CN109927165A - 一种纤维石膏板中高速生产线和生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维石膏板中高速生产线和生产工艺，生产线主要包括稳料供应系统、快速成型系统、预热固化系统、高速切割系统、烘干系统五部分的创新开发，大幅提升了纤维石膏板生产线的生产速度，提高了生产效率和自动化水平；公开的纤维石膏板中高速生产工艺包括材料准备、稳料供应、快速成型、预热固化、随动切断、烘干及废热回收、成品包装七个工序过程，所使用主要原材料石膏粉料是磷肥厂工业尾料磷石膏或发电厂工业尾料硫石膏加工而成，生产的纤维石膏板质量好，实现废物利用，节能减排环保效果突出。

Description

一种纤维石膏板中高速生产线和生产工艺

技术领域

本发明涉及一种建筑板材的机械化生产设备和生产工艺，尤其涉及一种纤维石膏板中高速生产线和生产工艺。

背景技术

纤维石膏板是一种以建筑石膏粉为主要原料，以纤维为增强材料、以纤维布为敷面的一种新型建筑板材，其外表面省去了护面纸，不存在纸面石膏板纸张发霉及纸与板芯脱离等问题，纤维布在生产过程中浸入石膏板表层内而不外露，业内也称之为无纸面石膏板。纤维石膏板的综合性能优于纸面石膏板，如厚度为12.5毫米的纤维石膏板的螺丝握裹力达600牛／平方毫米，而纸面的仅为100牛／平方毫米，力学牢固性显著增强，并且无纸面石膏板具有防水、防火性能。以前石膏板敷面纸的价格低廉，因此纸面石膏板的价格低于纤维石膏板，而近几年随着敷面纸的价格持续走高，纸面石膏板的价格优势已经不复存在，尤其是纤维石膏板生产中能够使用工业废渣产生的石膏尾料，更加大幅降低了纤维石膏板的生产成本，因此无论从成本优势还是从原料利用的环保方面，纤维石膏板的生产优势愈加显现，因此纤维石膏板成为一种很有应用前景的新型建筑板材。

目前的纤维石膏板生产线往往是对纸面石膏板生产线进行简单改造而成，机械化程度较低，很多地区仍然以手工生产的方式为主，生产效率低，造成生产线产能较小，出板速度低于15米/min，单线产能提高遇到了瓶颈。如公开号201510004605.2 的发明专利公开了一种无纸面生产线的生产方式，是传统纸面石膏板的初级改造，主要创新点在于干燥系统，但生产高质量石膏板的中高大产能生产线所需的稳料供应、快速成型、高速切割等关键工艺未做实质创新，因此该方式不能满足大产能的无纸面石膏板自动生产要求，尤其石膏板在干燥室蒸发水分需要一定时间，产能越高生产线速度越高，这样干燥机的长度就会相应变长，能耗较高，对提高产能具有很大局限性。基于以上原因，开发了一种纤维石膏板中高速生产线和生产工艺，从工艺和设备开发两个方面进行了大幅创新，以适应纤维石膏板出板速度快，自动化要求高的生产制造特点，本生产线创新中所采用的运输系统、进出窑系统和码垛系统与纸面石膏板生产线相关系统相同，能够移植使用。

发明内容

本发明针对上述存在的问题做出改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种纤维石膏板中高速生产线，出板速度能够达到15-30米/min，这种生产线能耗低，产量高，机械自动化程度高；同时本发明根据纤维石膏板的材料特点开发了一种纤维石膏板中高速生产工艺，以充分发挥中高速产能生产线的生产特点，生产的纤维石膏板质量好，尤其是所使用主要原材料石膏粉料是磷肥厂工业尾料磷石膏或发电厂工业尾料硫石膏加工而成，实现废物利用，节能减排环保。

为解决上述技术问题，本发明特征在于：包括稳料供应系统1、快速成型系统2、预热固化系统3、高速切割系统4、烘干系统5，五大系统依次顺序连接为一条生产线；

所述快速成型系统2包括包括刮板200、成型固定架201、下布辊202、下层纤维布203、下纠偏机204、下皮带轮205、驱动轮206、下成型皮带207、上布辊208、上层纤维布209、上纠偏机210、上皮带轴211、从动轮212、上成型皮带213、成型压板214、压板固定架215、涨紧轮216、支撑辊轴217、输送辊轴219；

所述成型固定架201上设置下布辊202和上布辊208，下层纤维布203和上层纤维布209分别通过下纠偏机204和上纠偏机210安装在下布辊202和上布辊208上；所述下皮带轮205水平安装在成型固定架201上，下成型皮带207环绕安装于下皮带轮205上；设置支撑辊轴217对下成型皮带207的上侧皮带进行整体水平支撑；左侧的皮带轮205同轴固定连接驱动轮206；所述上皮带轴211固定在成型固定架201上部，左侧上皮带轴211同轴固定连接从动轮212，驱动轮206和从动轮212通过同步带连接，上皮带轴211的旁边设置涨紧轮216；成型压板214通过压板固定架215固定在成型固定架201上，上成型皮带213安装在上皮带轴211、涨紧轮216和成型压板214组成的环绕结构上；所述输送辊轴219设置于成型固定架201上，多个输送辊轴219组成水平输送机构设置于快速成型系统2、预热固化系统3、高速切割系统4中。

进一步的技术方案在于：所述下成型皮带207中间设置凹槽，凹槽内的两个竖直边垂直于皮带平面，凹槽外侧边分别向皮带边缘倾斜；所述上成型皮带213中间设置凹槽，凹槽的两个竖直边的内侧面和外侧面均垂直于皮带平面；所述上皮带轴211两侧轴端设置阶梯，阶梯高度与上成型皮带213的凹槽紧密配合；所述成型压板214下端为凸台状，的宽度等于上成型皮带213的凹槽宽度，凸台的高度等于上成型皮带213的凹槽深度。

进一步的技术方案在于：所述刮板200包括侧挡板2001、振动刮片2002、振动电机2003、上面板2004、连接架2005；所述侧挡板2001设置左、右平行的两片，平行距离等于石膏板218的宽度，它们通过振动刮片2002和上面板2004固定，振动刮片2002上部连接振动电机2003，刮板200通过连接架2005固定在搅拌机108上。

进一步的技术方案在于：所述压板固定架215为框架结构，下端固定在支撑辊轴217下方的成型固定架201上，上端内底面和成型压板214的上表面固定联接，压板固定架215的两侧竖直框上设置高度调节装置。

进一步的技术方案在于：所述下纠偏机204设置于下布辊202的右侧，下层纤维布203从下纠偏机204下穿过，下纠偏机204的下偏移传感器2040设置在右端穿出的下层纤维布203的边缘；所述上纠偏机210设置于上布辊208的右侧，上层纤维布209从上纠偏机210上穿过，上纠偏机210的上偏移传感器2100设置在右端穿出的上层纤维布209的边缘；所述驱动轮206和从动轮212分别设置在左侧的上皮带轴211和左侧的下皮带轴205上；所述驱动轮206连接旋转电机。

进一步的技术方案在于：预热固化系统3包括预热箱体301、上进气口302、加热器303、下隔板304、下进气口305；

所述预热箱体301为隔热材料制造，为上下封闭、左右贯通的箱体，箱体上开设上进气口302，预热箱体301下方设置下隔板304、预热箱体301内设置加热器303。

进一步的技术方案在于：所述高速切割系统4包括传动支撑架401、纵向轨道402、平移装置403、旋转装置404、锯切装置405、移动平台406、被动辊轴407、水平轨道408、导向夹持轮409、平移电机410；

所述水平轨道408固定在传动支撑架401的输送线上，轨道的左右两侧设置输送辊轴219，水平轨道408上面设置移动平台406，移动平台406与平移电机410连接，移动平台406上平行设置两根被动辊轴407；所述纵向轨道402被两根固定在移动平台406上的支撑柱固定，平移装置403设置在纵向轨道402上，平移装置403下端安装旋转装置404，旋转装置404下端固定安装锯切装置405；所述导向夹持轮409设置在移动平台406右侧的第一个输送辊轴219正上方，导向夹持轮409内侧设置阶梯结构，固定在传动支撑架401上。

进一步的技术方案在于：所述稳料供应系统1包括料仓101、回料缓冲仓102、横向输送机103、物料提升机104、皮带秤105、促凝剂液化器106、搅拌输送机107、搅拌机108、石膏浆输出管109；

所述物料提升机104下端入口连接料仓101，上端出口连通横向输送机103的进料口；所述横向输送机103设置中间下料口和右端下料口，中间下料口连接皮带秤105进料口，皮带秤105下端连通搅拌输送机107进料口；所述搅拌输送机107左端的下料口连通搅拌机108，搅拌机108的下端设置石膏浆输出管109；横向输送机103的右端下料口连通回料缓冲仓102，回料缓冲仓102的下料口连通料仓101；搅拌机108上设置多个外接口，分别连接促凝剂液化器106、液态添加剂供应接口和水管接口。

进一步的技术方案在于：所述烘干系统5包括烘干箱501、吸风机502、循环风管503、排潮管504、热源505、送风机506、软挡帘507、硬挡板508、输送轴509、输送机510；

烘干箱501为层状结构，每层设置输送轴509；烘干箱501每层入口和出口处，分别在顶部设置软挡帘507，底部设置硬挡板508；烘干箱501顶部开设两个通孔，分别连接循环风管503的左右端口，循环风管503入口内设置吸风机502，右端口内设置热源505，循环风管503的上部连通排潮管504，排潮管504连通预热固化系统3的上进气口302和下进气口305。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种纤维石膏板中高速生产工艺，使用上述装置并执行如下操作，

步骤一：材料准备，将石膏粉、玻璃纤维、固态的缓凝剂按比例精确配比混合后输送至料仓101中，将固态的促凝剂在液化器106中用水液化；

步骤二：稳料供应，物料提升机104将料仓101内混配好的石膏粉料提升入横向输送机103内，石膏粉料首先输送至皮带秤105的仓室内，如果仓室内粉料已满，多余石膏粉料通过横向输送机103的右端口落入回料缓冲仓102内，进而通过回料缓冲仓103返回料仓101，皮带秤105按照需求量为搅拌输送机107供料，搅拌输送机107将石膏粉料输送到搅拌机108，并在输送过程中对石膏粉料进一步搅拌均匀，同时促凝剂液化器106中的液化促凝剂按用量注入到搅拌机108中，水通过相应的接口按需直接注入搅拌机108中，均匀搅拌为石膏浆液；

步骤三：快速成型，上层纤维布209和下层纤维布203分别安装在快速成型系统2上，并分别连接上纠偏机210和下纠偏机204，石膏浆液通过石膏浆输出管109注入到下成型皮带207凹槽内的上层纤维布209上，首先通过刮板200进行振动式石膏浆找平，然后在下成型皮带207、上成型皮带213、成型压板214组成的上、下封闭成型区域内，挤压成型为纤维石膏板；

步骤四：预热固化，初凝成型的纤维石膏板输送到预热固化系统3内，烘干系统5内回收的热蒸汽对纤维石膏板进行热吹，同时加热器303对石膏板进行加热，促进石膏板快速凝固；

步骤五：随动切断，将固化后的纤维石膏板运送到高速切割系统4中采用随动往复锯切形式进行快速定尺寸切割；

步骤六：烘干和废热回收，设置烘干系统5，包括封闭式烘干箱和加热风循环及热蒸汽回收装置，将切割后的纤维石膏板运输到中烘干箱中快速烘干，形成干燥的纤维石膏板成品，同时烘干过程中产生的热蒸汽通过回收装置输送到预热箱体301中，为预热固化提供热量；

步骤七：成品包装，对干燥的石膏板进行码垛、捆扎、覆膜入库。

基于上述方案，所产生的技术效果：

整套生产线结构巧妙完整，生产效率高，自动化程度强，工艺过程合理，生产过程稳定，产能高，非常适合纤维石膏板中高速制造；所使用主要原材料石膏粉料是磷肥厂工业尾料磷石膏或发电厂工业尾料硫石膏加工而成，生产的纤维石膏板质量好，实现废物利用，节能减排环保效果突出。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是稳料供应系统1结构示意图；

图3是搅拌机108、石膏浆输出管109和刮板200连接示意图；

图4是快速成型系统2结构示意图；

图5是下成型皮带207的B向截面示意图；

图6是刮板200结构示意图；

图7是刮板200和下成型皮带207安装示意图；

图8是上成型皮带213的B向截面示意图；

图9是成型压板214的B向截面示意图；

图10是石膏板218的成型示意图；

图11是上皮带轴211的A向结构图；

图12是压板固定架215和成型压板214的A向连接示意图；

图13是下纠偏机204的安装示意图；

图14是上纠偏机210的安装示意图；

图15是预热固化系统3和高速切割系统4的结构示意图；

图16是预热固化系统3的A向视图；

图17是导向夹持轮409的A向结构图；

图18是烘干系统5的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

所述快速成型系统2结构如图4所示，包括刮板200、成型固定架201、下布辊202、下层纤维布203、下纠偏机204、下皮带轮205、驱动轮206、下成型皮带207、上布辊208、上层纤维布209、上纠偏机210、上皮带轴211、从动轮212、上成型皮带213、成型压板214、压板固定架215、涨紧轮216、支撑辊轴217、石膏板218、输送辊轴219；

所述下布辊202固定在成型固定架201底部，下层纤维布203安装在下布辊202上，下纠偏机204设置于下布辊202的右侧；所述左、右两个下皮带轮205水平固定在成型固定架201上，下成型皮带207环绕安装在下皮带轮205上，其中左皮带轮205同轴固定连接驱动轮206；所述支撑辊轴217为不带有主动旋转功能的旋转轴，多个支撑辊轴217组合为水平辊轴组固定在成型固定架201上，辊轴组的上表面对下成型皮带207的上侧皮带形成整体水平支撑；所述上布辊208固定在成型固定架201上端，上层纤维布209安装在上布辊208上，上纠偏机204设置于上布辊208的右侧；所述左、右上皮带轴211水平固定在成型固定架201上部，左侧的上皮带轴211同轴固定连接从动轮212，驱动轮206和从动轮212通过同步带连接，上皮带轴211的旁边设置涨紧轮216；成型压板214通过压板固定架215固定在成型固定架201上，上成型皮带213安装在上皮带轴211、涨紧轮216和成型压板214组成的环绕结构上，成型压板214正下面的上成型皮带213和支撑辊轴217上面的下成型皮带207之间的空隙垂直高度等于石膏板218的厚度；所述输送辊轴219为带有旋转驱动功能的旋转轴，设置于右侧下皮带轮205的右侧的成型固定架201上，多个输送辊轴219组成水平输送机构，设置于快速成型系统2、预热固化系统3、高速切割系统4中，它们的上端所形成的平面与下成型皮带207的上端平面保持一致，刮板200固定在搅拌机107上。

所述上皮带轴211和下皮带轴205左右水平设置两个。

所述下成型皮带207截面结构如图5所示，中间设置凹槽，凹槽内的两个竖直边垂直于皮带平面，凹槽外侧边分别向皮带边缘倾斜，凹槽内宽度等于石膏板218的宽度，凹槽的深度大于石膏板218厚度3mm以上；所述上成型皮带213截面结构如图8所示，中间设置凹槽，凹槽的两个竖直边的内侧面和外侧面均垂直于皮带平面，上成型皮带213的下底面宽度等于石膏板218的宽度；所述上皮带轴211结构如图11所示，两侧轴端设置阶梯，阶梯高度与上成型皮带213的凹槽深度紧密配合；所述成型压板214截面结构如图9所示，下端为凸台状，凸台部分的宽度等于上成型皮带213的凹槽宽度，高度等于上成型皮带213的凹槽深度，长度不超过30厘米。成型压板214、上成型皮带213、上层纤维布209、石膏板218、下层纤维布203、下成型皮带207的配合结构如图10所示。

所述刮板200的结构如图6所示，其特征在于：包括左、右两块侧挡板2001、振动刮片2002、振动电机2003、上面板2004、连接架2005；其中左、右侧挡板2001通过振动刮片2002和上面板2004固定并保持竖直平行，侧挡板2001的底边后部设置圆弧形状，振动刮片2002的下底边距离侧挡板2001的下底边的垂直高度大于石膏板218的厚度0.5—5mm，振动刮片2002上部连接振动电机2003，连接架2005固定在搅拌机108上；所述刮板200与下成型皮带207的结构如图7所示，下层纤维布209平铺在下成型皮带207的凹槽底面上，左、右侧挡板2001分别与凹槽侧壁紧密接触，振动刮片2002的下底边距离下层纤维布209的垂直高度大于石膏板218的厚度0.5—3mm，振动刮片2002的下底边能够处于凹槽内。

所述成型压板214和压板固定架215的联接结构如图12所示，压板固定架215为长方形框架结构，下端固定在支撑辊轴217下方的成型固定架201上，上端内底面和成型压板214的上表面固定联接，压板固定架215的两侧竖直框上设置高度调节装置。

所述下纠偏机204设置方式如图13所示，设置于下布辊202的右侧，下层纤维布203从下纠偏机204下穿过，下纠偏机204的下偏移传感器2040设置在右端穿出的下层纤维布203的边缘；所述上纠偏机210设置方式如图14所示，设置于上布辊208的右侧，上层纤维布209从上纠偏机210上穿过，上纠偏机210的上偏移传感器2100设置在右端穿出的上层纤维布209的边缘；所述上皮带轴211和下皮带轴205的驱动轮206和从动轮212均设置在左侧皮带轴上；所述驱动轮206连接旋转电机。

所述预热固化系统3如图15所示，包括预热箱体301、上进气口302、加热器303、下隔板304、下进气口305；预热箱体301为隔热材料制造，箱体上开设上进气口302，预热箱体301内输送辊轴219的下方设置下隔板304、下隔板304上设置下进气口302，预热箱体301左、右侧面上设置开口，石膏板及输送装置从预热箱体301的左、右侧面的开口通过，如图16所示；预热箱体301上盖面内壁上和下隔板304的上壁上，设置加热器303。

所述高速切割系统4如图15所示，包括传动支撑架401、纵向轨道402、平移装置403、旋转装置404、锯切装置405、移动平台406、被动辊轴407、水平轨道408、导向夹持轮409、平移电机410；所述水平轨道408固定在传动支撑架401的输送线上，轨道的左右两侧设置输送辊轴219，水平轨道408上面设置移动平台406，移动平台406与平移电机410连接，移动平台406上平行设置两根被动辊轴407；所述纵向轨道402被两根固定在移动平台406上的支撑柱固定，平移装置403设置在纵向轨道402上，平移装置403下端安装旋转装置404，旋转装置404下端安装锯切装置405；所述导向夹持轮409设置在移动平台406右侧的第一个输送辊轴219正上方，导向夹持轮409的结构如图17所示，由两个滚轮组成，滚轮内侧设置阶梯结构，导向夹持轮409的两侧支撑装置固定在传动支撑架401上，内侧阶梯与正下方的输送辊轴219之间留有间隙，间隙距离大于石膏板219的厚度，两个阶梯的内侧面之间的水平距离大于石膏板219的宽度；

所述平移装置403带有驱动电机，能够在纵向轨道402上沿轨道方向做往复直线运动；

所述旋转装置404带有旋转电机，能够带动锯切装置405旋转运动；

所述锯切装置405包括锯片和旋转电机，旋转电机带动锯片旋转；

所述移动平台406能够被平移电机410驱动，沿水平导轨408做往复直线运动；

所述被动辊轴407不连接驱动装置，能够被动旋转但具备主动转动能力，所述输送辊轴219连接驱动装置，具备主动转动能力，各输送辊轴219的上表面所形成的平面保持水平，两根被动辊轴407组成的上平面和各输送辊轴219所组成的平面处于同一平面，石膏板在被动辊轴407和输送辊轴219上保持水平。

所述稳料供应系统1结构如图2所示，其特征在于：包括料仓101、回料缓冲仓102、横向输送机103、物料提升机104、皮带秤105、促凝剂液化器106、搅拌输送机107、搅拌机108、石膏浆输出管109；

其中料仓101置于底部盛放石膏粉料，物料提升机104下端入口置于料仓101内，上端出口连通横向输送机103的进料口，所述横向输送机103设置有两个下料口，中间下料口连接皮带秤105进料口，皮带秤105下端连通搅拌输送机107进料口，搅拌输送机107左端的下料口连通搅拌机108，搅拌机108的下端设置石膏浆输出管109；横向输送机103的右端下料口连通回料缓冲仓102，回料缓冲仓102的下料口连通料仓101；搅拌机108上设置多个外接口，分别通过计量输送阀连接促凝剂液化器106、液态添加剂供应接口和水管接口；

所述促凝剂液化器106为上下开口的容器，内部设置搅拌器，下端口通过计量输送阀连通搅拌机108，上端口通过计量输送阀分别外接固态促凝剂供应仓和供水管；

所述石膏浆输出管109的结构如图3所示，多根石膏浆输出管109并联连通搅拌机108。

所述烘干系统5结构如图18所示，包括烘干箱501、吸风机502、循环风管503、排潮管504、热源505、送风机506、软挡帘507、硬挡板508、输送轴509、输送机510；烘干箱501为层状结构，每层设置输送轴509，右侧设置入口，左侧设置出口，输送机510连接各层，将石膏板219送入；烘干箱501每层入口和出口处，分别在顶部设置软挡帘507，底部设置硬挡板508，硬挡板508在软挡帘507的右侧；烘干箱501顶部开设两个通孔，分别连接循环风管503的左右端口，左端口内设置吸风机502，右端口内设置热源505，循环风管503的中部开设排潮管504；

所述硬挡板508高度低于输送轴509的高度，所述软挡帘507的高度大于输送轴509顶部到所在层层顶距离，并能够与硬挡板508接触。

生产工艺

一种纤维石膏板中高速生产工艺

步骤一：材料准备，将石膏粉、玻璃纤维、固态的缓凝剂原材料按比例精确配比混合后输送至料仓101中，将固态的促凝剂在液化器106中用水液化；

步骤二：稳料供应，物料提升机104将料仓101内混配好的石膏粉料提升入横向输送机103内，石膏粉料首先输送至皮带秤105的仓室内，如果仓室内粉料已满，多余石膏粉料通过横向输送机103的右端口落入回料缓冲仓102内，进而通过回料缓冲仓103返回料仓101，皮带秤105按照需求量为搅拌输送机107供料，搅拌输送机107将石膏粉料输送到搅拌机108，并在输送过程中对石膏粉料进一步搅拌均匀，同时促凝剂液化器106中的液化促凝剂按用量注入到搅拌机108中，其它液态的添加剂和水通过相应的接口按需直接注入搅拌机108中，均匀搅拌为石膏浆液；

步骤三：快速成型，上层纤维布209和下层纤维布203分别安装在快速成型系统2上，并分别连接上纠偏机210和下纠偏机204，石膏浆液通过石膏浆输出管109注入到下成型皮带207凹槽内的上层纤维布209上，首先通过刮板200进行振动式石膏浆找平，然后在压力成型区，在下成型皮带207、上成型皮带213、成型压板214的组成的封闭区域内，挤压成型为纤维石膏板；

步骤四：预热固化，初凝成型的纤维石膏板输送到预热固化系统3内，烘干系统5内回收的热蒸汽对纤维石膏板进行热吹，同时加热器303对石膏板进行加热，促进石膏板快速凝固；

步骤五：随动切断，将固化后的纤维石膏板运送到高速切割系统4中采用随动往复锯切形式进行快速定尺寸切割；

步骤六：烘干和废热回收，设置烘干系统5，包括封闭式烘干箱和加热风循环及热蒸汽回收装置，将切割后的纤维石膏板运输到中烘干箱中快速烘干，形成干燥的纤维石膏板成品，同时烘干过程中产生的热蒸汽通过回收装置输送到预热箱体301中，为预热固化提供热源。

步骤七：成品包装，对干燥的石膏板进行码垛、捆扎、覆膜入库。

其中步骤一将固态的促凝剂在液化器106中用水液化，优势效果在于将液化的促凝剂直接供应到搅拌机108中，能够与其它原料搅拌的更快更均匀，防止促凝剂和石膏提前发生凝固反应；

对于中高速产能纤维石膏板生产线，不能仅提高传动带转速和运输速度，受纤维石膏板的成型特征、石膏凝固时间及高速切割的要求，每个生产流程均需要进行工艺创新，并匹配相应的设备创新。

稳料供应系统1工作过程：

物料提升机104将料仓101内混配好的石膏粉料提升入横向输送机103内，石膏粉料首先输送至皮带秤105的仓室内，如果仓室内粉料已满，多余石膏粉料通过横向输送机103的有端口落入回料缓冲仓102内，进而通过回料缓冲仓103返回料仓101，皮带秤105按照需求量为搅拌输送机107供料，搅拌输送机107将石膏粉料输送到搅拌机108，并在输送过程中对石膏粉料进一步搅拌均匀；石膏粉料输送到搅拌机108后，液态的促进剂、水从相应的入口按照设置的配比量进入搅拌机108，搅拌为石膏浆液，从并联的石膏浆输出管109流出至下成型皮带207上面的下层纤维布209上，处于刮板200下方。

稳料供应系统1的有益效果在于：（1）能够设计较大的冗余供料能力，既避免供料不足使生产线速度降低，又避免多余原料在横向输送机103堆积造成拥堵，保证稳定供应原料；（2）中高速纤维石膏板的材料配比中，促凝剂的用量比例要大于纸面石膏板的材料配比，因此设置促凝剂液化器106并安装在搅拌机108处，首先将促凝剂液化，能够使促凝剂在搅拌机108中快速被搅拌均匀，并快速发生化学反应，加快石膏板在快速成型系统2成型后的初凝时间。

快速成型系统2工作过程：

下成型皮带207和上成型皮带213运动原理，驱动轮206带动左皮带轮205旋转，驱动轮206通过同步带带动从动轮212旋转，从动轮212带动同轴的上皮带轴211旋转；通过控制驱动轮206和从动轮212的传动比，使上成型皮带213和下成型皮带207的水平速度比值≤1，当比值为1时，上成型皮带213和下成型皮带的水平速度相同，适用于生产线高速运动时（≥15米/min）上成型皮带213对上层纤维布209产生拖动作用；当比值为0时，上成型皮带213的速度为0，此时上层纤维布209被生产线上已凝结在石膏板218上的纤维布拉动运动，上成型皮带213不对上层纤维布209产生拖动作用，只起到压平作用，适用于生产线低速运动（≤15米/min）。

石膏浆液通过石膏浆输出管109流到下成型皮带207凹槽内的下层纤维布209上，随下成型皮带207向右运动到达刮板200位置，刮板200在下成型皮带207的凹槽内，振动刮片2002的下底边将石膏浆液刮擦均匀，使石膏浆液高度接近但不低于所要成型的纤维石膏板的高度，振动电机2003使振动刮片振动，实现石膏板的平面处刮擦均匀，边角处石膏浆充满整齐，左、右侧挡板2001和上面板2004使石膏浆液不溢出凹槽，侧挡板2001的底边后部设置圆弧形状，使刮板200和下成型皮带207之间的相对运动时摩擦小，工作稳定。

石膏浆液通过刮板200后，运送至成型压板214处，进入如图10所示的上成型皮带213及上层纤维布209和下成型皮带207及下层纤维布203所构成的挤压成型区域，成型压板214对上成型皮带213凹槽底平面及凹槽两侧边的上平面具有均匀的压力，从而使上成型皮带213的下底平面对石膏浆液具有均匀的压力，下成型皮带207的凹槽底平面对石膏浆液具有水平支撑力，此时石膏浆液被挤压平整，且上层纤维布209和下层纤维布203被压入石膏浆液的上、下两平面表层，厚度为所要求成型石膏板的厚度，此时石膏浆液开始初凝，压平成型后的初凝石膏板218通过成型压板214，上成型皮带213向右上运动并回转，下成型皮带207向右下运动并回转，初凝石膏板218脱离上、下皮带的凹槽区域，被运输至输送辊轴219上并继续向右运输。

下成型皮带207凹槽侧边的高度高于石膏板的厚度，成型石膏板时上成型皮带213的下底面能够伸入下成型皮带207凹槽内，能够使上、下纤维布准确定位，并且石膏浆液不会渗漏，纸面石膏板在成型时有护纸封边，因此不存在渗漏问题；下成型皮带207的凹槽外侧面分别向皮带皮带边缘倾斜形成斜面，是由于压制成型时凹槽外侧面会承受侧向压力，斜面设计能够承受更大压力，保证纤维石膏板成型后的侧边垂直精度。

上成型皮带213的上表面设置凹槽，成型压板214下表面设置相匹配的凸块，是保证上成型皮带213和成型压板214相对运动时不发生横向偏移，保证压平效果，因此上皮带轴211两个边缘也相应设计为阶梯结构。

成型压板214能够通过压板固定架215上的高度调节装置调节成型压板214和下成型皮带207之间的垂直高度，从而实现不同厚度规格石膏板的制造，涨紧轮216实现在厚度调节后的上成型皮带张力。

下皮带轴205的驱动轮206和上皮带轴211的从动轮212设置在左侧皮带轴上，上成型皮带213的下表面和下成型皮带207的上表面分别对上、下纤维布形成推、搓、拉力作用，适合中高速生产线输送工艺。

预热固化系统3工作过程：

传统石膏板生产工艺中，石膏板在成型机成型后，输送到切割系统进行定尺切割，但是在中高速生产线，石膏板输送速度大幅增加，到达切割系统时，凝固不充分，切割效果不好，只能通过加长输送线等待石膏板充分凝固，造成生产线过长，因此在纤维石膏板中高速生产线中，设计预热固化工艺，开发了预热固化系统3，并在烘干系统5中设计了回热装置，使石膏板在进行切割前的自然凝固工艺改变为加热凝固工艺，从而大幅缩短生产线长度。

初凝纤维石膏板从快速成型系统2成型后进入预热固化系统3的预热箱体301和下隔板304组成的半封闭区域，预热箱体301的上进气口302和下进气口305分别连接烘干系统5的排潮管504，排潮管504的热风分别直吹纤维石膏板的上表面和下表面，形成热干燥效应，同时预热固化系统3内设置的加热器303能够进一步起到加热干燥效果，这样，石膏板在通过预热箱体301后，凝固效果即可达到切割要求。

高速切割系统4工作过程：

由于纤维布的弹性和韧性比较强，纸面石膏板切刀静止式快速切断方式切割效果不佳，因此开发了随动锯切装置，锯切端为带齿锯片。

纤维石膏板218从预热固化系统3中运出，通过输送辊轴219运送到移动平台406的两根被动辊轴407上，根据石膏板设定的切割长度，移动平台406在平移电机410的带动下在水平轨道408上和石膏板同向同速运动，此时移动平台406和石膏板相对静止，固定在平移装置403上的锯切装置405沿纵向轨道402运动，同时锯切装置405的带齿电锯对石膏板进行随动切割；切割完毕后，随动平台406返回，同时锯切装置405在旋转装置404带动下旋转180°，随动平台406在水平轨道408上逆向返回到初始点后，进行重复锯切过程，锯切装置405采用往复均锯切的方式，锯切装置405返程锯切前旋转180°，是因为齿锯带有切割方向性；锯切装置405在锯切时，处于两根被动辊轴407之间，避免切割到移动平台406，当移动平台406返回时，同步返回的被动辊轴407和石膏板之间滚动连接，不会损伤石膏板下表面。

石膏板切割时限位功能的实现：石膏板在导向夹持轮409和其中一根输送辊轴219之间时，石膏板的左右移动量被导向夹持轮409的两端阶梯限位、上下移动量被导向夹持轮409和输送辊轴219的上下空隙限位，如图17所述，因此石膏板在移动过程中上、下、左、右的位移被限定在一定的位移空隙内，保证切割过程的稳定性。导向夹持轮409和石膏板的上表面及左、右端留有间隙，是为了防止石膏板被局部挤压变形，间隙距离大小根据石膏板的加工尺寸精度要求和输送辊轴219的圆柱度误差确定，使用锯片随动切割时并不需要石膏板牢固夹持。

烘干系统5工作过程：

烘干箱501的热风循环结构，吸风机502将烘干箱501内的气体吸出，气体通过热源505时被加热，并被送风机506吹入烘干箱501内；烘干箱501中吸出的气体中含有大量的石膏板干燥过程中产生的水蒸气，气体在循环风管503中的排潮管504的下端时，气体中的热水蒸气由于密度低于空气，大量热水蒸气从排潮管504流出，从而能够保证封闭的烘干箱501内空气的干燥度；排潮管504连接预热箱体301的上进气口302和下进气口305，在预热箱体的半封闭环境下，流动的热水蒸气风对石膏板具有吹干效果，促进石膏板凝固，并实现热量的回收利用。

烘干箱501内各层进门口和出门口分别设置的软挡帘507和硬挡板508，实现箱体内的热气体不会从烘干箱501的进门口和出门口流出，当锯切后的石膏板被输送机508运送到烘干箱501的各层进门口时，石膏板顶开软挡帘507，软挡帘507和石膏板上表面会紧密接触，当石膏板通过后，软档帘507的下端和硬挡板508上端紧密接触，从而实现密封效果，出门口密封原理相同。

优点

整套生产线结构巧妙完整，生产效率高，自动化程度强，工艺过程合理，生产过程稳定，产能高，非常适合纤维石膏板中高速制造；所使用主要原材料石膏粉料是磷肥厂工业尾料磷石膏或发电厂工业尾料硫石膏加工而成，生产的纤维石膏板质量好，实现废物利用，节能减排环保效果突出。

Claims (10)

1.一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：包括稳料供应系统（1）、快速成型系统（2）、预热固化系统（3）、高速切割系统（4）、烘干系统（5）；

所述快速成型系统（2）包括成型固定架（201）、下布辊（202）、下层纤维布（203）、下纠偏机（204）、下皮带轮（205）、驱动轮（206）、下成型皮带（207）、上布辊（208）、上层纤维布（209）、上纠偏机（210）、上皮带轴（211）、从动轮（212）、上成型皮带（213）、成型压板（214）、压板固定架（215）、涨紧轮（216）、支撑辊轴（217）、输送辊轴（219）；

所述成型固定架（201）上设置下布辊（202）和上布辊（208），下层纤维布（203）和上层纤维布（209）分别通过下纠偏机（204）和上纠偏机（210）安装在下布辊（202）和上布辊（208）上；所述下皮带轮（205）水平安装在成型固定架（201）上，下成型皮带（207）环绕安装于下皮带轮（205）上；设置支撑辊轴（217）对下成型皮带（207）的上侧皮带进行整体水平支撑；左侧的下皮带轮（205）同轴固定连接驱动轮（206）；所述上皮带轴（211）固定在成型固定架（201）上部，左侧上皮带轴（211）同轴固定连接从动轮（212），驱动轮（206）和从动轮（212）通过同步带连接，上皮带轴（211）的旁边设置涨紧轮（216）；成型压板（214）通过压板固定架（215）固定在成型固定架（201）上，上成型皮带（213）安装在上皮带轴（211）、涨紧轮（216）和成型压板（214）组成的环绕结构上；所述输送辊轴（219）设置于成型固定架（201）上，多个输送辊轴（219）组成水平输送线设置于快速成型系统（2）、预热固化系统（3）、高速切割系统（4）中。

2.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述下成型皮带（207）中间设置凹槽，凹槽内的两个竖直边垂直于皮带平面，凹槽外侧边分别向皮带边缘倾斜；所述上成型皮带（213）中间设置凹槽，凹槽的两个竖直边的内侧面和外侧面均垂直于皮带平面；所述上皮带轴（211）两侧轴端设置阶梯，阶梯设置与上成型皮带（213）的凹槽紧密配合；所述成型压板（214）下端为凸台，成型压板（214）的宽度等于上成型皮带（213）的凹槽宽度，凸台的高度等于上成型皮带（213）的凹槽深度。

3.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述快速成型系统（2）还包括刮板（200），所述刮板（200）包括侧挡板（2001）、振动刮片（2002）、振动电机（2003）、上面板（2004）、连接架（2005）；所述侧挡板（2001）设置左、右平行的两片，平行距离等于石膏板（218）的宽度，所述侧挡板（2001）通过振动刮片（2002）和上面板（2004）固定，振动刮片（2002）上部连接振动电机（2003），所述上面板（2004）通过连接架（2005）固定在搅拌机（108）上。

4.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述压板固定架（215）为高度可调的框架结构，框架下端固定在成型固定架（201）上，上端内底面和成型压板（214）的上表面固定联接。

5.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述下纠偏机（204）设置于下布辊（202）的右侧，下层纤维布（203）从下纠偏机（204）下穿过，下纠偏机（204）的下偏移传感器（2040）设置在右端穿出的下层纤维布（203）的边缘；所述上纠偏机（210）设置于上布辊（208）的右侧，上层纤维布（209）从上纠偏机（210）上穿过，上纠偏机（210）的上偏移传感器（2100）设置在右端穿出的上层纤维布（209）的边缘；所述驱动轮（206）和从动轮（212）分别设置在左侧的上皮带轴（211）和左侧的下皮带轴（205）上；所述驱动轮（206）连接旋转电机。

6.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述预热固化系统（3）包括预热箱体（301）、上进气口（302）、加热器（303）、下隔板（304）、下进气口（305）；

所述预热箱体（301）为隔热材料制造，为上下封闭、左右贯通的箱体，石膏板（218）经由输送辊轴（219）驱动穿过箱体，预热箱体（301）上开设上进气口（302），预热箱体（301）下方设置下隔板（304）、预热箱体（301）内设置加热器（303）。

7.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述高速切割系统（4）包括传动支撑架（401）、纵向轨道（402）、平移装置（403）、旋转装置（404）、锯切装置（405）、移动平台（406）、被动辊轴（407）、水平轨道（408）、导向夹持轮（409）、平移电机（410）；

所述水平轨道（408）固定在传动支撑架（401）的输送线上，水平轨道（408）置于相邻两个输送辊轴（219）之间，水平轨道（408）上面设置移动平台（406），移动平台（406）与平移电机（410）连接，移动平台（406）上平行设置两根被动辊轴（407）；所述纵向轨道（402）被两根固定在移动平台（406）上的支撑柱固定，平移装置（403）设置在纵向轨道（402）上，平移装置（403）下端安装旋转装置（404），旋转装置（404）下端固定安装锯切装置（405）；所述导向夹持轮（409）设置在移动平台（406）右侧的输送辊轴（219）正上方，导向夹持轮（409）内侧设置阶梯结构，固定在传动支撑架（401）上。

8.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述稳料供应系统（1）包括料仓（101）、回料缓冲仓（102）、横向输送机（103）、物料提升机（104）、皮带秤（105）、促凝剂液化器（106）、搅拌输送机（107）、搅拌机（108）、石膏浆输出管（109）；

所述物料提升机（104）下端入口连接料仓（101），上端出口连通横向输送机（103）的进料口；所述横向输送机（103）设置中间下料口和右端下料口，中间下料口连接皮带秤（105）进料口，皮带秤（105）下端连通搅拌输送机（107）进料口；所述搅拌输送机（107）左端的下料口连通搅拌机（108），搅拌机（108）的下端设置石膏浆输出管（109）；横向输送机（103）的右端下料口连通回料缓冲仓（102），回料缓冲仓（102）的下料口连通料仓（101）；搅拌机（108）上设置多个外接口，分别连接促凝剂液化器（106）、液态添加剂供应接口和水管接口。

9.根据权利要求1所述的一种纤维石膏板中高速生产线，其特征在于：所述烘干系统（5）包括烘干箱（501）、吸风机（502）、循环风管（503）、排潮管（504）、热源（505）、送风机（506）、软挡帘（507）、硬挡板（508）、输送轴（509）、输送机（510）；

烘干箱（501）为层状结构，每层设置输送轴（509）；烘干箱（501）每层入口和出口处，分别在顶部设置软挡帘（507），底部设置硬挡板（508）；烘干箱（501）顶部开设两个通孔，分别连接循环风管（503）的左右端口，循环风管（503）入口内设置吸风机（502），右端口内设置热源（505），循环风管（503）的上部连通排潮管（504），排潮管（504）连通预热固化系统（3）的上进气口（302）和下进气口（305）。

10.一种纤维石膏板中高速生产工艺，其特征在于：使用权利要求1所述的纤维石膏板中高速生产线，并执行如下操作，

步骤一：材料准备，将石膏粉、玻璃纤维、固态的缓凝剂按比例精确配比混合后输送至料仓（101）中，将固态的促凝剂在液化器（106）中用水液化；

步骤二：稳料供应，物料提升机（104）将料仓（101）内混配好的石膏粉料提升入横向输送机（103）内，石膏粉料首先输送至皮带秤（105）的仓室内，如果仓室内粉料已满，多余石膏粉料通过横向输送机（103）的右端口落入回料缓冲仓（102）内，进而通过回料缓冲仓（103）返回料仓（101），皮带秤（105）按照需求量为搅拌输送机（107）供料，搅拌输送机（107）将石膏粉料输送到搅拌机（108），并在输送过程中对石膏粉料进一步搅拌均匀，同时促凝剂液化器（106）中的液化促凝剂按用量注入到搅拌机（108）中，水通过相应的接口按需直接注入搅拌机（108）中，均匀搅拌为石膏浆液；

步骤三：快速成型，上层纤维布（209）和下层纤维布（203）分别安装在快速成型系统（2）上，并分别连接上纠偏机（210）和下纠偏机（204），石膏浆液通过石膏浆输出管（109）注入到下成型皮带（207）凹槽内的上层纤维布（209）上，首先通过刮板（200）进行振动式石膏浆找平，然后在下成型皮带（207）、上成型皮带（213）、成型压板（214）组成的上、下封闭成型区域内，挤压成型为纤维石膏板；

步骤四：预热固化，初凝成型的纤维石膏板输送到预热固化系统（3）内，烘干系统（5）内回收的热蒸汽对纤维石膏板进行热吹，同时加热器（303）对石膏板进行加热，促进石膏板快速凝固；

步骤五：随动切断，将固化后的纤维石膏板运送到高速切割系统（4）中采用随动往复锯切形式进行快速定尺寸切割；

步骤六：烘干和废热回收，设置烘干系统（5），包括封闭式烘干箱和加热风循环及热蒸汽回收装置，将切割后的纤维石膏板运输到中烘干箱中快速烘干，形成干燥的纤维石膏板成品，同时烘干过程中产生的热蒸汽通过回收装置输送到预热箱体（301）中，为预热固化提供热量；

步骤七：成品包装，对干燥的石膏板进行码垛、捆扎、覆膜入库。