顶端且与输送弯管31连通，所述软性橡胶套33设置在安装架32内上部，所述软性橡胶套33让钢渣粉末可以通过，钢渣粉末通过后，所述软性橡胶套33会闭合，使得安装架32内的二氧化碳不能通过软性橡胶套33排出，所述排气管34连通在安装架32顶部上侧面，所述排气管34用于排出安装架32内反应后剩余的气体，所述驱动电机41通过铆钉安装在底部板1上侧面，所述驱动电机41位于装料箱21下方，所述花键轴42固接在驱动电机41的输出轴上，所述花键轴42呈竖直设置，所述花键轴42与装料箱21和输送弯管31转动式连接，所述花键轴42上部位于安装架32内，所述甩料盘43滑动式连接在花键轴42上部，所述圆盘44固接在花键轴42上部，且所述圆盘44位于甩料盘43下方，所述支撑弹簧45的下端固接在圆盘44上侧面，所述支撑弹簧45的上端与甩料盘43接触，且所述支撑弹簧45套在花键轴42上，所述排气部件5设于安装架32上，所述送料部件6设于花键轴42上且与装料箱21连接，所述送料部件6用于缓慢输送钢渣粉末。

所述排气部件5包括有活动罩51、进气管52和单向阀53，所述活动罩51转动式连接在安装架32外侧，所述活动罩51内连通有若干个进气管52，所述活动罩51内的二氧化碳通过进气管52进入安装架32内，所述单向阀53设置在进气管52上，所述单向阀53使得二氧化碳只能从活动罩51进入安装架32内。

所述送料部件6包括有驱动齿轮61、从动齿轮一62、圆管63、螺旋送料辊64、从动齿轮二65和送料斗66，所述驱动齿轮61通过平键安装在花键轴42下部，所述从动齿轮一62转动式连接在装料箱21底部下侧面，所述驱动齿轮61与从动齿轮一62啮合，所述圆管63固接在装料箱21上部且与装料箱21连通，所述圆管63呈竖直设置，所述螺旋送料辊64转动式连接在底部板1上侧面，所述螺旋送料辊64用于输送钢渣粉末，所述螺旋送料辊64与装料箱21转动式连接，且所述螺旋送料辊64穿过圆管63，所述从动齿轮二65固接在螺旋送料辊64下部，所述从动齿轮一62与从动齿轮二65啮合，所述从动齿轮一62位于从动齿轮二65与驱动齿轮61之间，所述送料斗66固接在圆管63上端，所述送料斗66远离圆管63的一侧位于安装架32上方，所述送料斗66用于将钢渣粉末输送至安装架32内。

在实际工作时，工人拉开滑动挡板23，滑动挡板23移动不再封住装料箱21，工人将钢渣粉末倒入装料箱21内，接着关上滑动挡板23，使得滑动挡板23重新封住装料箱21，然后工人启动驱动电机41，高温高湿的二氧化碳通过进气管52输送到活动罩51内，活动罩51内的二氧化碳通过进气管52和单向进入安装架32内，驱动电机41通过输出轴带动花键轴42转动，花键轴42转动带动驱动齿轮61转动，驱动齿轮61转动带动从动齿轮一62缓慢转动，从动齿轮一62转动带动从动齿轮二65缓慢转动，从动齿轮二65缓慢转动带动螺旋送料辊64转动，螺旋送料辊64转动将装料箱21内的钢渣粉末向上输送，螺旋送料辊64继续转动将钢渣粉末输送至送料斗66上，然后钢渣粉末会沿着送料斗66滑落到安装架32内，钢渣粉末进入安装架32内时，钢渣粉末会经过软性橡胶套33，钢渣粉末在重力的作用下推动软性橡胶套33变形，使得钢渣粉末通过软性橡胶套33落到甩料盘43上，花键轴42转动会带动甩料盘43转动，甩料盘43转动会将钢渣粉末向四周甩出，让钢渣粉末分散在空气中，增大钢渣粉末与二氧化碳的接触面积，使得安装架32内的二氧化碳与钢渣粉末充分反应生成碳酸盐，从而让钢渣粉末充分吸收二氧化碳进行固碳，安装架32内反应后剩余的气体通过排气管34排出，安装架32内的碳酸盐和反应后的钢渣粉末会通过输送弯管31重新落到装料箱21内，螺旋送料辊64继续转动对装料箱21内的钢渣粉末进行输送，从而循环钢渣粉末持续与二氧化碳进行充分反应，钢渣粉末吸收二氧化碳的量达到饱和后，进气管52停止向活动罩51内输入二氧化碳，工人关闭驱动电机41，然后拉开滑动挡板23，便于取出装料箱21内的碳酸盐产物。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图8-图11所示，还包括有往复推动部件7，所述往复推动部件7设于安装架32上，所述往复推动部件7用于调整甩料盘43抛撒钢渣粉末的高度，让甩料盘43在不同高度抛撒钢渣粉末，让钢渣粉末与二氧化碳充分反应，所述往复推动部件7包括有凸轮71和从动杆72，所述凸轮71固定安装在安装架32内侧，所述甩料盘43下侧面固接有两个从动杆72，两个所述从动杆72呈对称设置，且所述从动杆72呈水平设置，所述从动杆72远离甩料盘43的一端与凸轮71顶部接触，两个所述从动杆72位于凸轮71上方。

甩料盘43转动会带动从动杆72转动，凸轮71会间歇性挤压从动杆72，使得从动杆72间歇性上下运动，从动杆72间歇性上下运动带动甩料盘43间歇性上下运动，从而间歇性调整甩料盘43抛撒钢渣粉末的高度，让钢渣粉末抛撒得更加均匀，进而让钢渣粉末与二氧化碳充分反应。

实施例3

在实施例1的基础之上，如图9-图10所示，还包括有钢渣粉末推送部件8，所述钢渣粉末推送部件8设于圆盘44上且与从动杆72连接，所述钢渣粉末推送部件8用于二次抛撒钢渣粉末，让钢渣粉末与二氧化碳充分接触，所述钢渣粉末推送部件8包括有推动板81、槽框82和拉动杆83，所述圆盘44上转动式连接有两个推动板81，两个所述推动板81呈对称设置，所述推动板81用于二次抛撒钢渣粉末，所述推动板81位于甩料盘43下方，所述推动板81上焊接有两个槽框82，两个所述槽框82呈对称设置，所述从动杆72远离凸轮71的一端固接有两个拉动杆83，所述拉动杆83底端与槽框82滑动式连接，两个所述拉动杆83位于甩料盘43下方。

甩料盘43抛撒后的钢渣粉末会落到推动板81上，从动杆72上下运动会带动拉动杆83上下运动，拉动杆83上下运动会带动槽框82和推动板81上下摆动，推动板81上下摆动对钢渣粉末进行二次抛撒，延长钢渣粉末在空气中停留的时间，从而使得钢渣粉末与空气中的二氧化碳充分接触，进而让钢渣粉末与二氧化碳更加充分地反应进行固碳。

实施例4

在实施例1的基础之上，如图10所示，还包括有密封导向罩91、往复丝杆92、推动杆93和弧形槽条94，所述密封导向罩91固接在安装架32内底部，所述密封导向罩91与花键轴42转动式连接，所述密封导向罩91位于圆盘44下方，所述往复丝杆92固接在花键轴42上，且所述往复丝杆92位于密封导向罩91内，所述往复丝杆92呈竖直设置，所述推动杆93通过螺纹连接在往复丝杆92上，所述推动杆93与密封导向罩91滑动式连接，所述弧形槽条94焊接在活动罩51内壁下部，所述推动杆93远离往复丝杆92的一端与弧形槽条94滑动式连接，所述弧形槽条94呈倾斜设置，所述弧形槽条94对推动杆93具有导向作用。

花键轴42转动会带动往复丝杆92转动，往复丝杆92转动会带动推动杆93上下往复运动，推动杆93上下往复运动会带动弧形槽条94和活动罩51小幅度往复转动，活动罩51转动带动进气管52和单向阀53转动，能够调整进气管52和单向阀53的方位，让二氧化碳更加均匀地输送至安装架32内，从而让二氧化碳与钢渣粉末接触更加充分，进而让二氧化碳与钢渣粉末充分反应。

实施例5

在实施例1的基础之上，如图3所示，还包括有短条10，所述花键轴42上设有两个短条10，两个所述短条10位于输送弯管31内，所述短条10用于拨动输送弯管31内的钢渣粉末，避免输送弯管31被堵塞。

花键轴42转动会带动短条10转动，短条10转动会拨动输送弯管31内的钢渣粉末，让钢渣粉末顺利通过输送弯管31。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。