CN105536644A - 一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机及其造粒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机及其造粒工艺，包括造粒罐，造粒罐安装于可调式底座上；造粒罐的上部设有成核室，成核室内设有搅拌轴，搅拌轴上沿其轴向设有若干组搅拌齿，搅拌轴上还设有雾化喷嘴，雾化喷嘴和搅拌齿沿搅拌轴的轴向相间设置；雾化喷嘴连接有输水管，输水管上设有雾化水控制阀和防堵装置；还包括与造粒罐的入料口衔接的连续加料装置；造粒罐的下部设有成球室，成球室内设有回转装置，回转装置上设有回转盘，造粒罐的罐体上设有出料口；造粒罐的内侧壁上安装有刮料板，回转盘位于刮料板和造粒罐的罐体之间。本发明能够实现连续造粒，效率高；颗粒含水率可控，控制精度高；能耗低、结构紧凑、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机及其造粒工艺。
背景技术
在当前的陶瓷行业中，因为干法造粒制粉技术存在真颗粒的充分分散性问题、假颗粒的成型压缩比问题，使得干法造粒制备的粉体颗粒级配难以达到压砖机的坯料颗粒级配（20-80目）的要求，且含水率难以控制。因此陶瓷行业基本沿用球磨-喷雾湿法造粒制粉技术，而湿法造粒制粉技术存在能耗高、成本贵、污染大等问题，已经严重背离国家提倡的节能减耗政策；另外现有的圆盘造粒机属于间歇造粒，生产上也有少量应用，但是间歇造粒存在工艺控制难度高，间断生产不能大幅提高产量等不足。因此发明一种连续造粒机已经成为行业发展的必然趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供能耗低、成本低，方便控制颗粒含水率，且能够连续化生产，生产效率高，生产所得颗粒大小可控的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，包括造粒罐，所述造粒罐安装于可以调整所述造粒罐的轴向相对水平面的倾角的可调式底座上；所述造粒罐的上部设有成核室，所述成核室内设有搅拌轴，所述搅拌轴连接有驱动所述搅拌轴转动的第一驱动装置；所述搅拌轴上沿其轴向设有若干组搅拌齿，相邻两组搅拌齿相互交错设置；所述搅拌轴上还设有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴连接有输水管，所述输水管上设有雾化水控制阀和防止所述雾化喷嘴堵塞的防堵装置；所述雾化喷嘴和所述搅拌齿沿所述搅拌轴的轴向相间设置；还包括连续加料装置，所述连续加料装置与设于所述造粒罐上部的入料口衔接；所述造粒罐的下部设有成球室，所述成球室与所述成核室连通，所述成球室内设有回转装置，所述回转装置连接有驱动其转动的第二驱动装置；所述回转装置上设有回转盘，所述造粒罐的内侧壁上设有刮料板调整座，所述刮料板调整座上安装有刮料板，所述回转盘位于所述刮料板和所述造粒罐的罐体之间；所述造粒罐上设有出料口，所述出料口位于所述回转盘的上侧。
作为优选的技术方案，所述第一驱动装置包括传动电机，所述传动电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述搅拌轴穿过并伸出所述造粒罐的上壁，所述搅拌轴伸出所述造粒罐的一端安装有传动齿轮，所述传动齿轮与所述驱动齿轮相互啮合。
作为优选的技术方案，所述第二驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机连接有可调式减速机，所述驱动电机和所述可调式减速机之间设有联轴器，所述回转装置安装在所述可调式减速机的输出轴上。
作为优选的技术方案，所述雾化喷嘴为螺旋式喷嘴；所述防堵装置包括空压机，所述空压机与位于所述雾化水控制阀和所述雾化喷嘴之间的所述输水管连通，所述空压机与所述输水管之间设有高压空气控制阀。
作为优选的技术方案，所述输水管连接有水泵，所述防堵装置还包括设置于所述水泵的进水口和所述水泵的出水口的过滤器。
作为优选的技术方案，还包括PID控制器，所述出料口设有湿度传感器，所述连续加料装置为皮带输送装置，所述皮带输送装置上设有皮带秤；所述输水管上设有流量计，所述流量计、所述皮带秤、所述湿度传感器、所述雾化水控制阀和所述防堵装置与所述PID控制器电连接。
作为优选的技术方案，所述可调式底座包括相对设置的铰接臂和调节臂，所述铰接臂的一端固定在所述造粒罐上，所述铰接臂的另一端与安装在地面上的铰接座铰接；所述调节臂包括固定座，所述固定座与所述造粒罐之间设有螺旋升降机构。
作为优选的技术方案，所述螺旋升降机构包括转动安装在所述固定座上的驱动杆，所述驱动杆螺纹连接有滑块，所述滑块和所述造粒罐之间设有辅助杆，所述辅助杆一端与所述造粒罐铰接，所述辅助杆的另一端固定在所述滑块上；所述驱动杆的一端通过销轴固定有旋转手柄。
作为优选的技术方案，所述刮料板的两端设有圆柱形的安装端，所述刮料板调整座设有与所述安装端外形相适应的安装腔，所述安装腔的外壁上设有贯穿所述外壁的锁紧孔，所述锁紧孔内设有顶紧所述安装端的顶紧螺栓。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种能够利用上述一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机进行造粒生产，且颗粒均匀，方便操作的造粒工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：应用上述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机进行造粒的造粒工艺，包括以下步骤：
步骤一：启动搅拌轴，搅拌轴的转速为50r/min-200r/min；
步骤二：启动连续加料装置，连续加料装置经入料口连续向造粒罐供料，搅拌齿搅拌粉料呈流化悬浮状态的；
步骤三：开启水泵，搅拌轴转动的同时开启雾化水控制阀，雾化喷嘴喷出水雾，雾化水控制阀的加水量占粉料量和加水量总和的12-14%；
步骤四：开启回转装置，控制回转盘的转速为20r/min-40r/min，成型达标颗粒经回转盘从出料口流出，颗粒直径为20目-80目。
本发明的工作原理为：粉料经连续加料装置进入成核室，进入成核室的粉料经搅拌轴上的搅拌齿打散，呈悬浮状态，依靠重力作用，粉料呈流动状态；打开雾化水控制阀，高压雾化水经雾化喷嘴均匀喷射到粉料之间，粉体相互凝集成粒，粒子落到回转盘上，在驱动电机的带动下，回转装置带动回转盘呈匀速回转，在回转过程中粒子之间相互接触及冲撞逐渐成长，通过调整可调试底座以及回转盘的转速可控制物料在回转盘内的时间长短，将得到不同大小的颗粒产品。根据粉料性质不同，控制回转盘的转数在20r/min-40r/min范围内。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
1）本发明能够实现连续加料、连续造粒，提高产能，造粒效率高；
2）通过调整可调式底座来改变造粒罐的倾角并控制回转盘的转速可控制颗粒大小，颗粒级配可控；
3）本发明的出料口设有湿度传感器，PID控制器可自动根据湿度传感器、皮带秤及流量计的数据来调整雾化水控制阀的加水量，生产的颗粒含水率可控，控制精度高；
4）本发明结构紧凑占地面积少，成本低；能耗低、噪音小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例中调节座的结构示意图；
图3是本发明实施例中刮料板的安装示意图；
图4是图3中A区域的放大视图。
图中：1-输出轴；2-回转装置；3-回转盘；4-刮料板；5-成球室；6-成核室；7-水泵；8-过滤器；9-连续加料装置；10-入料口；11-雾化水控制阀；12-高压空气控制阀；13-空压机；14-传动齿轮；15-传动电机；16-造粒罐；17-搅拌轴；18-雾化喷嘴；19-搅拌齿；20-出料口；21-驱动电机；22-联轴器；23-可调式减速机；24-可调式底座；25-固定座；26-滑块；27-驱动杆；28-辅助杆；29-铰接座；30-铰接臂；31-刮料板调整座；32-安装腔；33-锁紧孔；34-安装端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，包括造粒罐16，所述造粒罐16包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体通过法兰连接。上壳体和下壳体可拆装，便于后期检修和维护。所述造粒罐16安装于可以调整所述造粒罐16的轴向相对水平面的倾角的可调式底座24上。如图2所示，所述可调式底座24包括相对设置的铰接臂30和调节臂。所述铰接臂30的一端固定在所述造粒罐16上，所述铰接臂30的另一端与安装在地面上的铰接座29铰接。所述调节臂包括固定座25，所述固定座25与所述造粒罐16之间设有螺旋升降机构。所述螺旋升降机构包括转动安装在所述固定座25上的驱动杆27，所述驱动杆27螺纹连接有滑块26，所述滑块26和所述造粒罐16之间设有辅助杆28，所述辅助杆28一端与所述造粒罐16铰接，所述辅助杆28的另一端固定在所述滑块26上。所述驱动杆27的一端通过销轴固定有旋转手柄，便于对螺杆27进行调节。通过旋转驱动杆27，滑块26可沿着驱动杆27的轴向上下移动，由于铰接臂30无法上下移动，只能转动，故选择驱动杆27可调节造粒罐16的轴向相对水平面的倾角。通过改变造粒罐16的倾角可控制颗粒在造粒罐16内的成型时间，方便控制颗粒的大小，颗粒级配可控。
如图1所示，所述造粒罐16的上部设有成核室6，所述成核室6内设有搅拌轴17，所述搅拌轴17连接有驱动所述搅拌轴17转动的第一驱动装置。所述第一驱动装置包括传动电机15，所述传动电机15的输出轴上设有驱动齿轮，所述搅拌轴17穿过并伸出所述造粒罐16的上壁，所述搅拌轴17伸出所述造粒罐16的一端安装有传动齿轮14，所述传动齿轮14与所述驱动齿轮相互啮合。所述搅拌轴17上沿其轴向设有若干组搅拌齿19，相邻两组搅拌齿19相互交错设置。优选的，所述搅拌轴17上设有三组搅拌齿19。所述搅拌轴17上还设有雾化喷嘴18，所述雾化喷嘴18和所述搅拌齿19相间设置。所述雾化喷嘴18为螺旋式喷嘴，所述雾化喷嘴18连接有输水管，所述输水管上设有流量计、雾化水控制阀11和防止所述雾化喷嘴18堵塞的防堵装置。所述防堵装置包括空压机13，所述空压机13与位于所述雾化水控制阀11和所述雾化喷嘴18之间的所述输水管连通，所述空压机13与所述输水管之间设有高压空气控制阀12。对于成核室6内的物料造成雾化喷嘴18的堵塞，则可间断控制雾化水控制阀11关闭并打开高压空气控制阀12，瞬时冲击喷嘴，疏通。另外雾化喷嘴18采用市面常用螺旋式喷嘴，既增加了雾化水喷出速度，又可有效防止堵塞。所述输水管连接有水泵7，优选的，在与输水管连接的水泵7的进水口和出水口设置过滤器8，保证雾化所需的水达到要求。
还包括连续加料装置9，所述连续加料装置9为皮带输送装置，所述皮带输送装置上设有皮带秤。所述连续加料装置9与设于所述造粒罐16上部的入料口10衔接送料。所述造粒罐16的下部设有成球室5，所述成球室5与所述成核室6连通。所述成球室5内设有回转装置2，所述回转装置2连接有驱动其转动的第二驱动装置。所述第二驱动装置包括驱动电机21，所述驱动电机21连接有可调式减速机23，所述驱动电机21和所述可调式减速机23之间设有联轴器22。所述回转装置2安装在所述可调式减速机23的输出轴1上。所述回转装置2上设有回转盘3，所述造粒罐16上设有出料口20，所述出料口20位于所述回转盘3的上侧。所述造粒罐16的内侧壁上设有刮料板调整座31，所述刮料板调整座31上安装有刮料板4，所述回转盘3位于所述刮料板4和所述造粒罐16的罐体之间，有效避免成型颗粒粘附在回转盘3上。如图3和图4所示，所述刮料板4的两端设有圆柱形的安装端34，所述刮料板调整座31设有与所述安装端外形相适应的安装腔32，所述安装腔32的外壁上设有贯穿所述外壁的锁紧孔33，所述锁紧孔33内设有顶紧所述安装端34的顶紧螺栓。对于不同的工艺及颗粒大小的要求，可控制结合回转盘3的转速及可调式底座24的倾角、刮料板4的转角以达到生产要求。
一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机还包括PID控制器，所述出料口20设有湿度传感器，所述皮带秤、所述湿度传感器、高压空气控制阀12和所述雾化水控制阀11与所述PID控制器电连接。控制原理为：PID控制器可接收皮带秤和流量计的信号，自动根据湿度传感器反馈颗粒的含水率是否达标来调整雾化水控制阀11进水量；同时，PID控制器还控制高压空气控制阀12和雾化水控制阀11的开启，以避免雾化喷嘴堵塞。
应用上述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机的造粒工艺，包括以下步骤：
步骤一：启动搅拌轴，搅拌轴的转速为50r/min-200r/min；
步骤二：启动连续加料装置，连续加料装置经入料口连续向造粒罐供料，搅拌齿搅拌粉料呈流化悬浮状态的；
步骤三：开启水泵，搅拌轴转动的同时开启雾化水控制阀，雾化喷嘴喷出水雾，雾化水控制阀的加水量占粉料量和加水量总和的12-14%；
步骤四：开启回转装置，控制回转盘的转速为20r/min-40r/min，成型达标颗粒经回转盘从出料口流出，颗粒直径为20目-80目。
本发明能够实现连续造粒，提高产能，效率高；颗粒含水率可控，控制精度高；能耗低、噪音小，结构紧凑、占地面积少，成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：包括造粒罐，所述造粒罐安装于可以调整所述造粒罐的轴向相对水平面的倾角的可调式底座上；所述造粒罐的上部设有成核室，所述成核室内设有搅拌轴，所述搅拌轴连接有驱动所述搅拌轴转动的第一驱动装置；所述搅拌轴上沿其轴向设有若干组搅拌齿，相邻两组搅拌齿相互交错设置；所述搅拌轴上还设有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴连接有输水管，所述输水管上设有雾化水控制阀和防止所述雾化喷嘴堵塞的防堵装置；所述雾化喷嘴和所述搅拌齿沿所述搅拌轴的轴向相间设置；还包括连续加料装置，所述连续加料装置与设于所述造粒罐上部的入料口衔接；所述造粒罐的下部设有成球室，所述成球室与所述成核室连通，所述成球室内设有回转装置，所述回转装置连接有驱动其转动的第二驱动装置；所述回转装置上设有回转盘，所述造粒罐的内侧壁上设有刮料板调整座，所述刮料板调整座上安装有刮料板，所述回转盘位于所述刮料板和所述造粒罐的罐体之间；所述造粒罐上设有出料口，所述出料口位于所述回转盘的上侧。
2.按照权利要求1所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述第一驱动装置包括传动电机，所述传动电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述搅拌轴穿过并伸出所述造粒罐的上壁，所述搅拌轴伸出所述造粒罐的一端安装有传动齿轮，所述传动齿轮与所述驱动齿轮相互啮合。
3.按照权利要求1所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述第二驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机连接有可调式减速机，所述驱动电机和所述可调式减速机之间设有联轴器，所述回转装置安装在所述可调式减速机的输出轴上。
4.按照权利要求1所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述雾化喷嘴为螺旋式喷嘴；所述防堵装置包括空压机，所述空压机与位于所述雾化水控制阀和所述雾化喷嘴之间的所述输水管连通，所述空压机与所述输水管之间设有高压空气控制阀。
5.按照权利要求4所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述输水管连接有水泵，所述防堵装置还包括设置于所述水泵的进水口和所述水泵的出水口的过滤器。
6.按照权利要求1所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：还包括PID控制器，所述出料口设有湿度传感器，所述连续加料装置为皮带输送装置，所述皮带输送装置上设有皮带秤；所述输水管上设有流量计，所述流量计、所述皮带秤、所述湿度传感器、所述雾化水控制阀和所述防堵装置与所述PID控制器电连接。
7.按照权利要求1所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述可调式底座包括相对设置的铰接臂和调节臂，所述铰接臂的一端固定在所述造粒罐上，所述铰接臂的另一端与安装在地面上的铰接座铰接；所述调节臂包括固定座，所述固定座与所述造粒罐之间设有螺旋升降机构。
8.按照权利要求7所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述螺旋升降机构包括转动安装在所述固定座上的驱动杆，所述驱动杆螺纹连接有滑块，所述滑块和所述造粒罐之间设有辅助杆，所述辅助杆一端与所述造粒罐铰接，所述辅助杆的另一端固定在所述滑块上；所述驱动杆的一端通过销轴固定有旋转手柄。
9.按照权利要求1所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机，其特征在于：所述刮料板的两端设有圆柱形的安装端，所述刮料板调整座设有与所述安装端外形相适应的安装腔，所述安装腔的外壁上设有贯穿所述外壁的锁紧孔，所述锁紧孔内设有顶紧所述安装端的顶紧螺栓。
10.应用如权利要求1至9中任一项所述的一种应用于陶瓷粉料的连续式造粒机的造粒工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：启动搅拌轴，搅拌轴的转速为50r/min-200r/min；
步骤二：启动连续加料装置，连续加料装置经入料口连续向造粒罐供料，搅拌齿搅拌粉料呈流化悬浮状态的；
步骤三：开启水泵，搅拌轴转动的同时开启雾化水控制阀，雾化喷嘴喷出水雾，雾化水控制阀的加水量占粉料量和加水量总和的12-14％；
步骤四：开启回转装置，控制回转盘的转速为20r/min-40r/min，成型达标颗粒经回转盘从出料口流出，颗粒直径为20目-80目。
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