CN110202693B - 一种石膏板的细密发泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石膏板的细密发泡装置，包括托架，托架顶端和底端分别安装有配料罐和石膏液混合机，配料罐通过第一管连接有发泡水使用罐，发泡水使用罐通过送液管连接有混合泵，送液管上通过水管连接有热水箱，混合泵通过第二管连接有乳化泵，乳化泵通过输气管连接有空气压缩机，乳化泵通过第三管与石膏液混合机相连接，料罐的顶端设有罐盖，罐盖上设有发泡剂入口和清水入口，发泡水使用罐内部安装有搅拌装置，能精确控制配料的量和比例，提高了配置原料的效率，石膏强度更高，质量更轻，石膏板内气孔大小更均匀一致，使石膏板板芯气泡均匀，有效降低了生产成本。

Description

一种石膏板的细密发泡装置

技术领域

本发明涉及石膏板生产领域，具体为一种石膏板的细密发泡装置。

背景技术

在建材生产中，石膏板是一种用量很大的建材产品。石膏板是通过将石膏粉煅烧半水石膏，再进行水化以形成一定强度的胶凝材料。纸面石膏板在生产过程中需要充填入气泡，支撑发泡纸面石膏板，它可将降低石膏板的单位面积重量，提高保温性能，并可节省石膏粉和其他各种辅料。

现有的发泡机组包括储料罐、气泵和发泡装置，储料罐中装有液态发泡剂(水和发泡剂的混合物)，利用泵将发泡剂泵如发泡剂中，发泡剂再与气泵送入的压缩空气混合，形成气泡，从而发泡。气泡经输出管路进入搅拌机，混入石膏浆。由于发泡机组是发泡剂和空气均是通过泵带压进入发泡装置进行混合发泡，由于压缩空气未与发泡剂混合搅拌均匀，气泡从发泡装置直接进入后续搅拌机，随气泡进入的同时，夹带有未混合形成气泡的发泡剂液体，即发泡剂内部的气泡不均匀，且大小不一，这些发泡剂与石膏浆反应后，会使石膏板内部的空隙大小不一，且气泡较大的发泡剂会使石膏板成型后强度降低，影响石膏板的质量和隔温效果。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种石膏板的细密发泡装置，可精确控制配料的量和比例，节省了多次添加配料的时间和精力，提高了配置原料的效率，气泡保存更完整更长久，将均匀气泡保存完整的发泡液混入石膏浆液中，能使石膏强度更高，质量更轻，石膏板内气孔大小更均匀一致，使石膏板板芯气泡均匀，有效降低了生产成本，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石膏板的细密发泡装置，包括托架，所述托架顶端和底端分别安装有配料罐和石膏液混合机，所述配料罐通过第一管连接有发泡水使用罐，所述发泡水使用罐通过送液管连接有混合泵，所述送液管上通过水管连接有热水箱，所述混合泵通过第二管连接有乳化泵，所述乳化泵通过输气管连接有空气压缩机，所述乳化泵通过第三管与石膏液混合机相连接；

所述配料罐的顶端设有罐盖，所述罐盖上设有发泡剂入口和清水入口，所述罐盖上安装有第一电机，所述第一电机底端连接有转杆，所述转杆伸进配料罐内部安装若干有混料盒，所述发泡水使用罐内部安装有搅拌装置。

进一步地，所述配料罐、发泡水使用罐、混合泵、乳化泵和石膏液混合机的水平高度位置依次下降，所述热水箱位于混合泵的顶端。

进一步地，所述发泡剂入口和清水入口顶端分别通过两个不同的进料管连接有两个不同的透明盛料桶，所述透明盛料桶的顶端连接有进料斗，所述进料管上安装有流量调节阀。

进一步地，所述发泡剂入口连接的透明盛料桶的内部底端出料口处设有防堵装置，所述防堵装置包括通过壳体安装在透明盛料桶外侧底部的微型电机，所述微型电机的输出轴连接有水平旋转轴，所述水平旋转轴的一端穿过透明盛料桶的桶壁连接有若干翻搅叶，所述翻搅叶位于透明盛料桶的内部出料口处。

进一步地，所述第一管、送液管、水管、第二管、第三管上均安装有电动调节阀。

进一步地，所述乳化泵和石膏液混合机之间还连接有辅剂混合箱，所述辅剂混合箱内部也安装有搅拌装置。

进一步地，所述混料盒在转杆上交错安装，所述混料盒顶端无盖且混料盒的底端设有若干出液孔。

进一步地，所述搅拌装置包括安装在发泡水使用罐顶端的第二电机，所述第二电机的底端输出轴连接有转桨，所述转桨插入发泡水使用罐内部，且转桨的外侧安装有若干搅拌叶，所述搅拌叶的侧面设有外凸的圆弧面，且搅拌叶的外凸的圆弧面上安装有若干旋切刀片。

进一步地，还包括石膏板的细密发泡方法，包括如下步骤：

步骤100：将粉末状的发泡剂与适量清水混合均匀，制成发泡剂水溶液；

步骤200：向发泡剂水溶液内添加一定量热水和压缩空气并送入乳化泵内混合均匀，制得初级发泡剂溶液；

步骤300：向初级发泡剂溶液内添加发泡辅助溶剂，搅拌均匀，制得稳定发泡剂溶液。

进一步地，所述发泡辅助溶剂为稳泡剂、发泡促进剂和发泡调节剂中的一种或多种的组合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明在配料罐上设置两个盛装不同发泡剂配料的透明盛料桶，可精确控制配料的量和比例，也节省了多次添加配料的时间和精力，提高了配置原料的效率，且混料盒的旋转接料设计使粉状发泡剂与清水完成了初步混合步骤；

(2)本发明的发泡装置先将水和发泡剂充分均匀混合制成发泡水，然后再将压缩空气和热水融入发泡水使发泡剂中产生气泡，再经乳化泵的混合搅拌细碎剪切，制成具有均匀细密气泡的发泡剂溶液，再将发泡剂溶液与发泡辅助溶剂混合，使气泡保存更完整更长久，将均匀气泡保存完整的发泡液混入石膏浆液中，能使石膏板强度更高、质量更轻，使石膏板板芯气泡均匀，有效降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的配料罐剖视结构示意图；

图3为本发明的搅拌装置结构示意图；

图4为本发明的翻搅叶俯视结构示意图。

图中标号：

1-托架；2-配料罐；3-发泡水使用罐；4-混合泵；5-乳化泵；6-石膏液混合机；7-空气压缩机；8-搅拌装置；9-透明盛料桶；10-辅剂混合箱；

21-罐盖；22-发泡剂入口；23-清水入口；24-第一电机；25-转杆；26-混料盒；27-出液孔；

31-第一管；32-送液管；33-水管；34-热水箱；

51-第二管；52-第三管；53-电动调节阀；

81-第二电机；82-转桨；83-搅拌叶；84-旋切刀片；

91-防堵装置；92-微型电机；93-水平旋转轴；94-翻搅叶；95-进料管；96-流量调节阀。

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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明提供了一种石膏板的细密发泡装置，包括托架1，托架1顶端和底端分别安装有配料罐2和石膏液混合机6，配料罐2的顶端设有罐盖21，罐盖21上设有发泡剂入口22和清水入口23，罐盖21上安装有第一电机24，第一电机24底端连接有转杆25，转杆25伸进配料罐2内部安装若干有混料盒26，混料盒26在转杆25上交错安装，所有混料盒26的俯视图的组合在一起组成一个圆盘形状，从而减少了粉状发泡剂从相邻配料罐2漏出的概率，增大了发泡剂与清水接触的概率和面积。混料盒26顶端无盖且混料盒26的底端设有若干出液孔27。混料盒26的内部设有倒置的四棱台形状槽，从而使清水和发泡剂不会停留在其中。

发泡剂入口22和清水入口23顶端分别通过两个不同的进料管95连接有两个不同的透明盛料桶9，两个透明盛料桶9内对应盛装有粉状发泡剂和清水。透明盛料桶9安装在托架1的顶面上，所述进料管95上安装有流量调节阀96，可控制粉状发泡剂和清水的进入配料罐2的速度，从而精确控制发泡剂和清水的流量以及配料的重量比例。透明盛料桶9的顶端连接有进料斗，方便向两个盛料桶内添加清水和发泡剂，人眼可观察到透明盛料桶9内部的原料是否足够，以便及时添加发泡剂原料。

发泡剂入口22连接的透明盛料桶9的内部底端出料口处设有防堵装置91，防堵装置91包括通过壳体安装在透明盛料桶9外侧底部的微型电机92，微型电机92的输出轴连接有水平旋转轴93，水平旋转轴93的一端穿过透明盛料桶9的桶壁连接有若干翻搅叶94，翻搅叶94位于透明盛料桶9的内部出料口处。防堵装置91的微型电机92启动的时候，能带动翻搅叶94在竖直面内以水平旋转轴93为轴而旋转，从而避免粉状发泡剂因颗粒大或压力问题而堵在透明盛料桶9的出料口，也提高了出料速度，使发泡剂的流量和用量可得到更准确地计数，从而提高配料中清水与发泡剂准确的比例。

发泡剂原料和清水进入配料罐2的步骤如下：

保证两个透明盛料桶9内分别盛装有足够的粉状发泡剂和清水，打开流量调节阀96使清水和粉状发泡剂自动从进料管95掉入配料罐2内。粉状发泡剂从发泡剂入口22掉落到旋转的混料盒26上并在混料盒26上短暂停留，混料盒26旋转到清水入口23正下方的时候，混料盒26内部的发泡剂正好与流下的清水混合，完成清水与发泡剂的初步混合，清水也将发泡剂从出料孔27冲出，完成发泡剂和清水的共同转移和初步混合。

配料罐2通过第一管31连接有发泡水使用罐3，发泡水使用罐3内部安装有搅拌装置8。搅拌装置8包括安装在发泡水使用罐3顶端的第二电机81，第二电机81的底端输出轴连接有转桨82，转桨82插入发泡水使用罐3内部，且转桨82的外侧安装有若干搅拌叶83，搅拌叶83的侧面设有外凸的圆弧面，且搅拌叶83的外凸的圆弧面上安装有若干旋切刀片84。

搅拌步骤如下：清水、发泡剂混合从配料罐2转移到发泡水使用罐3后，将送液管32上的阀门暂时关闭，使混合物在罐内停留10-20min，保证发泡剂的搅拌质量。启动第二电机81，电机带动转桨82和搅拌叶83旋转，从而使混合液体在罐内出现漩涡，从而达到搅拌的作用，旋切刀片84也跟着搅拌叶83旋转，从而切割发泡剂颗粒，从而避免发泡剂的凝聚，使发泡剂颗粒更加细碎，混合效率更高，混合更均匀。辅剂混合箱10内的搅拌原理与发泡剂、清水混合物搅拌原理相同，均是将混合物留在容器内，然后搅拌一定时间再排到下一个装置内。

发泡水使用罐3通过送液管32连接有混合泵4，送液管32上通过水管33连接有热水箱34，混合泵4通过第二管51连接有乳化泵5，乳化泵5通过输气管连接有空气压缩机7。乳化泵4是一种通过转定子的精密组合,具有在高速旋转中产生强大的剪切力以实现物料的混合,均质，分散，粉碎功能。乳化泵4内将发泡剂水溶液和压缩空气混合在一起的同时，其高速旋转的剪切力将粗颗粒的发泡剂颗粒剪切更加细碎，强大的旋转力加上更加细碎均质的发泡剂使发泡剂溶液与空气混合更彻底，混合更均匀，从而产生更加均匀细密的气泡。通过调节压缩空气进入乳化泵4的体积、乳化泵4的转速可控制发泡剂中气泡的大小和气泡的数量。

乳化泵5和石膏液混合机6之间还连接有辅剂混合箱10，辅剂混合箱10内部也安装有搅拌装置8。向辅剂混合箱10内添加一定量的发泡辅助溶剂，即稳泡剂、发泡促进剂和发泡调节剂，然后通过搅拌装置8将发泡辅助溶剂与发泡剂溶液均匀混合，从而使发泡剂更加稳定，其内的气泡能更均匀稳定地保存下来。

乳化泵5通过第三管52与石膏液混合机6相连接，配料罐2、发泡水使用罐3、混合泵4、乳化泵5和石膏液混合机6的水平高度位置依次下降，热水箱34位于混合泵4的顶端。利用各个装置重心的依次下降从而使发泡剂流动更加顺畅，利用了重力驱动发泡剂的输送和流动，降低了各种泵输送发泡剂的压力，从而提高了泵的使用寿命。

第一管31、送液管32、水管33、第二管51、第三管52上均安装有电动调节阀53。电动调节阀53可以通过对电流的调节从而精确地控制发泡剂溶液的流量，可精确控制发泡剂溶液的用量，从而提高了发泡剂溶液的混合质量。

本发明的发泡装置整体发泡步骤如下：

(1)粉状发泡剂和清水按比例添加到配料罐2内部，完成发泡剂的初步混合；

(2)发泡剂与清水的混合物进入发泡水使用罐3，搅拌装置8将混合物搅拌均匀，制成发泡水；

(3)发泡水与热水混合，进入混合泵4，完成发泡水与热水的混合：

(4)压缩空气与混合泵4排出的溶液一同进入乳化泵5，乳化泵5使混合物混合更加均匀，并在发泡剂溶液中产生均匀细密的气泡；

(4)发泡剂溶液进入辅剂混合箱10，发泡剂溶液与发泡辅助溶剂混合在一起，搅拌均匀，保证发泡剂的稳定性；

(5)稳定的发泡剂溶液进入石膏液混合机6中，发泡剂溶液与石膏浆液充分混合后，进入模具，即可制作气泡均匀的石膏板。

优选的是，本发明的发泡装置制作的具有均匀细密气泡的发泡剂可以使石膏板的板芯气泡均匀，石膏板的单重较之前降低5.8％左右，有效降低了生产成本。

根据以上的石膏板细密发泡装置，设计了石膏板的细密发泡方法，包括如下步骤：

步骤100：将粉末状的发泡剂与适量清水混合均匀，制成发泡剂水溶液；

步骤200：向发泡剂水溶液内添加一定量热水和压缩空气并送入乳化泵内混合均匀，制得初级发泡剂溶液，发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠中的任意一种阴离子溶液与水配置而成，其中水溶液为总混合剂的30％。

步骤300：向初级发泡剂溶液内添加发泡辅助溶剂，搅拌均匀，制得稳定发泡剂溶液。发泡辅助溶剂为稳泡剂、发泡促进剂和发泡调节剂中的一种或多种的组合。

发泡促进剂能调节发泡剂分解温度，从而使发泡剂在发泡的时候效率更高，气泡不易碎裂。

向发泡剂内添加稳泡剂后，能有效提高石膏料浆粘度，提高石膏板强度，分散性强，使气泡均匀分散在发泡剂内部，能使料浆中的固体微粒均匀分散、悬浮。减少石膏制品的上、中、下体积密度差，使气孔分布均匀，显著改善气孔结构，减少串孔，提高石膏制品的物理性能(强度)，减少塌模的概率，减少干物料使用量。

向发泡剂内添加发泡调节剂，能有效提高其熔体的熔体强度，防止气泡的合并，保证了气泡在发泡剂和石膏板浆料内均匀分布，从而制得均匀质量的石膏板。

优选的是，先将水和发泡剂充分均匀混合制成发泡水，然后再将压缩空气和热水融入发泡水使发泡剂中产生气泡，再经乳化泵的混合搅拌细碎剪切，制成具有均匀细密气泡的发泡剂溶液，再将发泡剂溶液与发泡辅助溶剂混合，使气泡保存更完整更长久，将均匀气泡保存完整的发泡液混入石膏浆液中，能使石膏强度更高，质量更轻，其内气孔大小更均匀一致，使石膏板板芯气泡均匀。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种石膏板的细密发泡装置，包括托架(1)，其特征在于：所述托架(1)顶端和底端分别安装有配料罐(2)和石膏液混合机(6)，所述配料罐(2)通过第一管(31)连接有发泡水使用罐(3)，所述发泡水使用罐(3)通过送液管(32)连接有混合泵(4)，所述送液管(32)上通过水管(33)连接有热水箱(34)，所述混合泵(4)通过第二管(51)连接有乳化泵(5)，所述乳化泵(5)通过输气管连接有空气压缩机(7)，所述乳化泵(5)通过第三管(52)与石膏液混合机(6)相连接；

所述配料罐(2)的顶端设有罐盖(21)，所述罐盖(21)上设有发泡剂入口(22)和清水入口(23)，所述罐盖(21)上安装有第一电机(24)，所述第一电机(24)底端连接有转杆(25)，所述转杆(25)伸进配料罐(2)内部安装若干有混料盒(26)，所述发泡水使用罐(3)内部安装有搅拌装置(8)；

所述发泡剂入口(22)和清水入口(23)顶端分别通过两个不同的进料管(95)连接有两个不同的透明盛料桶(9)，所述透明盛料桶(9)的顶端连接有进料斗，所述进料管(95)上安装有流量调节阀(96)，所述发泡剂入口(22)连接的透明盛料桶(9)的内部底端出料口处设有防堵装置(91)，所述防堵装置(91)包括通过壳体安装在透明盛料桶(9)外侧底部的微型电机(92)，所述微型电机(92)的输出轴连接有水平旋转轴(93)，所述水平旋转轴(93)的一端穿过透明盛料桶(9)的桶壁连接有若干翻搅叶(94)，所述翻搅叶(94)位于透明盛料桶(9)的内部出料口处；

所述搅拌装置(8)包括安装在发泡水使用罐(3)顶端的第二电机(81)，所述第二电机(81)的底端输出轴连接有转桨(82)，所述转桨(82)插入发泡水使用罐(3)内部，且转桨(82)的外侧安装有若干搅拌叶(83)，所述搅拌叶(83)的侧面设有外凸的圆弧面，且搅拌叶(83)的外凸的圆弧面上安装有若干旋切刀片(84)。

2.根据权利要求1所述的一种石膏板的细密发泡装置，其特征在于：所述配料罐(2)、发泡水使用罐(3)、混合泵(4)、乳化泵(5)和石膏液混合机(6)的水平高度位置依次下降，所述热水箱(34)位于混合泵(4)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种石膏板的细密发泡装置，其特征在于：所述第一管(31)、送液管(32)、水管(33)、第二管(51)、第三管(52)上均安装有电动调节阀(53)。

4.根据权利要求1所述的一种石膏板的细密发泡装置，其特征在于：所述混料盒(26)在转杆(25)上交错安装，所述混料盒(26)顶端无盖且混料盒(26)的底端设有若干出液孔(27)。

5.根据权利要求1所述的一种石膏板的细密发泡装置，其特征在于：所述乳化泵(5)和石膏液混合机(6)之间还连接有辅剂混合箱(10)，所述辅剂混合箱(10)上也安装有搅拌装置(8)。

6.根据权利要求1所述的一种石膏板的细密发泡装置，其特征在于：石膏板的细密发泡方法包括如下步骤：

步骤100：将粉末状的发泡剂与适量清水混合均匀，制成发泡剂水溶液；

步骤200：向发泡剂水溶液内添加一定量热水和压缩空气并送入乳化泵内混合均匀，制得初级发泡剂溶液；

步骤300：向初级发泡剂溶液内添加发泡辅助溶剂，搅拌均匀，制得稳定发泡剂溶液。

7.根据权利要求6所述的一种石膏板的细密发泡装置，其特征在于：所述发泡辅助溶剂为稳泡剂、发泡促进剂和发泡调节剂中的一种或多种的组合。

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