CN112479741A - 一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备，涉及彩色石英砂生产技术领域，包括如下生产工艺：将石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉按比例添加到混合搅拌机中，形成初步的混合料；将初步的混合料继续在混合搅拌机中搅拌10到15分钟，搅拌均匀得到混匀状态的混合料；将混匀状态的混合料送入烤箱200℃烘烤2小时，得到彩色石英砂成品，混合料在送入烤箱进行烘烤后，在烤箱中以200℃保温30分钟。本发明的生产设备大幅降低了能耗，整个生产过程节能环保，而采用本发明的生产工艺所生产的彩砂性能稳定、质感丰富、无毒、环保。

Description

一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备

技术领域

本发明涉及彩色石英砂生产技术领域，具体是一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备。

背景技术

目前的人工彩砂生产方法主要有三种，第一种，用有机颜料和石英砂混合晾干；第二种，用树脂固化，在200℃左右的温度，将有机颜料色粉固化在石英砂表面；第三种方法是高温烧结法，在1000℃的高温下将无机色料烧结在石英砂的表面，色料与石英石表层发生化学固相反应，生成金属硅酸盐之类的稳定物质。三种方法中，第一种石英石的颜色不耐老化，也不耐雨水冲洗，颜色极不稳定；第三种，成本过高，能耗太大，显然不宜大量采用；第二种目前使用比较普及，但存在很多问题。要不树脂成本较高，色牢度不好。光照很容易褪色。同时，普通树脂的耐酸耐碱性也不好，并且由于所需搅拌的原料较为粘稠，传统的混合机搅拌效果不佳，影响后续彩色石英砂成品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种中低温彩色石英砂的生产工艺，包括如下生产工艺：

将石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉按比例添加到混合搅拌机中，形成初步的混合料；

将初步的混合料继续在混合搅拌机中搅拌10到15分钟，搅拌均匀得到混匀状态的混合料；

将混匀状态的混合料送入烤箱200℃烘烤2小时，得到彩色石英砂成品。

作为本发明进一步的方案：所述石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉的添加比例为分别按总重量的90％，5％，2％，1％，2％。

作为本发明进一步的方案：所述混合料在送入烤箱进行烘烤后，在烤箱中以200℃保温30分钟。

作为本发明进一步的方案：一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，包括混合搅拌机与烤箱，且混合搅拌机与烤箱均固定连接在底板上，混合搅拌机包括罐体，所述罐体的顶部与底部分别设置有用于添加原料的进料口以及用于排出混合料的出料口，罐体中设置有用于多种组分原料进行混合的搅拌机构，搅拌机构包括设置于罐体内周向设置的三个可旋转的副转轴，且每个副转轴上均固定套装有多个搅拌件，同时相邻两两副转轴上的搅拌件上下错开设置，所述罐体的内中轴线处还设置有一个可旋转的主转轴，主转轴的下部固定连接多个连动安装杆的中部，而多个连动安装杆的另一端连接有用于将罐体内壁上粘附原料进行铲落的刮料机构，所述混合搅拌机上还具有用于驱动主转轴与副转轴共同转动的驱动机构。

作为本发明进一步的方案：所述主转轴的下端转动连接于罐体的内底面中部，而三个副转轴的底端与罐体内底面距离一段间隔。

作为本发明进一步的方案：所述刮料机构包括连动安装杆两端上下两侧面开设的凹孔，凹孔中转动连接有转柱，且转柱固定连接于对应的固定块表面上，对应的固定块固定安装在刮片安装杆的一侧面，而刮片安装杆的另一侧面通过螺钉固定安装有刮片，同时在刮片安装杆与连动安装杆上固定连接有压簧，压簧用于保持刮片与罐体内壁滑动接触，且刮片朝向罐体中轴线的一侧面与罐体内壁间的夹角为钝角。

作为本发明进一步的方案：所述刮片的一侧面一体成型有倾斜的铲料部，且在铲料部的下沿一体成型有用于与罐体内周壁滑动接触的弧形的滑动部。

作为本发明进一步的方案：所述动力机构包括罐体顶面中部固定安装的搅拌电机，搅拌电机的输出轴朝下并通过联轴器连接主转轴的顶端，主转轴上部固定套装有主齿轮，主齿轮的周沿分别啮合连接有第一副齿轮、第二副齿轮与第三副齿轮，且第一副齿轮、第二副齿轮与第三副齿轮分别固定套装在三个副转轴的上部，且三个副转轴的上部均转动套装有轴承且贯穿安装在隔板对应位置开设的圆孔中，而隔板固定连接于罐体的内壁上部，且三个副转轴的顶端转动连接于罐体的内顶面，所述第一副齿轮、第二副齿轮与第三副齿轮的半径依次增大。

作为本发明进一步的方案：所述搅拌件包括固定套装在副转轴上的搅拌杆，搅拌杆横向设置且以对应的副转轴自上而下等距布置，且每个搅拌杆沿自身长度方向固定安装有多个搅拌棒，且搅拌棒处于对应搅拌杆的上下两侧面并垂直于对应的搅拌杆表面，且每个副转轴一侧的搅拌杆长度小于该副转轴到主转轴之间的最短距离。

作为本发明进一步的方案：所述底板上表面一侧还通过机架固定安装有用于向罐体中输送原料的上料提升机，且上料提升机倾斜设置，同时上料提升机顶部的下料口正处于罐体顶部具有的进料口的正上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明硅熔胶的胶团具有较大的吸附性，硅熔胶中的无数胶团产生无数的网状结构空隙，能够对无机物具有吸附作用，固化后产生坚固的凝胶结构，具有较强的粘结力，能有效地将二氧化硅和无机色料紧紧结合在一起，从而提高色牢度；氧化镁可以提彩砂表面的中间膜的致密性和流变性，防止烧结后的彩砂成团粘接在一起；着色后的砂粒在加热时,着色剂中的一些成分迁移到砂粒的表层，而砂粒中的有些组分也会扩散到着色剂中，如氧化铝和二氧化硅，并在着色剂中熔解，通过这种相互的扩散、熔解与渗透，使砂粒和着色剂结合部位的化学组成及物，理性质介于砂粒和着色剂之间，形成了中间层，中间层越厚，有利于着色剂和基体二氧化硅的结合。

2.本发明设计的混合搅拌机，通过搅拌件间的原料由于受力方向相反，对粘稠度高的混合料来说受到不同搅拌轴的搅拌棒相反的剪切作用，从而有利于稠状原料快速分散，提高搅拌效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中动力机构中部分的示意图；

图3为本发明中罐体的内部俯视图；

图4为本发明中刮料机构的结构示意图；

图5为本发明中搅拌件的结构示意图。

图中：1、罐体；2、隔板；3、第一副齿轮；4、主齿轮；5、第二副齿轮；6、搅拌电机；7、主转轴；8、副转轴；9、第三副齿轮；10、进料口；11、料提升机；12、刮片安装杆；13、刮片；14、连动安装杆；15、固定块；16、压簧；17、底板；18、出料口；19、轴承；20、搅拌杆；21、搅拌棒；22、滑动部；23、凹孔；24、转柱；25、铲料部。

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。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种中低温彩色石英砂的生产工艺，包括如下生产工艺：

将石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉按比例添加到混合搅拌机中，形成初步的混合料；

将初步的混合料继续在混合搅拌机中搅拌10到15分钟，搅拌均匀得到混匀状态的混合料；

将混匀状态的混合料送入烤箱200℃烘烤2小时，得到彩色石英砂成品。

进一步，所述石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉的添加比例为分别按总重量的90％，5％，2％，1％，2％，硅熔胶的胶团具有较大的吸附性，硅熔胶中的无数胶团产生无数的网状结构空隙，能够对无机物具有吸附作用，固化后产生坚固的凝胶结构，具有较强的粘结力，能有效地将二氧化硅和无机色料紧紧结合在一起，从而提高色牢度；氧化镁可以提彩砂表面的中间膜的致密性和流变性，防止烧结后的彩砂成团粘接在一起。

进一步，所述混合料在送入烤箱进行烘烤后，在烤箱中以200℃保温30分钟，其目的在于，着色后的砂粒在加热时,着色剂中的一些成分迁移到砂粒的表层，而砂粒中的有些组分也会扩散到着色剂中，如氧化铝和二氧化硅，并在着色剂中熔解，通过这种相互的扩散、熔解与渗透，使砂粒和着色剂结合部位的化学组成及物，理性质介于砂粒和着色剂之间，形成了中间层，中间层越厚，有利于着色剂和基体二氧化硅的结合。

一种实现中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，包括混合搅拌机与烤箱，其中烤箱采用现有常规技术手段，本发明针对混合搅拌机进行改进，且混合搅拌机与烤箱均固定连接在底板17上，混合搅拌机包括罐体1，罐体1中设置有用于多种组分原料进行混合的搅拌机构，搅拌机构包括设置于罐体1内周向设置的三个可旋转的副转轴8，且每个副转轴8上均固定套装有多个搅拌件，同时相邻两两副转轴8上的搅拌件上下错开设置，所述罐体1的内中轴线处还设置有一个可旋转的主转轴7，主转轴7的下部固定连接多个连动安装杆14的中部，而多个连动安装杆14的另一端连接有用于将罐体1内壁上粘附原料进行铲落的刮料机构，所述混合搅拌机上还具有用于驱动主转轴7与副转轴8共同转动的驱动机构。

进一步，所述主转轴7的下端转动连接于罐体1的内底面中部，而三个副转轴8的底端与罐体1内底面距离一段间隔，其目的在于，使得连动安装杆14在转动过程中不会受到妨碍。

进一步，所述刮料机构包括连动安装杆14两端上下两侧面开设的凹孔23，凹孔23中转动连接有转柱24，且转柱24固定连接于对应的固定块15表面上，对应的固定块15固定安装在刮片安装杆12的一侧面，而刮片安装杆12的另一侧面通过螺钉固定安装有刮片13，同时在刮片安装杆12与连动安装杆14上固定连接有压簧16，压簧16用于保持刮片13与罐体1内壁滑动接触，且刮片13朝向罐体1中轴线的一侧面与罐体1内壁间的夹角为钝角，其目的在于，如图3所示，连动安装杆14逆时针转动时，此时刮片13能够完成对罐体1内周壁上粘附原料铲的效果，从而能够达到铲料效果，并且压簧16提供的抵紧力，能够使得刮片13时刻保持与罐体1内周壁间的良好贴合，实现高效的刮铲效率；并且能够确保刮片13对罐体1内周壁始终保持理想的接触压力，提高对附着原料的清理效果。

再进一步，所述刮片13的一侧面一体成型有倾斜的铲料部25，且在铲料部25的下沿一体成型有用于与罐体1内周壁滑动接触的弧形的滑动部22，这样当刮片13在转动时，铲料部25能够将罐体1内周壁上附着或者粘结的原料铲下，并重新投入的反应中，从而在一定程度上达到节省原料的目的，并且还能保持罐体1的内周壁的清洁性，而在铲料部25进行铲料操作的同时，滑动部22能够与罐体1的内周壁保持滑动接触，从而保证了刮片13转动时的稳定性，

进一步，所述动力机构包括罐体1顶面中部固定安装的搅拌电机6，搅拌电机6的输出轴朝下并通过联轴器连接主转轴7的顶端，主转轴7上部固定套装有主齿轮4，主齿轮4的周沿分别啮合连接有第一副齿轮3、第二副齿轮5与第三副齿轮9，且第一副齿轮3、第二副齿轮5与第三副齿轮9分别固定套装在三个副转轴8的上部，且三个副转轴8的上部均转动套装有轴承19且贯穿安装在隔板2对应位置开设的圆孔中，而隔板2固定连接于罐体1的内壁上部，且三个副转轴8的顶端转动连接于罐体1的内顶面，通过隔板2能够隔绝罐体1内部下方的混合料，保证齿轮的传动过程中的顺畅性。

再进一步，所述第一副齿轮3、第二副齿轮5与第三副齿轮9的半径依次增大，从而使得三个副转轴8获得三个不同的转速，使得搅拌件获得的转速不同，改变对混合料的施力大小，以便于提高粘稠混合料的打散效果。

进一步，所述搅拌件包括固定套装在副转轴8上的搅拌杆20，搅拌杆20横向设置且以对应的副转轴8自上而下等距布置，且每个搅拌杆20沿自身长度方向固定安装有多个搅拌棒21，且搅拌棒21处于对应搅拌杆20的上下两侧面并垂直于对应的搅拌杆20表面，且每个副转轴8一侧的搅拌杆20长度小于该副转轴8到主转轴7之间的最短距离，从而不会妨碍到搅拌杆20的搅拌动作，借助三个副转轴8上的上下错开的搅拌件，使得搅拌件间的原料由于受力方向相反，对粘稠度高的混合料来说受到不同搅拌轴的搅拌棒21相反的剪切作用，从而有利于稠状原料快速分散，提高搅拌效果。

进一步，所述罐体1的顶部与底部分别设置有用于添加原料的进料口10以及用于排出混合料的出料口18。

进一步，所述底板17上表面一侧还通过机架固定安装有用于向罐体1中输送原料的上料提升机11，且上料提升机11倾斜设置，同时上料提升机11顶部的下料口正处于罐体1顶部具有的进料口10的正上方，以便于多种原料在配重完成后，依次通过上料提升机11输送到罐体1中，从而得以借助上料提升机11能够实现自动化的上料过程，避免了人力投料的工作步骤，从而具有省时省力、节省人力的效果，并能够一定程度上提高整个生产过程的工作效率，同时具有耗能低的特点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种中低温彩色石英砂的生产工艺，其特征在于，包括如下生产工艺：

将石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉按比例添加到混合搅拌机中，形成初步的混合料；

将初步的混合料继续在混合搅拌机中搅拌10到15分钟，搅拌均匀得到混匀状态的混合料；

将混匀状态的混合料送入烤箱200℃烘烤2小时，得到彩色石英砂成品。

2.根据权利要求1所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备，其特征在于，所述石英砂，硅熔胶，氧化铝，氧化镁，无机色粉的添加比例为分别按总重量的90％，5％，2％，1％，2％。

3.根据权利要求1所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺和生产设备，其特征在于，所述混合料在送入烤箱进行烘烤后，在烤箱中以200℃保温30分钟。

4.一种实现权利要求1-3任一项所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，包括混合搅拌机与烤箱，且混合搅拌机与烤箱均固定连接在底板(17)上，混合搅拌机包括罐体(1)，所述罐体(1)的顶部与底部分别设置有用于添加原料的进料口(10)以及用于排出混合料的出料口(18)，罐体(1)中设置有用于多种组分原料进行混合的搅拌机构，搅拌机构包括设置于罐体(1)内周向设置的三个可旋转的副转轴(8)，且每个副转轴(8)上均固定套装有多个搅拌件，同时相邻两两副转轴(8)上的搅拌件上下错开设置，所述罐体(1)的内中轴线处还设置有一个可旋转的主转轴(7)，主转轴(7)的下部固定连接多个连动安装杆(14)的中部，而多个连动安装杆(14)的另一端连接有用于将罐体(1)内壁上粘附原料进行铲落的刮料机构，所述混合搅拌机上还具有用于驱动主转轴(7)与副转轴(8)共同转动的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，所述主转轴(7)的下端转动连接于罐体(1)的内底面中部，而三个副转轴(8)的底端与罐体(1)内底面距离一段间隔。

6.根据权利要求4所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，所述刮料机构包括连动安装杆(14)两端上下两侧面开设的凹孔(23)，凹孔(23)中转动连接有转柱(24)，且转柱(24)固定连接于对应的固定块(15)表面上，对应的固定块(15)固定安装在刮片安装杆(12)的一侧面，而刮片安装杆(12)的另一侧面通过螺钉固定安装有刮片(13)，同时在刮片安装杆(12)与连动安装杆(14)上固定连接有压簧(16)，压簧(16)用于保持刮片(13)与罐体(1)内壁滑动接触，且刮片(13)朝向罐体(1)中轴线的一侧面与罐体(1)内壁间的夹角为钝角。

7.根据权利要求6所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，所述刮片(13)的一侧面一体成型有倾斜的铲料部(25)，且在铲料部(25)的下沿一体成型有用于与罐体(1)内周壁滑动接触的弧形的滑动部(22)。

8.根据权利要求4所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，所述动力机构包括罐体(1)顶面中部固定安装的搅拌电机(6)，搅拌电机(6)的输出轴朝下并通过联轴器连接主转轴(7)的顶端，主转轴(7)上部固定套装有主齿轮(4)，主齿轮(4)的周沿分别啮合连接有第一副齿轮(3)、第二副齿轮(5)与第三副齿轮(9)，且第一副齿轮(3)、第二副齿轮(5)与第三副齿轮(9)分别固定套装在三个副转轴(8)的上部，且三个副转轴(8)的上部均转动套装有轴承(19)且贯穿安装在隔板(2)对应位置开设的圆孔中，而隔板(2)固定连接于罐体(1)的内壁上部，且三个副转轴(8)的顶端转动连接于罐体(1)的内顶面，所述第一副齿轮(3)、第二副齿轮(5)与第三副齿轮(9)的半径依次增大。

9.根据权利要求4所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，所述搅拌件包括固定套装在副转轴(8)上的搅拌杆(20)，搅拌杆(20)横向设置且以对应的副转轴(8)自上而下等距布置，且每个搅拌杆(20)沿自身长度方向固定安装有多个搅拌棒(21)，且搅拌棒(21)处于对应搅拌杆(20)的上下两侧面并垂直于对应的搅拌杆(20)表面，且每个副转轴(8)一侧的搅拌杆(20)长度小于该副转轴(8)到主转轴(7)之间的最短距离。

10.根据权利要求4所述的一种中低温彩色石英砂的生产工艺的生产设备，其特征在于，所述底板(17)上表面一侧还通过机架固定安装有用于向罐体(1)中输送原料的上料提升机(11)，且上料提升机(11)倾斜设置，同时上料提升机(11)顶部的下料口正处于罐体(1)顶部具有的进料口(10)的正上方。

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