CN102924198A - 一种混硝制引一体机以及混硝制引工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混硝制引一体机，其结构主要包括机架，加硝装置，绕引机以及电机，其中加硝装置包括用于添加氧化剂和还原剂的两个药斗，以及与药斗出口相连的混硝料斗，所述混硝料斗具有三层筛结构，且每层筛面都配有一个旋转叶片，三个旋转叶片由电机带动旋转，硝杯的出口对准引纸。本发明的混硝制引一体机实现了混硝，制引一体化。这种即时混硝的工艺设计，避免了现有工艺中大量混合药粉的存放和转运过程，能达到有效预防事故发生，保障公共安全和人身、财产的安全，并同时提高了劳动生产效率。

Description

一种混硝制引一体机以及混硝制引工艺

技术领域

本发明涉及一种生产鞭炮烟花用引线的混硝制引一体机以及混硝制引工艺。

背景技术

引线是鞭炮产品的重要组成部分，引线的生产也是整个鞭炮产业链中的重要环节，由于引线的易燃性也是鞭炮生产中最危险的环节。在传统工艺中，引线的生产主要是工人手工制引，但由于劳动效率低，安全隐患大，产品品质不稳定，手工制引已慢慢被淘汰，甚至在很多地方已禁止手工制引。目前工业生产中都是机械制引，用于引线生产的各种机械设备也种类众多。这类制引设备主要分为以下几种类型：1.高端的智能型制引机，是电脑控制或微电子控制的全自动引线生产设备，这方面的研究包括2010年长沙理工大学的杜伟等发表的“鞭炮引线全自动捻线机控制器的研究”，相关专利申请包括CN201694971U。智能化制引机具有自动化程度高，安全性高的特点，但是智能化设备投资大，设备维护成本高，对于融资困难的中小型企业的适用性较低。2.电动的机械制引机，其具有较高的生产效率和可接受的成本价格，成为目前市场中的主流产品。由于引线生产主要包括加硝和涂胶两大步骤，对应形成了加硝用制引机和涂胶用浆引机两大类设备。当然目前也存在综合加硝和涂胶工艺于一体的制引机，例如CN102679821A(一种烟花爆竹卷成型引线机)，而在实践中这种一体机由于工序较多并不利于鞭炮引线的生产，因为鞭炮引线的引纸原料为棉纸，其质柔价低，但是强度远低于烟花引线所用的皮纸，如果将棉纸材料连续进行的加硝和涂胶工艺，则易造成棉纸断裂，使得引线产品的残破裂较高，所以目前的引线生产中多采用独立的制引机和浆引机。制引机主要完成加硝工艺制成半成品，加硝即将混合均匀的氧化剂和还原剂铺洒在引纸上；而浆引机负责将半成品涂胶，涂胶之后的引线经干燥之后即为成品。

目前市场中所用的制引机一般包括机架，加硝装置，绕引机等主要部件，其中加硝装置是实施加硝的部件，现有的加硝装置多呈漏斗型，从入口投入混合好的氧化剂(如：高氯酸钾)和还原剂(如木炭等)，再经过出口将混合好的药粉铺洒在棉纸上，余药漏入回收斗中，再将回收斗中的大批余药转入到硝杯。而氧化剂和还原剂混合形成的引线药粉是易爆物，操作管理不当则可能引发安全事故。所以目前对于引线药粉的操作要求十分严格，主要是通过限定操作药量，限定操作人数，限定安全距离等措施来减少安全事故的发生，或降低安全事故的损失。在生产实践中，通常是先在混硝(即还原剂和氧化剂混合)操作间单人一次性混合好所需的药粉，再将药粉分装至安全量，转运至各个硝库(药粉存放量不大于500kg)，再从硝库分装至更小量，转运至硝间(药粉存放量不大于120kg)，然后再次分装至更小量，转运至硝洞(药粉存放量不大于40kg)，最后再分装，转运至各个引线生产车间。其中混硝操作间，硝库，硝间，硝洞，引线生产车间都是安全等级为A级(即最高危险等级)的危险生产区，相互之间必须保持足够的安全距离，而且药粉的单次转运量一般不高于40kg，所以需要少量多次转运，这样的生产方式比较费时费力，不利于提高生产效率；同时分装转运危险药粉的次数越多，出现安全事故的概率也更高；需要多个存放混合药粉的工间也对厂房设计和工厂占地面积有更高的要求。从安全生产的角度来看，可以引发安全事故的是还原剂和氧化剂混合形成的药粉，其极易燃烧而且可以引发爆炸，从而造成安全事故，而单独存放的还原剂和氧化剂，其危险性远低于混合的药粉，一般不会引发安全事故。由此可见，引线生产中提前将氧化剂和还原剂统一混合好之后再分装转运的操作不利于提高生产效率，不利于安全生产，不利于节约工厂面积。因此如何设计一种生产效率更高，安全性更好，有效利用工厂面积的引线生产工艺以及相应的生产机器，是目前生产企业亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种结构简单，安全可靠，生产效率高的混硝制引一体机以及相应的引线制备工艺。

本发明通过如下技术方案予以实现：

本发明所述的一种混硝制引一体机，其结构主要包括机架，加硝装置，绕引机以及电机，其中加硝装置包括分别用于添加氧化剂和还原剂的两个药斗，与药斗出口相连的混硝料斗，以及与混硝料斗出口相连的硝杯，所述混硝料斗具有三层筛结构，且每层筛面都配有一个旋转叶片，三个旋转叶片由电机带动旋转，硝杯的出口对准引纸。

上述加硝装置与现有制引机所配备的加硝装置在功能和结构上都具有明显区别，现有的加硝装置是杯型或斗型的硝杯，往硝杯中直接加入已经混合好的药粉，并通过硝杯将药粉分撒在引纸上。而本发明的加硝装置不仅具有铺洒药粉的硝杯，还具有混合氧化剂和还原剂的混硝料斗，所述混硝料斗具有独特的三层叶片三层筛结构，由与其相连的氧化剂药斗和还原剂药斗分别加入氧化剂和还原剂，两者在混硝料斗中经过叶片的搅拌和筛网的过滤被混合均匀，形成混合的药粉，混合药粉经混硝料斗出口进入硝杯，装载混合药粉的硝杯将药粉铺洒在引纸上。可见本发明的加硝装置除了具有传统加硝装置的承载药粉功能之外，更重要的还具有混合药粉的功能。在混硝料斗的三层叶片三层筛结构中，氧化剂和还原剂在第一筛选室中经过第一层叶片的搅拌被混合均匀并经过第一层筛网过滤，下降至第二筛选室中，经过第二层叶片搅拌和第二层筛网过滤，下降至第三筛选室中，经过第三层叶片的搅拌和第三层筛过滤，从而使得氧化剂和还原剂混合均匀。这样的三层叶片三层筛结构可实现即使在氧化剂和还原剂的加入量较低的情况下，两者也能达到良好的混合均匀度。另外，由于叶片的不停搅拌，筛网不易堵塞，过筛效率和混合效果都强于单纯的筛过滤。

优选地，混硝料斗中的筛网网孔大小可根据氧化剂和还原剂的种类和特性进行选择和调整。

优选地，本发明混硝制引一体机的加硝装置中两个药斗的出口包括流量调节阀门，以便根据氧化剂和还原剂的种类和物料特性(例如颗粒大小，颗粒粗糙度等)调节进入混硝料斗的氧化剂和还原剂的重量比例，例如采用高氯酸钾和木炭时，两者的重量比例可以是5∶3；同样地，所述的混硝料斗出口也可包括流量调节阀门。所述的阀门可以是现有技术的任意阀门，具体类型包括球阀，多孔阀等。

优选地，本发明混硝制引一体机的加硝装置中，硝杯的出口包括用于铺洒混合药粉的硝盘，硝盘呈圆柱体是可以转动的，且圆柱体表面带有环形槽，其圆柱体表面下侧与引纸相切，上侧与硝杯内的混合药粉相接。硝杯中的混合药粉进入硝盘的环形槽内，在引纸的拉动下硝盘会转动，将环形槽内的混合药粉铺洒在引纸纸面上。带有环形槽的硝盘可保证混合药粉集中地铺洒在引纸纸面上，可减少药粉的散落。

优选地，本发明混硝制引一体机的加硝装置中，药斗呈漏斗型，并配有搅动件和搅动轴，以帮助氧化剂或还原剂顺利地从出口流出，而不会堵塞出口。

优选地，本发明混硝制引一体机的加硝装置配有封闭型内环回收圈，其作用在于将引纸上散落的混合药粉全部回收到硝杯。所述的封闭型内环回收圈是外侧壁封闭的环形槽，外环壁与两个侧壁相连，内侧壁为环形，外侧壁为完整圆形，没有内环壁，内外侧壁之间设有若干竖板，由此形成开口朝向环心的连续环形槽。整个内环回收圈的下缘处于引纸下方，上缘处于硝杯入口上方。回收圈由电机带动旋转，从引纸上散落的混合药粉进入下方的回收圈环形槽内，回收圈经转动之后，将环形槽内的混合药粉倒回硝杯中。由于内环回收圈的外侧壁是封闭的，可有效防止环形槽的药粉散落至台面和地面；而且由于环形槽是连续的，可保证将引纸上散落的药粉全部回收，而不会造成药粉的遗撒。现有的余硝回收装置一般都是开放式，且不连续的，例如采用回收勺，回收勺接收多余的混合药粉，再倒回硝杯中，将此回收步骤重复多次尽可能地多回收药粉。然而，由于多余药粉从引纸上的散落是连续的，采用这种开放式且不连续的回收装置通常会造成地面和台面上散落众多混合药粉，工房中也弥漫着药粉，这些药粉将是极大的安全隐患。本发明所述的封闭型内环回收圈可以回收全部的散落药粉，从而完全避免混合药粉遗撒在地面或弥散在空气中，消除了安全隐患，也避免了药粉的浪费。

优选地，本发明所述的加硝装置中，混合药粉承载量不大于0.5kg，包括混硝料斗，硝杯和内环回收圈中所含有的混合药粉总量。本发明中主要是通过药斗加料量和各出口的流量调节阀门来控制最终硝杯中的药粉量。药粉的限量操作是降低危险，消除隐患的主要措施。在现有技术中，硝杯中一次性加入的混合药粉在0.8kg左右，高于0.8kg非常容易出现较大安全事故，造成人员伤亡，药粉量过低则不利于提高生产效率。而事实上，即使0.8kg的混合药粉量仍然能产生较大的爆炸威力，一旦操作不当引发事故，就会出现操作人员的伤亡。在本发明中，加硝装置的药粉总承载量控制在0.5kg以下，从源头上降低了操作的危险性，即使出现爆炸，其影响范围也是有限的，可控的。而且，本发明的混硝料斗所具有的独特三层叶片三层筛结构能够有效保证少量药粉的均匀混合，从而保证引线的质量。现有技术中提前混硝的制引工艺与本发明混硝制引一体的工艺相比，两者在工艺流程，硝量(即混合药粉的量)，定员，占地面积，安全等级等各方面的差异如表1所示。

本发明的混硝制引一体机中，引纸托盘用于放置引纸，而且引纸在绕引机的牵引下运动前进。硝杯往运动前进的引纸上均匀撒上混合药粉。

本发明的混硝制引一体机中，绕引机的转动牵引着引纸向前，而且绕引机的转动平面与引纸的运动方向垂直，因此随着绕引机的转动，平铺的引纸将慢慢呈螺旋状扭紧，均匀撒上药粉的引纸由此形成了引线半成品。

本发明的混硝制引一体机制得的引线半成品再经过涂胶工艺即可制得引线成品。所述的涂胶工艺可通过市场上现有的浆引机完成，涂胶工艺使得引纸上的药粉更为牢固地粘附在引纸上。

本发明的混硝制引一体机可以是单引线独立生产，也可以多引线同时生产。

当然，本发明的混硝制引一体机还应包括法律法规所规定的必要部件，例如用于防静电的部件和材料。

本发明还提供了一种混硝制引一体的引线制备方法，其主要包括以下步骤：

a.预处理：对氧化剂和还原剂进行预处理，以去除其中的杂质并使原料颗粒均匀利于搅拌混合；

b.称料：称量氧化剂和还原剂，分别加入本发明所述的混硝制引一体机的药斗中；

c.混硝：在上述的混硝料斗中进行氧化剂和还原剂的混合；

d.加硝：混合药粉通过上述的硝杯铺洒在引纸上；

e.余硝回收：利用上述的内环回收圈回收散落的混合药粉；

f.制引：利用上述的绕引机将铺洒好药粉的引纸从平铺状的纸条绕紧成螺旋状的引线，得到引线半成品；

g.储藏：将f步骤的引线半成品置于中转工房，备用。

本发明的混硝制引一体的引线制备方法，所述步骤a的预处理步骤可采用现有的单质擦料机完成，主要是通过粉碎，搅拌，过筛等操作去除原料中的杂质，使原料颗粒均匀。

本发明的混硝制引一体的引线制备方法，还可包括将步骤g的引线半成品经过涂胶和干燥工艺制成引线成品的步骤。所述的涂胶工艺可通过现有的浆引机完成，涂胶工艺使得引纸上的药粉更为牢固地粘附在引纸上。涂胶之后的干燥可采用现有的烘干机完成，或通过自然阴干的方法进行干燥。

本发明的有益效果是：本发明采用混硝、制引一体自动化综合技术，代表了鞭炮引线制造设备的现代先进制造水平，该机器可根据需要量即时进行氧化剂和还原剂的混合，同时将混合药粉撒在引纸上。这种即时混硝的工艺设计，避免了大量混合药粉的存放和转运操作，切实把危险岗位数量，和用工数量降下来，实现有效预防事故发生，保障公共安全和人身、财产的安全，并同时提高了劳动生产效率。

附图说明

图1为本发明混硝制引一体机的正视图。

图中：

1.氧化剂料斗

2.搅动件

3.搅动轴

4.还原剂料斗

5.流量调节阀门

6.下料筒

7.混硝料斗

8.筛选室

9.叶片

10.筛网

11.流量调节阀门

12.硝杯

13.内环回收圈

14.硝盘

15.引纸

16.机架

17.引纸托盘

18.电机(图中未示出)

19.绕引机(图中未示出)

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例1：

如图1所示，本发明所述的一种混硝制引一体机，其结构主要包括机架16，药斗1和4，混硝料斗6，硝杯12，内环回收圈13，绕引机19以及电机18。

药斗1用于氧化剂的投料，药斗4用于还原剂的投料，药斗中配有搅动件2和搅动轴3，搅动件2由搅动轴3驱动旋转用于搅动原料，以防粉状原料堵塞料斗的流量调节阀门5，阀门5用于控制氧化剂和还原剂的流量。将氧化剂和还原剂按生产所需比例分别加至药斗1和4中，它们将通过药斗下方的下料筒6进入混硝料斗7。

混硝料斗7中包括三层叶片9和三层筛网10的结构，氧化剂和还原剂进入混硝料斗7中经过叶片9的搅拌，和筛网10的过滤，被混合均匀，形成混合药粉。混合药粉通过混硝料斗7的出口进入硝杯12。混硝料斗7的出口配有流量调节阀门11，用于调节混合药粉的流量大小。混合药粉经过硝杯12出口上的硝盘14被均匀地铺洒在引纸15，由此完成加硝工艺。

从引纸15上散落的混合药粉会进入下方的内环回收圈13的环形槽内，随着内环回收圈13的转动，环形槽内的混合药粉可被倒回至硝杯12中。

该混硝制引一体机可以同时生产两条引线，只需配备两个硝杯。

实施例2：

采用实施例1的混硝制引一体机制备引线的方法，其主要包括以下步骤：

a.对高氯酸钾和木炭原料进行预处理，以去除原料中的杂质并使原料颗粒均匀利于搅拌混合；

b.按重量比5∶3称量经过预处理的高氯酸钾和木炭，并分别加入实施例1所述的混硝制引一体机的药斗1和4中；

c.在混硝料斗7中进行高氯酸钾和木炭的混合；

d.混合药粉通过硝杯12铺洒在引纸上；

e.利用内环回收圈13回收散落的混合药粉；

f.利用绕引机19将铺洒好药粉的引纸从平铺状的纸条绕紧成螺旋状的引线，得到引线半成品；

g.将f步骤的引线半成品置于中转工房，备用。

由实施例2所述的混硝制引一体机制备引线的工艺与传统引线制备工艺在工艺流程，硝量，定员，占地面积，安全等级等方面的区别如表1所示。

Claims (8)

1.一种混硝制引一体机，其结构主要包括机架，加硝装置，绕引机以及电机，其中加硝装置包括分别用于添加氧化剂和还原剂的两个药斗，与药斗出口相连的混硝料斗，以及与混硝料斗出口相连的硝杯，所述混硝料斗具有三层筛结构，且每层筛面都配有一个旋转叶片，三个旋转叶片由电机带动旋转，硝杯的出口对准引纸。

2.权利要求1所述的混硝制引一体机，所述的加硝装置的混合药粉承载量不大于0.5kg。

3.权利要求1所述的混硝制引一体机，所述的药斗的出口包括调节出口流量的阀门。

4.权利要求1所述的混硝制引一体机，所述的混硝料斗出口包括调节流量的阀门。

5.权利要求1所述的混硝制引一体机，所述的药斗内配有搅动件和搅动轴。

6.权利要求1所述的混硝制引一体机，所述的加硝装置具有回收散落的混合药粉的封闭型内环回收圈。

7.权利要求1所述的混硝制引一体机，所述的硝杯出口包括用于铺洒混合药粉的硝盘，硝盘呈圆柱体是可以转动的，且圆柱体表面带有环形槽，其圆柱体表面下侧与引纸相切，上侧与硝杯内的混合药粉相接。

8.采用权利要求1-7所述的混硝制引一体机的引线制备方法，其主要包括以下步骤：

a.预处理：对氧化剂和还原剂进行预处理，以去除其中的杂质并使原料颗粒均匀利于搅拌混合；

b.称料：称量氧化剂和还原剂，分别加入权利要求1-7所述的混硝制引一体机的药斗中；

c.混硝：在混硝料斗中进行氧化剂和还原剂的混合；

d.加硝：混合药粉通过硝杯铺洒在引纸上；

e.余硝回收：利用内环回收圈回收散落的混合药粉；

f.制引：利用绕引机将铺洒好药粉的引纸从平铺状的纸条绕紧成螺旋状的引线，得到引线半成品；

g.储藏：将f步骤的引线半成品置于中转工房，备用。

Images