CN104527123B - 一种用于粉末压球的压球机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于粉末压球的压球机。本发明的用于粉末压球的压球机，包括输送螺旋、挤出机、加压套、成型辊子和真空系统，所述输送螺旋通过真空仓连接挤出机，所述真空仓上连接有真空系统，使所述输送螺旋与挤出机内处于真空状态；所述挤出机的出口处设有加压套，物料在所述加压套内所受的压力4MPa以上，所述加压套的出口置于配对的两个成型辊子之间。本发明的用于粉末压球的压球机，利用挤出机将物料在加压套内压制密实，这一压料的过程不需要象常规压球机那样很大的功率，并且由于有抽真空，压制物料棒时不需要排气，使物料很容易压制密实；成型辊子将物料棒辊切成球团也不需要太大的功率；根据产量的需要可以多螺杆并联。

Description

一种用于粉末压球的压球机

技术领域

本发明涉及冶金、矿山、煤炭、耐火材料、化工、建材等行业的粉末成球设备，特别是用于粉末压球的压球机。

背景技术

在冶金、矿山、煤炭、耐火材料、化工、建材等行业中,通常要对一些物料如铁精粉、铬铁矿粉、氧化镁粉、铜精粉、铬矿粉、锰矿粉、红土镍矿、铅锌废料、铝钒土、有色金属粉末、生石灰粉、白云石粉、耐火料、陶瓷料、钢厂含铁粉料、转炉污泥、氧化铁粉等制作球团，以便于进炉冶炼和煅烧。其方法是将上述粉末与粘结剂混合在一起，经混匀、制团、烘干等生产工序制成。其关键的一道工序是制团，为了提高产量和保证球团大小的一致性，现在都采用对滚高压压球机制造，将上述物料经喂料机送入到对滚式高压压球机辊子之间辊压，由于辊面上制作了很多球窝，混合料通过辊子后就能被压成球团。检测球团压制合格与否的方法通常是球团从0.5米高处落到硬胶板上20次不裂为合格，这就要求球团压制密实。现在的压球机存在成本高、辊面寿命短、成球率低、耗能高等缺点。我们在研究压球机压球的过程中有一重要发现：由于物料在喂料机中是强制性喂料，喂料机对物料已进行了一定程度的压紧，但从喂料机进入球窝辊面的加压区有一段距离，物料在流动的过程中又松散了，使强制喂料几乎作了无用功；再加上物料含有粘结剂，在压球的过程中将空气封闭在球团中，使压辊需很高的压力才能压成合格的球团，尽管如此，成球率还是相当低的；在压球的过程中，为了使球团有足够的时间排气，必须在很低的速度下进行，生产效率很低；并且传统的压球机系统相当庞大，使其制造成本相当高。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于粉末压球的压球机，利用挤出机将物料在加压套内压制密实，这一压料的过程不需要常规的大功率，并且由于抽真空，压制物料棒时不需要排气，使物料很容易压制密实；成型辊子将物料棒辊切成球团也无需大功率，该压球机的功率小、成球率高、产量大、设备完好率高、体积小、成本低。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的用于粉末压球的压球机，包括输送螺旋、挤出机、加压套、成型辊子和真空系统，所述输送螺旋通过真空仓连接挤出机，所述真空仓上连接有真空系统，使所述输送螺旋与挤出机内处于真空状态；所述挤出机的出口处设有加压套，物料在所述加压套内所受的压力为4MPa以上，所述加压套的出口置于配对的两个成型辊子之间；其中两个成型辊子的圆周上均布有若干成型切刀，任意相邻的两个成型切刀之间具有一定的间隙，两个成型辊子同步转动时其上的成型切刀相互对应配合；其中所述成型切刀由硬质合金材料制成,其组成成份的重量百分比为6%Co+4%Ni+2%Cr+余量WC,经成型压制和低压烧结后，再精加工而成，镶嵌在成型辊子上，更换方便。

由于上述结构，利用挤出机将物料在加压套内压制密实，其中加压套内物料的压力为4MPa以上，才能使物料压制密实；这一压料的过程不需要象常规压球机那样很大的功率，并且由于有抽真空，压制物料棒时不需要排气，使物料很容易压制密实；成型辊子将物料棒辊切成球团也不需要太大的功率；根据产量的需要可以多螺杆并联。所以本用于粉末压球的压球机的功率小、成球率高、产量大、设备完好率高、体积小、成本低。工作时，物料经输送螺旋进入挤出机内，真空系统对挤出机内的物料抽真空，抽成真空的物料通过挤出机的输送段进入加压段压制密实，在加压套内形成密实的物料，通过加压套的出口输出成密实的物料棒，物料棒进入同步相旋转的成型辊子，成型辊子上的成型切刀将物料棒辊切成球团。由于成型辊子圆周上均匀安装了若干个成型切刀，成型切刀由硬质合金材料制成，保证其使用寿命不低于12000小时。

本发明的用于粉末压球的压球机，所述真空仓上连接的真空系统，使输送螺旋与挤出机内的真空度为760托～10^-3托。

上述结构，真空系统由真空泵及辅助装置组成，可以是固定式，也可以是便携式，对输送螺旋导筒内物料和挤出机导筒内物料抽真空，真空度为粗真空到低真空，即760托～10^-3托。

本发明的用于粉末压球的压球机，所述挤出机内设有单个螺杆或由两个以上螺杆相互配合形成的螺杆组；其中所述螺杆组中螺杆的螺旋方向为同向或反向。

本发明的用于粉末压球的压球机，所述加压套的上设有1-50个出口；所述挤出机将物料从加压套的出口挤出物料棒，所述物料棒的密度为其真密度的75%～98%,所述物料棒的剪切强度为500KPa～30MPa，所述物料棒的挤出速度为1mm/s～500mm/s。

由于上述结构，通过预先将物料挤压成一定强度（剪切强度为500KPa～30MPa）和密度要求的物料棒，可确保制成球团后的密实度要求；同时该物料棒的挤出速度过快，则容易使物料棒断裂，影响球团的形成；若挤出速度过慢，则严重影响球团的加工效率，同时容易造成挤出机内物料过多而堵塞。

本发明的用于粉末压球的压球机，所述两个成型辊子分别通过减速器联轴器连接到减速同步器的输出轴上，所述减速同步器的输入轴通过电机联轴器与电机连接。电机联轴器联接到减速同步机上，减速同步机的输出两轴与两个减速器联轴器相联，两减速器联轴器分别联接到两成型辊子上，两成型辊子圆周上均匀安装了若干个成型切刀；输送螺旋与挤出机相联，加压套联接在挤出机导筒上；真空泵及辅助装置安装在压球机上，真空口与挤出机的真空仓连通。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的用于粉末压球的压球机，利用挤出机将物料在加压套内压制密实，这一压料的过程不需要像常规压球机那样很大的功率，并且由于有抽真空，压制物料棒时不需要排气，使物料很容易压制密实；

2、本发明的用于粉末压球的压球机，成型辊子将物料棒辊切成球团也不需要太大的功率；根据产量的需要可以多螺杆并联。所以本用于粉末压球的压球机的功率小、成球率高、产量大、设备完好率高、体积小、成本低。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的压球机的原理图；

图2是本发明中成型辊子传动示意图；

图3是本发明中成型切刀示意图；

图4是本发明中单螺杆示意图；

图5是本发明中同向螺旋双螺杆示意图；

图6是本发明中反向螺旋双螺杆示意图；

图7是本发明中同向螺旋三螺杆示意图；

图8是本发明中反向螺旋三螺杆示意图；

图9是本发明中五螺杆示意图；

图中所示：1-成型辊子，2-加压套，3-挤出机，4-螺杆，5-真空泵及辅助装置，6-真空仓，7-输送螺旋，8-物料，9-输送螺旋导筒，10-物料棒，11-球团，12-减速器联轴器，13-减速同步器，14-电机联轴器，15-电机，16-成型切刀，17-挤出机导筒。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施方式1：如图1、2、3、4所示：一种用于粉末压球的压球机由输送螺旋7、挤出机3、加压套2、成型辊子1、真空泵及辅助装置5等组成。挤出机的螺杆4含有输送段和加压段，挤出机螺杆采用单螺杆。加压套2设置有三个出口。成型辊子1由电机15驱动减速同步器13带动，实现两成型辊子1反向同步旋转，转速可调；成型辊子1圆周上均匀安装了若干个成型切刀16，其中所述成型切刀16由组成成份按重量百分比为6%Co+4%Ni+2%Cr+余量WC的硬质合金材料,经成型压制和低压烧结后，再经精加工而成，镶嵌在成型辊子上，保证其使用寿命不低于12000小时。加压套2内物料的压力为4MPa以上，能使物料8压制密实。真空泵及辅助装置5是固定式，对输送螺旋导筒9内物料和挤出机导筒17内物料抽真空，真空度为粗真空10托，当然根据要求可在760托～10^-3托之间选择。

电机15与电机联轴器14相联，电机联轴器14联接到减速同步机13上，减速同步机13的输出两轴与两个减速器联轴器12相联，两减速器联轴器12分别联接到两成型辊子1上，两成型辊子1圆周上均匀安装了若干个成型切刀16；输送螺旋7与挤出机3相联，加压套2联接在挤出机导筒17上；真空泵及辅助装置5安装在压球机上，真空口与挤出机3的真空仓6连通。

工作时，电机15通过电机联轴器14驱动减速同步机13，减速同步机13的两输出轴进行同步相向旋转，分别通过相联接的减速器联轴器12驱动两成型辊子1同步相向转动。物料8经输送螺旋7进入挤出机3内，真空泵及辅助装置5对挤出机3内的物料8抽真空，抽成真空的物料8通过挤出机3的输送段进入加压段压制密实，在加压套2内形成密实的物料，通过加压套的出口输出成密实的物料棒10，其中所述物料棒10的密度为其真密度的75%～98%,其中真密度指材料在绝对密实状态下的体积内固体物质的实际体积，不包括内部空隙。所述物料棒10的剪切强度为500KPa～30MPa，所述物料棒10的挤出速度为1mm/s～500mm/s；物料棒10进入同步相旋转的成型辊子1，成型辊子1上的成型切刀16将物料棒10辊切成球团11。

正是由于本发明的用于粉末压球的压球机，利用挤出机将物料在加压套内压制密实，这一压料的过程不需要象常规压球机那样很大的功率，并且由于有抽真空，压制物料棒时不需要排气，使物料很容易压制密实；成型辊子将物料棒辊切成球团也不需要太大的功率。所以本用于粉末压球的压球机的功率小、成球率高、产量大、设备完好率高、体积小、成本低。

实施方式2：如图5和图6所示：一种新压球机的组成如实施方式1所示，采用双螺杆并联挤出机，螺杆相互间的螺旋方向可以是同向的，也可以是反向的。加压套设置有六个出口。同样达到了实施方式1的效果，并且产量比实施方式1提高了1倍。

实施方式3：如图7和图8所示：一种新压球机的组成如实施方式1所示，采用三螺杆并联挤出机，螺杆相互间的螺旋方向可以是同向的，也可以是反向的。加压套设置有九个出口。同样达到了实施方式1的效果，并且产量比实施方式1提高了2倍。

实施方式4：如图9所示：一种新压球机的组成如实施方式1所示，采用五螺杆并联挤出机，螺杆相互间的螺旋方向同向。加压套设置有十五个出口。同样达到了实施方式1的效果，并且产量比实施方式1提高了3倍。

工作时，电机通过电机联轴器驱动减速同步机，减速同步机的两输出轴进行同步相向旋转，分别通过相联接的减速器联轴器驱动两成型辊子同步相向转动。物料经输送螺旋进入挤出机内，真空系统对挤出机内的物料抽真空，抽成真空的物料通过挤出机的输送段进入加压段压制密实，在加压套内形成密实的物料，通过加压套的出口输出成密实的物料棒，物料棒进入同步相旋转的成型辊子，成型辊子上的成型切刀将物料棒辊切成球团。

正是由于本发明的用于粉末压球的压球机，利用挤出机将物料在加压套内压制密实，这一压料的过程不需要象常规压球机那样很大的功率，并且由于有抽真空，压制物料棒时不需要排气，使物料很容易压制密实；成型辊子将物料棒辊切成球团也不需要太大的功率；根据产量的需要可以多螺杆并联。所以本用于粉末压球的压球机的功率小、成球率高、产量大、设备完好率高、体积小、成本低。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种用于粉末压球的压球机，其特征在于：它包括输送螺旋（7）、挤出机（3）、加压套（2）、成型辊子（1）和真空系统，所述输送螺旋（7）通过真空仓（6）连接挤出机（3），所述真空仓（6）上连接有真空系统，使所述输送螺旋（7）与挤出机（3）内处于真空状态；所述挤出机（3）的出口处设有加压套（2），物料在所述加压套（2）内所受的压力为4MPa以上；所述挤出机（3）内设置有2～5个螺杆（4），加压套（2）上设有6～15个出口，其中出口数是螺杆数的三倍；加压套的出口置于配对的两个成型辊子（1）之间，布满成型辊子的轴向宽度；挤出机（3）将物料从加压套（2）的出口挤出成物料棒（10）后，使物料棒（10）布满成型辊子的轴向宽度；所述物料棒（10）的密度为其真密度的75%～98%,所述物料棒（10）的剪切强度为500KPa～30MPa，所述物料棒（10）的挤出速度为1mm/s～500mm/s。

2.如权利要求1所述的用于粉末压球的压球机，其特征在于：所述真空仓（6）上连接的真空系统，使输送螺旋（7）与挤出机（3）内的真空度为760托～10^-3托。

3.如权利要求1或2所述的用于粉末压球的压球机，其特征在于：所述螺杆（4）的螺旋方向为同向或反向。

4.如权利要求3所述的用于粉末压球的压球机，其特征在于：其中两个成型辊子（1）的圆周上均布有若干成型切刀（16），任意相邻的两个成型切刀（16）之间具有一定的间隙，两个成型辊子（1）同步转动时其上的成型切刀（16）相互对应配合；其中所述成型切刀（16）由组成成份按重量百分比为6%Co+4%Ni+2%Cr+余量WC的硬质合金材料,经成型压制和低压烧结后，再经精加工而成。

5.如权利要求4所述的用于粉末压球的压球机，其特征在于：所述两个成型辊子（1）分别连接到减速器的输出轴上，所述减速器的输入轴通过联轴器与电机（15）连接。