[发明专利]一种预防煤粉自燃的快速包装系统及包装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预防煤粉自燃的快速包装方法，特别是一种适用于煤炭行业的预防煤粉自燃的快速包装系统及方法。

技术背景

煤作为我国的能源支柱产业，其运输问题非常突出。随着采煤机械化程度的增加、末煤的运输比例增大，水煤浆炉前成浆燃烧技术的普及使得粉煤的运输也日益频繁起来。任何一种煤暴露于空气中因存在多种作用，具有自发产生热量的属性，煤的自燃一直困扰着我国煤矿的安全生产，造成极大的资源浪费和严重的环境污染问题，危害人类的健康和生命。现有的阻化技术主要是针对煤层开采过程中的火灾预防，多为灌浆技术。阻化剂主要为无机盐类及凝胶类，均起物理阻化作用；物理阻化未能从根本上解决煤的自燃问题，而化学阻化的成本相对较高。

关于煤粉的自然发火预防不同于采空区的火灾预防，还需考虑阻化技术对煤粉应用价值的影响。煤粉在出仓包装时具有一定的温度，这在一定程度上加速了煤氧复合作用，导致热量不断累积，形成了火灾隐患。除此之外，煤粉的粒径小、比重轻、易飞扬，在煤粉的包装过程中出现下料极慢的问题，严重影响了煤粉的工业连续化生产进程。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤炭行业预防煤粉自燃的快速包装系统及方法，利用包装系统进行快速包装的方法能够有效地防止煤粉的自燃，其阻化效果好，方法简单，成本低，适于在储藏煤粉、运输煤粉的场合使用。

本发明的目的是通过以下具体技术方案来实施的：

一种预防煤粉自燃的快速包装系统，包括一密闭的真空室，置于该真空室内有一包装机构，所述包装机构的上方设有煤粉下料口，包装机构的下方设有输送机构；真空室分别连接有真空泵和真空表；

包装机构包括与下料口相接的下料袋，下料袋套接在下料口上，下料袋置于与控制机构相连的下料计量秤上。

进一步地，所述系统中：

所述输送机构为与真空室外部相连的输送带或输送车。

所述真空室与下料口相接处通过橡胶密封圈密封。

所述真空室设有透明窗。

相应地，本发明给出了利用预防煤粉自燃的快速包装系统进行快速包装的方法，包括下述步骤：

1）将阻化剂按照一定质量比用螺旋给料机送入煤粉下料斗中；阻化剂与煤粉在下降的过程中经星型搅拌齿轮搅拌混合均匀，混有阻化剂的煤粉自下料口进入煤粉包装袋中；

2）将步骤1）的煤粉自煤粉下料口按照计量输送至真空室的包装机构的包装袋中；

3）将当真空室与下料口密闭接合后，开启真空泵，使真空室处于负压状态；

4）待包装袋中煤粉达到计量标准后，控制机构将包装机构下行至输送机构，负压包装后的包装袋输送至煤粉仓。

进一步地，所述方法中：

所述阻化剂按照质量百分比0.1%～3%的比例添加至煤粉中。

所述阻化剂由无机物与阻燃剂按照质量比为1:1～2的比例混合而成。

所述无机物为氢氧化钙、氯化镁、氯化铵、磷酸铵、溴化铵、磷酸氢铵硼酸或四硼酸铵中的一种或几种的任意混合物。

所述阻燃剂为2-羧乙基苯基次磷酸、二苯胺、四溴邻苯二甲酸酐、三聚氰胺氰尿酸盐、聚磷酸铵或过氧化物中的一种或几种的任意混合物。

所述过氧化物为过碳酸钠、过碳酸钾、过氧化碳酰胺、过硫酸钠或过硫酸铵。

本发明中，包装系统的设计解决了煤粉自然降落速度慢的难题。该系统是在负压下进行包装煤粉的，具有包装速率快的特点；并且可以抽走煤粉间隙中的空气，煤粉间的孔隙率减小，有效地防止了煤氧复合作用，大大降低了阻化剂的用量，减少了阻燃成本。

包装方法中，在煤粉中添加了阻化剂。在高温度条件下，阻化剂发生了强烈的吸热反应，形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出；吸收氧化复合放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。氧化剂破坏了煤体中的活性结构和基团，降低煤的自燃倾向性。氢氧化物提高了可燃物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量。磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层，阻止了煤的进一步与裂解，同时又阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。铵类阻燃剂受热时分解出不燃气体，对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，同时也将氧化作用分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，阻止了燃烧反应链的传播。

本发明通过在煤粉中添加阻化剂后再进行负压包装，达到了双重预防煤粉自燃的效果。