CN107775788A - 一种无机无噪人造石板生产系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
一种无机无噪人造石板生产系统，生产系统包括真空压合机，以及由密封输送装置依次连通的原料罐、斗式计量秤、真空搅拌罐及布料机，干燥原料从原料罐内定量的输送到斗式计量秤中称重，而后将干燥原料送入真空搅拌罐中加水搅拌制成浆料，再将浆料送入布料机中制成浆料板，最后将浆料板送至真空压合机中压合处理制成胚板，利用该生产系统及工艺生产的人造石，具有环保且高产量的优点，且全程通过PLC控制器精确控制，所生产的人造石纹理清晰，花色分明，且内部质地紧密无气泡，广泛适用于装饰行业使用。
Description
技术领域
本发明属于人造石生产技术领域，具体涉及一种无机无噪人造石板生产系统及工艺。
背景技术
随着社会的发展，人民生活水平的提升，石材作为一种高档建筑装饰材料被广泛使用，市场需求日益增加。相当部分矿山开采企业滥采乱挖，无节制、破坏性甚至是毁灭性地掠夺资源，而石材作为不可再生资源被大量的浪费，导致我国部分优秀的石材资源已经接近枯竭，不仅如此，天然石材还会在加工生产过程中造成粉尘、地下水及废弃物等环境污染。因此把开采天然石材产生的巨量的废料用作人造石材的主要原料，变废为宝生产人造石材，生产出比天然石材更多的建筑装饰材料，无疑具有巨大的经济意义。
当前市面上常见的人造石主要包括：树脂型人造及水泥基人造石，其中树脂型人造石是反应固化型装饰材料，虽然色彩搭配花样多，装饰性较强，但胶结材料树脂耐候性差，易老化变形、变色、不耐火，并且有挥发性物质释放；而水泥基人造石因其生产效率低，规格受限，并且产品密实度低，表面气孔多，光泽度较低，强度差，其装饰效果和使用性能较差，很难满足装饰设计要求。
通过公开专利文献的检索，发现如下两篇相关公开专利文献：
人造石纹理制造系统和人造石生产系统(CN201320047328.X)该实用新型公开了一种人造石纹理制造系统和人造石生产系统，其中人造石纹理制造系统包括：伸缩装置，伸缩装置的伸缩端设有压头；箱体，用于盛放原料，箱体一端为开口，朝向压头设置，箱体另一端的底板上设有挤出导管，挤出导管设有多孔板；其中，当箱体中盛放有原料时，能够通过伸缩装置驱动压头向箱体中的原料施加压力，使原料从多孔板的孔中挤出，从而使原料产生纹理效果。本实用新型可使人造石纹理丰富、逼真。
一种人造石材生产系统(CN201410555028.1)该发明公开了一种人造石材生产系统，包括用于将原料混合均匀的搅拌装置、用于根据人造石材纹理进行布料的布料机、用于将布料后原料进行振动的振动装置、用于将振动后原料加压形成坯体的加压装置，搅拌装置、布料机、振动装置以及加压装置依次通过传送装置相连。该发明用于人造石材生产领域，可根据预先设定的完成生产任务，尤其是可制备高档次、高仿真度的人造石材，并且可实现自动化控制具有生产效率高、产品合格率高的特点。
通过技术特征的对比，申请人认为，上述两篇公开专利文献的技术方案与本专利申请不相同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无机无噪人造石板生产系统及工艺，利用该生产系统及工艺生产的人造石，具有环保且高产量的优点，且全程通过PLC控制器精确控制，所生产的人造石纹理清晰，花色分明，且内部质地紧密无气泡，广泛适用于装饰行业使用。
一种无机无噪人造石板生产系统，生产系统包括真空压合机，以及由密封输送装置依次连通的原料罐、斗式计量秤、真空搅拌罐及布料机，干燥原料从原料罐内定量的输送到斗式计量秤中称重，而后将干燥原料送入真空搅拌罐中加水搅拌制成浆料，再将浆料送入布料机中制成浆料板，最后将浆料板送至真空压合机中压合处理制成胚板。
而且，密封输送装置为管型螺旋输送机。
而且，原料罐设置有多台，可分别存放胶凝材料和骨料、色料。
而且，斗式计量秤设置有多台，且每台斗式计量秤均通过管型螺旋输送机与多台原料罐密闭连通；该斗式计量秤底部安装有称重传感器，且出料口处安装有蝶阀。
而且，真空搅拌罐设置有多台，且多台真空搅拌罐与多台斗式计量秤一一对应连通；真空搅拌罐顶部安装进水阀，且真空搅拌罐出料口处安装有与斗式计量秤出料口处相同的蝶阀。
而且，真空压合机包括压合机架、铸钢平台、排水箱及液压升降机，其中压合机架上固定安装铸钢平台，该铸钢平台上安装石板模具；排水箱顶部固定安装厚钢板，该厚钢板通过液压升降机高度可调的安装在压合机架上，且厚钢板上安装有配重铁及震动电机；压合机架上安装有水环式真空泵，该真空泵与排水箱内部连通；排水箱底部制有多个排水孔，排水孔内安装有压合过滤网。
而且，布料机包括布料机架、布料仓、位移单元及模具震实台，其中模具震实台顶部固定安装布料机架，该布料机架顶部固定安装布料仓，且布料机架内部滑动安装位移单元；布料仓底部连接有出料管及布料口，其中布料口安装在位移单元上，由位移单元控制布料位置；模具震实台上部活动安装石板模具。
而且，布料机的布料仓内滑动安装有活塞式压力传动杆，且布料仓外壁上安装有用于抽出布料仓内部气体的抽真空管，以及用于进料的进料口阀门；抽真空管与布料仓连接处安装有滤布。
而且，位移单元包括升降框架及平移杆，其中升降框架可竖直滑动地安装在机架内；平移杆两端与升降框架滑动连接；布料口与平移杆滑动连接。
一种无机无噪人造石板生产工艺，包括下列生产步骤：
步骤1：配料，原料储存罐内的干燥原料由管型螺旋输送机按配方要求通过PLC控制器控制输送各原料到斗式计量秤中，采用叠加静态计量的方式进行称重；
步骤2：搅拌，斗式计量秤通过蝶阀及管型螺旋送料机将干燥原料送入真空搅拌罐中，由进水阀提供设定的水量，由搅拌罐进行设定时间的真空搅拌，制得浆料后再由蝶阀及管型螺旋送料机将浆料送入到布料机的布料仓内；其中：A、单色板材或花岗岩效果板生产：启用两台计量秤和真空搅拌机。在一个真空搅拌机拌料的同时，斗式计量秤再次进行秤料，进料入另一个真空搅拌机，可实现精确不间断布料和连续生产；B、多色板材或者大理石效果板生产：根据不同效果和颜色启用相应数量的计量秤和真空搅拌机。称量好的不同颜色或不同配合比的原料分别进入真空搅拌罐，加入设定水量经设定时间搅拌后进入布料系统；
步骤3：布料，将不同效果的浆料分别通入到不同的布料仓中，而后关闭进料口阀门，同时开启外部抽真空设备，布料仓内部达到设定真空度后停止抽真空，再启动压力传动杆，使浆料经布料口挤压进入石板模具内；
步骤4：压合，石板模具通过传送带8送入真空压合机的铸钢平台内，控制液压升降机使排水箱底部与石板模具内的浆料板紧密压合，开启震动电机对浆料板进行震动压合，同时开启水环式真空泵抽出排水箱内水分并使排水箱内部真空；
步骤5：上述步骤均完成后，由传送带将石板模具送至养护室进行养护。
本发明的优点和经济效果是：
1、本发明的无机无噪人造石板生产系统，可将废石、尾矿、矿渣等作为生产原料，该生产系统产能高，整个生产过程洁净、不扬尘、无噪音，并且装机电量小，和同类无机人造石板材生产线相比节能30％以上。该生产线可全程由PLC控制器控制生产，每个设计色彩花纹统一中有变化，能高仿真大理石效果。制备出来的无机人造石质地致密，花色多变，并且表面光洁亮丽，强度高，不开裂，吸水率低，抗渗性能好，尤其适合整体装饰。
2、本发明的人造石板生产系统，通过设置多个原料罐、斗式计量秤及搅拌罐，并通过原料罐与斗式计量秤的密闭连通方式，减少了人造石生产过程中的扬尘污染与噪声污染，且实现对多种原料进行精确的配比混合，进而满足不同种类人造石板材生产的作业要求，
3、本发明的布料机，可对布料仓内的浆料进行真空挤压，对浆料进行初步加工，排出浆料内部因搅拌而产生的气泡，提高浆料质地的紧密型，进一步地对浆料进行密封的真空挤压，可减少人造石板生产过程中的扬尘及噪音，并且可以提高人造石板的产品质量；可通过平移杆上的布料口将浆料均匀涂抹到石板模具中，并通过模具震实台震动，达到石板模具内浆料均匀分布的目的。
4、本发明的真空压合机，通过液压升降机顶升起厚钢板及排水箱，实现方便石板模具的装卸，并通过液压升降机泄压，使得厚钢板、排水箱，以及安装在厚钢板上的震动电机和配重铁，实现通过设备自重，对石板模具内的浆料板进行压合，而无需再为液压升降机提供能源，实现了人造石板生产过程中的节能要求；另外在排水箱底部设置有带过滤网的排水孔，以及在排水箱内通入水环式真空泵，实现在压合过程中对浆料板进行同步的真空排水作业，用以排出浆料板内部残余的水分及气泡；另外在自重压合与抽真空作业的同时，打开震动电机，对浆料板进行震动挤压，进一步地提高浆料板内部质地的紧密型，提高产品质量。
5、本发明的无机无噪人造石板生产工艺可全程通过PLC控制器精确控制，节省了人力物力，同时对人造石板生产工艺进行优化设计，从配料、搅拌，到布料、压合一气呵成，本发明中人造石板的生产工艺与现有工艺的主要区别在于：a)承载不同干燥原料的原料罐可定量的将不同原料单独分配或混合分配的输送到斗式计量秤中称重，确保了原料的高效率使用，避免浪费；b)对布料仓内的浆料进行真空压合的预处理，增加浆料内部质地的紧密型，提高产品质量；c)在石板模具内均匀涂抹浆料，并通过模具震实台震动石板模具的方式，使浆料均匀分布在石板模具内，制成浆料板；d)浆料板在真空压合机中进行震动、挤压、抽真空、抽水分的处理后制成质地更加紧密的人造石板胚板。本工艺提高了人造石板加工的生产效率，缩短了生产周期，同时降低了生产成本及生产造成的环境污染，具有极广阔的发展前景。
附图说明
图1为本发明的系统连接图；
图2为本发明布料机的主视图；
图3为本发明真空压合机的主视图；
图4为本发明布料机的俯视图；
图5为本发明的工艺流程图。
图中：1-原料罐；2-螺旋输送机；3-斗式计量秤；4-蝶阀；5-进水阀；6-搅拌罐；7-布料机；8-传送带；9-真空压合机；10-布料机架；11-布料仓；12-压力传动杆；13-抽真空管；14-进料口阀门；15-变径出料口；16-浆料；17-模具震实台；18-出料管；19-出料口；20-石板模具；21-压合机架；22-震动电机；23-配重铁；24-真空泵；25-铸钢平台；26-浆料板；27-排水箱；28-排水孔；29-厚钢板；30-液压升降机；31-平移杆；32-升降框架。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
一种无机无噪人造石板生产系统，生产系统包括真空压合机9，以及由密封输送装置依次连通的原料罐1、斗式计量秤3、真空搅拌罐6及布料机7，干燥原料从原料罐内定量的输送到斗式计量秤中称重，而后将干燥原料送入真空搅拌罐中加水搅拌制成浆料16，再将浆料送入布料机中制成浆料板26，最后将浆料板送至真空压合机中压合处理制成胚板。
密封输送装置为管型螺旋输送机2。
原料罐设置有多台，可分别存放胶凝材料和骨料、色料。
斗式计量秤设置有多台，且每台斗式计量秤均通过管型螺旋输送机与多台原料罐密闭连通；该斗式计量秤底部安装有称重传感器，且出料口19处安装有蝶阀4。
真空搅拌罐设置有多台，且多台真空搅拌罐与多台斗式计量秤一一对应连通；真空搅拌罐顶部安装进水阀5，且真空搅拌罐出料口处安装有与斗式计量秤出料口处相同的蝶阀。
真空压合机包括压合机架21、铸钢平台25、排水箱26及液压升降机30，其中压合机架上固定安装铸钢平台，该铸钢平台上安装石板模具；排水箱顶部固定安装厚钢板29，该厚钢板通过液压升降机高度可调的安装在压合机架上，且厚钢板上安装有配重铁23及震动电机22；压合机架上安装有水环式真空泵24，该真空泵与排水箱内部连通；排水箱底部制有多个排水孔28，排水孔内安装有压合过滤网。
布料机包括布料机架10、布料仓11、位移单元及模具震实台17，其中模具震实台顶部固定安装布料机架，该布料机架顶部固定安装布料仓，且布料机架内部滑动安装位移单元；布料仓底部连接有出料管及布料口，其中布料口安装在位移单元上，由位移单元控制布料位置；模具震实台上部活动安装石板模具。
布料机的布料仓内滑动安装有活塞式压力传动杆12，且布料仓外壁上安装有用于抽出布料仓内部气体的抽真空管13，以及用于进料的进料口阀门14；抽真空管与布料仓连接处安装有滤布。
位移单元包括升降框架32及平移杆31，其中升降框架可竖直滑动地安装在机架内；平移杆两端与升降框架滑动连接；布料口与平移杆滑动连接。
一种无机无噪人造石板生产工艺，包括下列生产步骤：
步骤1：配料，原料储存罐内的干燥原料由管型螺旋输送机按配方要求通过PLC控制器控制输送各原料到斗式计量秤中，采用叠加静态计量的方式进行称重；
步骤2：搅拌，斗式计量秤通过蝶阀及管型螺旋送料机将干燥原料送入真空搅拌罐中，由进水阀提供设定的水量，由搅拌罐进行设定时间的真空搅拌，制得浆料后再由蝶阀及管型螺旋送料机将浆料送入到布料机的布料仓内；其中：A、单色板材或花岗岩效果板生产：启用两台计量秤和真空搅拌机。在一个真空搅拌机拌料的同时，斗式计量秤再次进行秤料，进料入另一个真空搅拌机，可实现精确不间断布料和连续生产；B、多色板材或者大理石效果板生产：根据不同效果和颜色启用相应数量的计量秤和真空搅拌机。称量好的不同颜色或不同配合比的原料分别进入真空搅拌罐，加入设定水量经设定时间搅拌后进入布料系统；
步骤3：布料，将不同效果的浆料分别通入到不同的布料仓中，而后关闭进料口阀门，同时开启外部抽真空设备，布料仓内部达到设定真空度后停止抽真空，再启动压力传动杆，使浆料经布料口挤压进入石板模具内；
步骤4：压合，石板模具通过传送带送入真空压合机的铸钢平台内，控制液压升降机使排水箱底部与石板模具内的浆料板紧密压合，开启震动电机对浆料板进行震动压合，同时开启水环式真空泵抽出排水箱内水分并使排水箱内部真空；
步骤5：上述步骤均完成后，由传送带将石板模具送至养护室进行养护。
另外，布料机的布料仓底部设置有变径出料口15，该变径出料口通过出料管与平移杆上的出料口连通，且出料口设置为多个，且出料口的出料面积可根据所挤出浆料的加工要求进行调整，优选的人造石主体浆料的出料口面积大于人造石花纹浆料的出料口面积。
另外，布料机的出料口可在平移杆上直线滑动。
另外，安装在斗式计量秤以及搅拌罐出料口处的蝶阀，可以为气动蝶阀或电控蝶阀。
另外，本发明的工艺生产系统可采用人工控制，也可采用PLC控制器控制该系统的各处阀门及设备供电的通断，可全程精确控制生产各工艺阶段的原料配比及加工时间，
另外，本发明的布料机架的四角竖直设置有升降滑轨，该升降滑轨用于升降框架与布料机架滑动升降连接，且升降框架内部安装有平移导轨，该平移导轨用于平移杆在升降框架内部左右滑动，同时平移杆上设置有布料导轨，该布料导轨用于布料口在平移杆上前后滑动，另外升降框架、平移杆及布料口外部均连接有外部电机，由外部电机提供动力，实现三轴联动地控制布料口的布料位置。
为更清楚地说明本发明的具体工作流程，下面提供一种实施例：
本发明的工艺流程如图4所示，原料罐中的干燥原料(包括胶凝材料和骨料、色料等各种所需生产材料)经管型螺旋输送机定量且密闭的分配到斗式计量秤中，并由设置在斗式计量秤底部的称重传感器进行精确称重，而后将称重好的混合干燥原料通入到真空搅拌罐中，同时打开进水阀进行定量加水作业，使混合原料与水在搅拌罐内进行充分的搅拌，可根据具体原料类型及人造石板细密性要求调节搅拌时间，从而将干燥混合原料加工为浆料，进一步地，
A)将真空搅拌后的浆料经管型螺旋输送机输送至布料仓，不同效果的浆料分别进入不同的布料仓。
B)布料仓内部安装活塞式压力传动杆，布料仓上设置有抽真空管，位于布料仓内的抽真空管端部安装有滤布，优选地采用100～200目孔隙的滤布，抽真空管外部连接抽真空设备，
C)物料进入布料仓后关闭进料口阀门，同时开启抽真空设备，达到设定真空度后停止抽真空，该压力传动杆的压力大小可根据需要设定调整，压力传动杆推动浆料，将其推挤出布料仓至布料口。
D)布料仓的出料口连接变径出料口，可根据需要调整变径出料口及布料口的大小；布料仓的出料口也可连接分料口，将同样物料分至不同布料口。
E)通过布料口使物料均匀平铺在石板模具内，同时模具振实台启动微振动模式，以释放气泡以及使浆料平整密实，进而制成浆料板。
F)将装有浆料板的石板模具经传送带传送到真空压合机的铸钢平台上，该铸钢平台固定在压合机架上，且压合机架的四角均设置有液压升降机，由液压升降机控制排水箱、厚钢板以及位于后钢板上的配重铁及震动电机下降(可根据板材大小调整振动电机数量，本发明优选的采用对称震动方法，在配重铁两侧对称设置两个震动电机)，直至排水箱底部与石板模具内的浆料板上表面紧密贴合(厚钢板上的配重铁重量可根据人造石板的加工要求进行适当增减)，皮水箱底部均匀分布有若干个排水孔，排水孔内固定安装有金属材质的过滤网，该过滤网优选的采用100～200目孔隙，该排水箱内部为空腔，该空腔与固定安装在机架上的水环式真空泵连通，震动压合作业时，液压升降机泄压，排水箱、厚钢板、配重铁及震动电机因自重而压合在浆料板的表面，进一步地，开启震动电机和水环式真空泵，在重力压合、震动和真空负压的组合作用下，浆料板内残余的气泡及水分会经滤布过滤后，由排水孔经排水箱最终由水环式真空泵排到外部，从而使模具内的物料更加密实、结构更合理，并进一步消除气泡。操作完成后，液压升降机抬起排水箱，由传送带将装有胚板的石板模具送至养护室进行养护。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述生产系统包括真空压合机，以及由密封输送装置依次连通的原料罐、斗式计量秤、真空搅拌罐及布料机，干燥原料从原料罐内定量的输送到斗式计量秤中称重，而后将干燥原料送入真空搅拌罐中加水搅拌制成浆料，再将浆料送入布料机中制成浆料板，最后将浆料板送至真空压合机中压合处理制成胚板。
2.根据权利要求1所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述密封输送装置采用管型螺旋输送机。
3.根据权利要求1所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述原料罐设置有多台，可分别存放胶凝材料和骨料、色料。
4.根据权利要求1所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述斗式计量秤设置有多台，且每台斗式计量秤均通过管型螺旋输送机与多台原料罐密闭连通；该斗式计量秤底部安装有称重传感器，且出料口处安装有蝶阀。
5.根据权利要求1所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述真空搅拌罐设置有多台，且多台真空搅拌罐与多台斗式计量秤一一对应连通；所述真空搅拌罐顶部安装进水阀，出料口处安装有斗式计量秤出料口处相同的蝶阀。
6.根据权利要求1所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述真空压合机包括压合机架、铸钢平台、排水箱及液压升降机，其中压合机架上固定安装铸钢平台，该铸钢平台上安装石板模具；所述排水箱顶部固定安装厚钢板，该厚钢板通过液压升降机高度可调的安装在压合机架上，且厚钢板上安装有配重铁及震动电机；所述压合机架上安装有水环式真空泵，该真空泵与排水箱内部连通；所述排水箱底部制有多个排水孔，排水孔内安装有压合过滤网。
7.根据权利要求1所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述布料机包括布料机架、布料仓、位移单元及模具震实台，其中模具震实台顶部固定安装布料机架，该布料机架顶部固定安装布料仓，且布料机架内部滑动安装位移单元；所述布料仓底部连接有出料管及布料口，其中布料口安装在位移单元上，由位移单元控制布料位置；所述模具震实台上部活动安装石板模具。
8.根据权利要求7所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述布料机的布料仓内滑动安装有活塞式压力传动杆，且布料仓外壁上安装有用于抽出布料仓内部气体的抽真空管，以及用于进料的进料口阀门；所述抽真空管与布料仓连接处安装有滤布。
9.根据权利要求7所述的一种无机无噪人造石板生产系统，其特征在于：所述位移单元包括升降框架及平移杆，其中升降框架可竖直滑动地安装在机架内；所述平移杆两端与升降框架滑动连接；所述布料口与平移杆滑动连接。
10.一种根据权利要求1所述的无机无噪人造石板生产系统的生产工艺，其特征在于：包括下列生产步骤：
步骤1：配料，原料储存罐内的干燥原料由管型螺旋输送机按配方要求通过PLC控制器控制输送各物料到斗式计量秤中，采用叠加静态计量的方式进行称重；
步骤2：搅拌，斗式计量秤通过蝶阀及管型螺旋送料机将干燥原料送入真空搅拌罐中，由进水阀提供设定的水量，由搅拌罐进行设定时间的真空搅拌，制得浆料后再由蝶阀及管型螺旋送料机将浆料送入到布料机的布料仓内；其中：A、单色板材或花岗岩效果板生产：启用两台计量秤和真空搅拌机；在一个真空搅拌机拌料的同时，斗式计量秤再次进行秤料，进料入另一个真空搅拌机，可实现精确不间断布料和连续生产；B、多色板材或者大理石效果板生产：根据不同效果和颜色启用相应数量的计量秤和真空搅拌机；称量好的不同颜色或不同配合比的物料分别进入真空搅拌罐，加入设定水量经设定时间搅拌后进入布料系统；
步骤3：布料，将不同效果的浆料分别通入到不同的布料仓中，而后关闭进料口阀门，同时开启外部抽真空设备，布料仓内部达到设定真空度后停止抽真空，再启动压力传动杆，使浆料经布料口挤压进入石板模具内；
步骤4：压合，石板模具通过传送带送入真空压合机的铸钢平台内，控制液压升降机使排水箱底部与石板模具内的浆料板紧密压合，开启震动电机对浆料板进行震动压合，同时开启水环式真空泵抽出排水箱内水分并使排水箱内部真空；
步骤5：上述步骤均完成后，由传送带将石板模具送至养护室进行养护。
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