CN102614804B - 炭素糊料冷却机 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种炭素糊料冷却机，搅刀叶片（2）的整体外部几何形状为螺旋形；在垂直于搅刀回转轴线（5）的搅刀叶片横截面中，将搅刀叶片（2）的工作面上最接近缸体内壁的外端点与搅刀回转中心连一条直线，以该连线（L）为参照线，所述搅刀叶片（2）的工作面（2-1）的截面线的全部或者至少靠近缸壁的一部分与所述连线（L）平齐或者在与该连线（L）的后方。通过全新的搅刀设计，使炭素糊料在冷却的过程中被分散为直径在0.1-0.3厘米的颗粒物，从而使冷却后炭素糊料的温度均匀性控制在2℃范围内，并且使炭素糊料内的沥青烟气彻底排出。

Description

炭素糊料冷却机
技术领域
本发明涉及一种炭素糊料冷却机。
背景技术
炭素糊料冷却机又称为炭素凉料机，是应用于炭素行业的一种专用设备。炭素糊料由固体料和黏结剂沥青在加热状态下混和而成，混和完毕的炭素糊料进入炭素糊料冷却机进行冷却，使炭素糊料的温度均匀下降至合适的工艺温度，并排出炭素糊料内的沥青烟气，然后进入成型工序。
目前的炭素糊料冷却设备为滚筒式凉料机，其工作原理是通过滚筒的回转，带动滚筒内的炭素糊料上下翻转，同时向滚筒内吹入空气，通过流动空气冷却糊料。由于糊料与滚筒内壁的相对滚动运动，糊料被迅速撮成直径10-20厘米的圆球，圆球芯部与外表的温差可达到30-40℃，由于糊料温度不均匀从而影响了炭素制品质量。此外，由于滚筒式凉料机冷却后的炭素糊料结成大小不等的圆球，使圆球内的沥青烟气无法排出，同样影响了炭素制品质量。
公开号为CN101700478A的中国发明专利申请公开了一种糊料冷却机，其在缸体内并列布置两根螺旋叶片的搅刀，并在缸体和搅刀的腔体内分别设置用于冷却介质循环流动的通道，在上述冷却介质通道内通入冷却介质，通过搅刀的旋转翻动炭素糊料，同时炭素糊料与冷却介质交换热量，实现对炭素糊料的冷却。该专利申请的技术方案避免了冷却后糊料的结球现象，因而对提高炭素糊料冷却温度的均匀性及排出炭素糊料内的沥青烟气起到了一定的积极作用。但由于其搅刀的横截面形状为卵形，所以搅刀的外表面与缸体内壁的圆弧之间形成一个内窄外宽的近似新月形空间，随着搅刀的转动，该新月形空间内的物料被逐渐挤压，并且越挤越紧。由于炭素糊料中含有起黏结剂作用的沥青，经冷却炭素糊料温度下降后，沥青存在凝固的趋势，因而在该挤压力作用下，炭素糊料会沿搅刀长度方向形成条状物，该条状物的厚度大约为1-2厘米、长度为10-20厘米，条状物芯部与外表面的温差可达到10-15℃，并且条状物内的沥青烟气无法排出。条状物的形成，造成糊料温度不均匀、沥青烟气无法彻底排出，影响了炭素制品质量。
发明内容
本发明旨在提供一种炭素糊料冷却机，以克服现有滚筒凉料机及CN101700478A公开的糊料冷却机的不足。所要解决的技术问题是：通过全新的搅刀设计，使炭素糊料在冷却的过程中被分散为直径在0.1-0.3厘米的颗粒物，从而使冷却后炭素糊料的温度均匀性控制在2℃范围内，并且使炭素糊料内的沥青烟气彻底排出。
为了解决这一技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种炭素糊料冷却机，包括作为炭素糊料冷却容器的缸体，在所述的缸体内并列布置有两根搅刀，所述搅刀包括位于两端的搅刀轴安装端，位于中间的搅刀叶片连接梁，搅刀叶片连接梁的两端与两个搅刀轴安装端之间分别为一段搅刀叶片，其特征在于：搅刀叶片的整体外部几何形状为螺旋形；在垂直于搅刀回转轴线的搅刀叶片横截面中，将搅刀叶片的工作面上最接近缸体内壁的外端点与搅刀回转中心连一条直线，以该连线为参照线，所述搅刀叶片的工作面的截面线的全部或者至少靠近缸壁的一部分与所述连线平齐或者在与该连线的后方；所述后方是指与搅刀旋转方向相反的方向；所述的工作面是指搅刀旋转时推动物料的搅刀叶片表面。
所述搅刀叶片的工作面的截面线的全部最好在所述连线的后方。
所述搅刀叶片最好具有位于其外边沿前部的尖锐侧边。
搅刀叶片由工作时位于前方以推动炭素糊料的工作面板，位于工作面板后方且向后折弯的加强板，以及位于所述工作面板和加强板之间的隔板组成；加强板的上侧边焊接于工作面板的背面，隔板的上侧边焊接于加强板的前侧面，加强板和隔板的下侧边互相焊接并焊接于工作面板的背面，加强板与工作面板之间围成一个腔体，隔板将该腔体分隔为冷却介质进、出通道。
本发明的积极效果在于：本发明搅刀的螺旋形搅刀叶片工作面与缸体内壁的圆弧之间形成一个近似上弦月至盈凸月的空间。随着搅刀转动，该上弦月至盈凸月形空间内的炭素糊料不受挤压，而是被搅刀推动并随着螺旋形的搅刀叶片沿径向及轴向运动，伴随着温度的下降炭素糊料被分散成直径在0.1-0.3厘米的颗粒物。由于该颗粒物直径很小，因而保证了冷却后炭素糊料温度均匀性控制在2℃范围内及炭素糊料内沥青烟气的彻底排出。当所述螺旋形搅刀叶片外边沿侧边具有尖锐的形状时，本发明的上述效果将更加明显。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。该图省略了动力部分。
图2是显示本发明搅刀叶片形状的示意图。其为垂直于搅刀回转轴线的横截面示意图。
图3是图2的?部放大图。
图4是显示本发明搅刀叶片形状的另一幅示意图。其为垂直于搅刀回转轴线的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明包括作为糊料冷却容器的缸体1，在所述的缸体1内并列布置有两根搅刀，所述搅刀包括位于两端的搅刀轴安装端4，位于中间的搅刀叶片连接梁3，搅刀叶片连接梁3的两端与两个搅刀轴安装端4之间分别为一段搅刀叶片2。
本发明还包括如CN101700478A号专利申请的传动部分、液压系统、出料系统和电气系统。本发明的缸体可以采用专利号为200420018996.0，名称为“双壁夹油全面积加热式混捏锅搅拌缸”的实用新型专利所公布的搅拌缸。将其中的油道作为冷却介质通道，相应地，冷却介质循环机构也可以参照所述油道的循环机构设置。
为了进一步提高冷却效率和物料冷却均匀度，在搅刀的腔体内设置有用于冷却介质循环流动的介质通道，通入冷却介质对缸体内物料进行冷却。
如图1、2、4，搅刀叶片2的整体外部几何形状为螺旋形；在垂直于搅刀回转轴线5的搅刀叶片横截面中，将搅刀叶片2的工作面上最接近缸体内壁的外端点与搅刀回转中心连一条直线，以该连线L为参照线，所述搅刀叶片2的工作面2-1的截面线的全部或者至少靠近缸壁的一部分与所述连线L平齐或者在该连线L的后方。所述后方是指搅刀工作时与搅刀旋转方向相反的方向；所述的工作面2-1是指工作状态下，搅刀旋转时推动物料的搅刀叶片表面。按此原则设计的搅刀叶片，如上文积极效果部分所说：在搅刀叶片工作面与缸体内壁间形成扩散型的空间，随着螺旋形搅刀的转动，炭素糊料不受挤压，而是被分散成均匀的细小颗粒，因而炭素糊料冷却温度均匀、沥青烟气排出彻底。
所述搅刀叶片2的工作面2-1设计方案至少包括以下几种：
第一种：所述搅刀叶片2的工作面2-1的截面线的全部与所述连线L平齐，如图4所示。
第二种：所述搅刀叶片2的工作面2-1的截面线的靠近缸壁的一部分与所述连线L平齐，其余部分可以位于连线L的前方或者后方。
第三种：所述搅刀叶片2的工作面2-1的截面线的全部在所述连线L的后方。这一方案具有最好的使用效果。
第四种：所述搅刀叶片2的工作面2-1的截面线的靠近缸壁的一部分在所述连线L的后方，如图2所示，其余部分可以位于连线L的前方或者后方。
所述搅刀叶片2的工作面2-1内凹时，其截面轮廓线可以为内凹折线，也可以为内凹弧线。
所述搅刀叶片2的工作面2-1最接近缸体内壁的外端点处最好是尖锐的形状。
依据上述设计，本发明搅刀叶片2的工作面2-1最接近缸体内壁的外端与缸体内壁的距离应尽量缩小，该距离在 3～5毫米范围内为宜。
本发明的搅刀叶片2可以采用铸造或焊接结构，经机械加工制造而成。下面举出一种焊接结构的具体形式：如图3，搅刀叶片2由工作时位于前方以推动炭素糊料的工作面板2-2，位于工作面板2-2后方且向后折弯的加强板2-4，以及位于所述工作面板2-2和加强板2-4之间的隔板2-3组成。加强板2-4的上侧边焊接于工作面板2-2的背面，隔板2-3的上侧边焊接于加强板2-4的前侧面，加强板2-4和隔板2-3的下侧边互相焊接并焊接于工作面板2-2的背面，加强板2-4与工作面板2-2之间围成一个腔体，隔板2-3将该腔体分隔为冷却介质进、出通道。搅刀叶片2的整体外部几何形状为螺旋形。所述工作面板2-2的正面即为所述的工作面2-1。

Claims (4)

1.一种炭素糊料冷却机，包括作为炭素糊料冷却容器的缸体（1），在所述的缸体（1）内并列布置有两根搅刀，所述搅刀包括位于两端的搅刀轴安装端（4），位于中间的搅刀叶片连接梁（3），搅刀叶片连接梁（3）的两端与两个搅刀轴安装端（4）之间分别为一段搅刀叶片（2），其特征在于： 搅刀叶片（2）的整体外部几何形状为螺旋形；在垂直于搅刀回转轴线（5）的搅刀叶片横截面中，将搅刀叶片（2）的工作面上最接近缸体内壁的外端点与搅刀回转中心连一条直线，以该连线（L）为参照线，所述搅刀叶片（2）的工作面（2-1）的截面线的全部或者至少靠近缸壁的一部分与所述连线（L）平齐或者在与该连线（L）的后方；所述后方是指与搅刀旋转方向相反的方向；所述的工作面（2-1）是指搅刀旋转时推动物料的搅刀叶片表面。
2.如权利要求1所述的炭素糊料冷却机，其特征在于：所述搅刀叶片（2）的工作面（2-1）的截面线的全部在所述连线（L）的后方。
3.如权利要求1或2所述的炭素糊料冷却机，其特征在于：所述搅刀叶片（2）具有位于其外边沿前部的尖锐侧边。
4.如权利要求1或2所述的炭素糊料冷却机，其特征在于：搅刀叶片（2）由工作时位于前方以推动炭素糊料的工作面板（2-2），位于工作面板（2-2）后方且向后折弯的加强板（2-4），以及位于所述工作面板（2-2）和加强板（2-4）之间的隔板（2-3）组成；加强板（2-4）的上侧边焊接于工作面板（2-2）的背面，隔板（2-3）的上侧边焊接于加强板（2-4）的前侧面，加强板（2-4）和隔板（2-3）的下侧边互相焊接并焊接于工作面板（2-2）的背面，加强板（2-4）与工作面板（2-2）之间围成一个腔体，隔板（2-3）将该腔体分隔为冷却介质进、出通道。
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