CN112742303B - 集成式氧化铝粉造粒系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造粒技术领域，尤其涉及一种集成式氧化铝粉造粒系统，包括集成式造粒模块、集成式尾气处理模块，所述集成式造粒模块、集成式尾气处理模块之间通过带有冷凝装置的连接管连接，减小平台稳定性差异引起的错位，进而提高设备的使用稳定性。

Description

集成式氧化铝粉造粒系统

技术领域

本发明涉及造粒技术领域，尤其涉及一种集成式氧化铝粉造粒系统。

背景技术

现如今在工业生产中氧化铝粉的生产工艺越来越高，已经可以生产1微米以下的氧化铝粉。纳米级的氧化铝透明液体颜色无色透明，该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝，该氧化铝是纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝，添加到各种丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、硅丙乳液等树脂的水性液体中，添加量为5％-10％，可以提高树脂的硬度，硬度可达到6-8H，完全透明，该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂，同时可以做各种玻璃涂层材料、宝石、精密仪器材料等。但在进一步对氧化铝粉加工时，大都需要将氧化铝粉制造成颗粒，现有的氧化铝粉成粒的制备方法有很多，有机械混合法，溶胶-凝胶法，水热合成法，多相悬浮乳液混合法，沉淀包裹法以及溶胶-悬浮液混合法等，但大都会存在着颗粒形象欠佳，分布不均等问题，而且在氧化铝成粒的过程中若湿度太大，则颗粒会存在半干的状态，造成成品氧化铝颗粒的粘连堆积，极大的影响产品的质量，通过造粒塔对氧化铝粉进行造粒也是广泛使用的方法之一，造粒塔造粒系统包括热风源、将料罐、造粒机、除尘器、喷淋塔，分别进行安装，然后通过管道进行连接，由于除尘系统会有相应的尾排，一般布置在室外，造粒塔及将料罐布置在室内，分开安装调试麻烦，且因为平台不同，后期因震动，地质问题等引起的错位，导致设备运行出现故障，维护麻烦。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提供一种集成式的氧化铝粉造粒系统，将各设备模块化，减小平台稳定性差异引起的错位，进而提高设备的使用稳定性。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种集成式氧化铝粉造粒系统，包括集成式造粒模块、集成式尾气处理模块，所述集成式造粒模块、集成式尾气处理模块之间通过带有冷凝装置的连接管连接，

所述集成式造粒模块包括机架一，所述机架一上设置有造粒机、热气源装置、供料装置，所述造粒机包括罐体，所述罐体上端设置有喷头，所述罐体中间位置设置有集尘罩，所述集尘罩连接有排风管，所述排风管延伸至罐体外部，

所述集成式尾气处理模块包括机架二，所述机架二上设置有依次连接的旋风除尘器、喷淋塔，所述旋风除尘器通过带有冷凝装置的连接管与排风管连接，所述冷凝装置包括依次布置的布风盒、收集盒、集流盒，所述布风盒与收集盒之间、收集盒与集流盒之间均设置有冷凝管排，所述收集盒下端连通有料渣盒。

进一步地，所述造粒机包括竖向的罐体，所述罐体上端设置有用于连通至浆料罐的喷头，所述喷头处设置有用于连通至热气源的通风腔，所述罐体上端设置有用于安装通风腔的安装口，所述通风腔的外缘设置有用于与安装口密封连接的连接缘，所述通风腔的出口环绕喷头设置，所述通风腔的上壁与喷头密封连接。

进一步地，所述喷头为倒锥形结构，所述喷头下端外壁成行成列设置有多个喷孔，所述喷头上端中间位置设置有进料管，所述通风腔的上壁设置有与喷头上端面密封连接的连接环。

进一步地，所述通风腔上端设置有布风管，所述布风管与通风腔之间通过均匀分布的多个歧管连通，所述布风管连通至热气源。

进一步地，所述罐体中间位置设置有用于使罐体内形成气流回旋的扰流装置，所述扰流装置包括环绕设置在罐体外部的主风管，所述主风管与热气源连通，所述主风管上均匀设置有多个连通至罐体的短管。

进一步地，所述罐体内与主风管相对应位置处设置有导流板，所述导流板为环状，所述导流板横截面为弧形且开口指向罐体内壁，所述导流板上连接有用于向外插入短管内的支撑杆。

进一步地，所述罐体下端设置有出料管，所述出料管为螺旋管，所述螺旋管下端设置有起振装置，所述出料管末端设置有带有阀门的放料管，所述放料管下侧设置有接料箱。

进一步地，所述布风盒连接有安装板，所述料渣盒与安装板连接，所述布风盒包括外壳，所述外壳内设置有半球形防垢壁，所述防垢壁开口指向冷凝管排。

进一步地，所述供料装置包括设置在机架一上的计量泵，所述计量泵连通至喷头。

本发明的有益效果在于：集成式氧化铝粉造粒系统，包括集成式造粒模块、集成式尾气处理模块，集成式造粒模块包括机架一，所述机架一上设置有造粒机、热气源装置、供料装置，由于在使用的过程中，造粒模块位于室内，以进行保护，避免环境污染，尾气处理模块位于室外或者单独的房间内，需要空气流动性强，单独模块化集成，能够减小平台稳定性差异引起的错位，进而提高设备的使用稳定性，集成式造粒模块、集成式尾气处理模块之间通过带有冷凝装置的连接管连接，由于造粒机的出风含有水蒸气、氧化铝粉，在管道内输送的过程中会发生凝结，粘结在管壁上，不能凝结的，在旋风除尘器内凝结，粘附在旋风除尘器的侧壁上，落入旋风除尘器的出渣箱内，在出渣箱内结块，不方便清理，设置冷凝装置，在过墙后安装冷凝装置，冷凝装置与旋风除尘器在同样的温度环境中，能够对气流进行预凝结，流入旋风除尘器的气流含水量降低，设置冷凝管排，在下的冷凝管易堵塞，堵塞后在上的冷凝管依然能够工作，使用稳定性高。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为集成式造粒模块结构示意图；

图3为喷头与通风腔连接结构示意图；

图4为图2中A处局部放大示意图；

图5为放料管主视示意图；

图6为冷凝装置结构示意图；

图7为收集盒左视示意图；

其中：1-机架一，2-鼓风机，3-加热器，4-罐体，5-进风管，6-调压阀，7-通风腔，8-进料管，9-喷头，10-主风管，11-集尘罩，12-排风管，13-出料管，14-振动电机，15-放料管，16-接料箱，17-布风管，18-挡环，19-连接缘，20-歧管，21-螺旋叶片，22-连接环，23-喷孔，24-导流板，25-支撑杆，26-短管，27-阀门，28-密封槽，29-弹性压环，30-连接管，31-冷凝装置，32-机架二，33-旋风除尘器，34-喷淋塔，35-引风机，36-过滤器，39-高塔，40-计量泵，41-布风盒，42-收集盒，43-集流盒，44-冷凝管排，45-安装板，46-料渣盒，47-观察窗，48-防垢壁。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合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。

实施例1

如图1-6所示，氧化铝粉造粒系统，氧化铝提取物呈不规则的形状且大小不一，在进行氧化铝成粒制造前，需要将氧化物的提取物经球磨机处理后形成细腻的氧化铝粉，氧化铝粉经拌浆、加热、添加添加剂，再经输送泵，将氧化铝的混合液泵送到造粒机进行喷雾干燥，将氧化铝混合液干燥成颗粒，在进行收集，得到氧化铝粉颗粒。

氧化铝提取物经球磨机处理后的氧化铝粉加入到搅拌仓内，搅拌仓内将料浆的浓度搅拌为50％-60％，料浆的细度平均粒度为1.5-5μm，325目筛余小于1％。并且在搅拌仓内的氧化铝粉搅拌时，需要加入添加剂有粘合剂、分散剂、消泡剂、润滑剂等，粘合剂如聚乙烯醇(PVA)水溶液，采用的PVA聚合度以1400-2400为宜，经高温烧结可完全挥发，无灰分，并且加热溶于水，用量为0.7％-2.5％。粘合剂还有羧甲基纤维素(CMC)水溶液，CMC经高温烧结后残留的Na2O及其他灰分一般应小于15％，加热溶于水，用量为0.5％-2％。分散剂可分为无机分散剂和有机分散剂，其中无极分散剂有水玻璃、六偏磷酸钠、碳酸钾等，一般加入量在1％以上，有机分散剂包括有机盐酸和聚合物电解质，如单宁酸钠、三乙醇胺、聚丙烯酸钠等，一般的聚合物电解质加入量较小。并且分散剂的添加量可根据料浆的浓度和粘度而定，也可不添加。消泡剂主要是醇类、酯类及表面活性剂等。润滑剂主要有油酸、乳化石蜡、甘油等。其中消泡剂和润滑剂都可根据搅拌仓内料浆的浓度和粘度适量添加。其中要特别注意的是添加剂要先完全溶解于水后再加入料浆内，未溶解的添加剂胶团在料浆内并不能完全的溶解在料浆内，造成料浆的成分比例差异，在后续的成粒过程中容易造成颗粒成型硬度不够，不能形成颗粒状的氧化铝颗粒，严重影响了产品的质量。在料浆经输送泵传送至造粒机时，造粒机的进口温度小于500摄氏度，为了避免出现氧化铝颗粒夹心不干现象，出口温度大于95摄氏度，并可根据料浆的含水量而定。并且造粒机内料浆出口处的喷嘴直径造0.7-1.5mm之间，保证成型后的氧化铝粉颗粒的直径不能过大或过小，造粒机的内的压力保持在-200Pa到-300Pa之间。

本发明中具体为，集成式氧化铝粉造粒系统，包括集成式造粒模块、集成式尾气处理模块，集成式造粒模块、集成式尾气处理模块之间通过带有冷凝装置的连接管连接，将通过球磨机研磨的氧化铝块，通过搅拌氧化铝粉的搅拌机搅拌得到浆液，进而对氧化铝粉进行造粒，为造粒机输送氧化铝粉料浆的输送泵，输送泵为计量泵，输送泵将料浆经管道输送至集成式造粒模块，集成式造粒模块包括机架一1，机架一为钢结构机架，机架一安装有造粒机、热气源装置、供料装置，造粒机包括安装在机架一上的罐体4，罐体通过无缝焊接制作，下端为倒锥形，罐体上端安装有用于连通至浆料罐的喷头9，具体为，喷头为倒锥形接头，由不锈钢材料制成，密封焊接，喷头下端外壁成行成列加工有多个喷孔23，喷孔的0.7mm-1.5mm，根据不同的氧化铝粉粒径选择，喷头的中间位置焊接有向上的进料管8，喷头上端面加工有与进料管对应的进料孔，进料孔的孔径小于进料管的内径，在进料管的出料管插入有螺旋叶片21，能够进行混流，进而使浆料均匀，喷头处安装有用于连通至热气源的通风腔7，通风腔的上壁一体成型有与喷头上端面密封连接的连接环22，连接环与通风腔的上端面之间通过焊接固定，并涂覆密封胶，通风腔的下端与喷头的下端之间形成环形的出风口，进而对浆液进行均匀的干燥，成球均匀，由于在使用的过程中，需要对喷头进行维护，在通风腔的上端面焊接有支撑板，支撑板延伸至通风腔外形成连接缘19，在罐体上端预留有用于安装通风腔的安装口，连接缘通过螺栓与罐体连接，方便拆卸，为使通风腔的出风更为均匀，在通风腔上端安装有布风管17，布风管与通风腔之间通过均匀分布的多个歧管20连通，布风管连通至热气源，热气源包括安装在机架上的鼓风机2，鼓风机的出风管连接有加热器3，加热器为电加热器，将出风温度提高至450℃左右，加热器通过进风管5与布风管连通，进风管上安装有调压阀6，进而控制风速，在维护的过程中，能够将通风腔及喷头、布风管整体拆除，移动至宽敞处维护喷头，方便操作。

进料管8通过进料装置与将料罐连通，供料装置包括安装在机架一上的计量泵，计量泵40连通至浆料罐，将料罐内存储经过研磨的氧化铝粉，计量泵安装在机架一上，在使用时，通过管道连通至将料罐。

罐体内部靠近下端位置安装有集尘罩11，集尘罩开口向下，集尘罩连接有排风管12，排风管延伸至罐体外部并连接有旋风除尘器，能够将气流内的氧化铝颗粒收集，避免污染，节约原料。

罐体下端连通有出料管13，出料管为螺旋管，螺旋管下端安装有起振装置，起振装置为振动电机14，振动电机安装在出料管靠近下端的位置，能够降低对罐体的影响，氧化铝粉粒在螺旋管内滚落，能够进一步的分散，避免粘结，通过振动电机起振，能够提升分散效果。

出料管末端安装有带有阀门27的放料管15，放料管上安装有用于与包装袋连接的密封槽28，密封槽处套装有弹性压环29，氧化铝粉体的包装通常使用密封包装袋，具有很好的防潮效果，袋体本身具有很好的弹性，在灌装时，将袋口套装在放料管上，然后通过弹性压环与密封槽的配合，使袋体与放料管密封，方便连接，减少人员接触，放料管下侧放置有接料箱16，接料箱连接有行走轮，将袋体放置在接料箱内，灌装完成后关闭阀门，将弹性压环向上移动，即可将袋体取下，操作方便，弹性压环选用橡胶圈，为防止橡胶圈脱离，在放料管下端外缘固定有挡环18，挡环还能够使包装袋更好的撑开，本实施例中，密封槽有两个，上下分布，在上的密封槽用于临时定弹性压环，避免在套装和移除包装袋时干涉。

在使用的过程中发现，由于罐体壁处的温度较低，导致罐体内壁上有黏连粉体，长时间结痂，影响产品品质，为解决该技术问题，本实施例中，罐体中间位置安装有用于使罐体内形成气流回旋的扰流装置，扰流装置包括环绕安装在罐体外部的主风管10，主风管与热气源连通，主风管上均匀安装有多个连通至罐体的短管26，在罐体内通过扰流装置形成与原有的气流方向不同的气流，进而形成扰流，能够提高分散效果，同时能够提高罐体壁处的温度，减少粉体黏连，为进一步的提高效果，罐体内与主风管相对应位置处安装有导流板24，导流板为环状，导流板横截面为弧形且开口指向罐体内壁，通过导流板能够使扰流装置的出风更为均匀，同时能够使扰流装置的出风沿罐体内壁，进而能够对罐体壁进行加热，减小粉体黏连，还能够在罐体壁处形成风幕，阻止粉体接触罐体内壁，导流板上连接有用于向外插入短管内的支撑杆25，在安装的过程中，先制作多段的导流板，在导流板上固定支撑杆，然后移至罐体内拼装，方便制作。

在开始造粒前，预先将罐体内预热，使得通风管道内的温度达到500摄氏度左右，启动旋风除尘器将罐体内抽成负压，安装在罐体上的压力表显示-200至-300Pa之间，将浆料经计量泵输送至造粒机内，料浆经喷头喷出，经通风腔内的500摄氏度左右的热风加热烘干，形成氧化铝颗粒，工作稳定性高，操作方便。

集成式尾气处理模块包括机架二32，机架二上安装有依次连接的旋风除尘器33、喷淋塔34，旋风除尘器通过带有冷凝装置31的连接管30与排风管连接，冷凝装置包括依次布置的布风盒41、收集盒42、集流盒43，布风盒与收集盒之间、收集盒与集流盒之间均连通有冷凝管排44，收集盒下端连通有料渣盒46，具体为，布风盒和集流盒均包括外壳，外壳由不锈钢材料制成，外壳内安装有半球形的防垢壁48，方垢壁开口指向冷凝管排，在方垢壁底部与冷凝管排连通，避免凝聚的浆液在布风盒、集流盒内聚集，收集盒的安装位置低于布风盒、集流盒，凝聚的浆液向收集盒内聚集，进而流入收集盒内，收集盒的的下壁与盒体之间可拆卸连接，方便进行清理维护，在料渣盒的侧壁上还安装有观察窗47，布风盒连接有安装板，安装板与布风盒之间通过焊接固定，通过安装板能够在墙体上安装冷凝装置，安装方便，安装板与料渣盒固定。

旋风除尘器与喷淋管之间通过引风机35连通，增强气流的流动性，喷淋塔上端依次连通过滤器36、高塔39，过滤器为过滤棉，进一步的过滤氧化铝粉，通过高塔将尾气排放至高处，高塔上端距地面10m即可，使排出气体随自然风逸散。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (9)

1.一种集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：包括集成式造粒模块、集成式尾气处理模块，所述集成式造粒模块、集成式尾气处理模块之间通过带有冷凝装置的连接管连接，

所述集成式造粒模块包括机架一，所述机架一上设置有造粒机、热气源装置、供料装置，所述造粒机包括罐体，所述罐体上端设置有喷头，所述罐体中间位置设置有集尘罩，所述集尘罩连接有排风管，所述排风管延伸至罐体外部，

所述集成式尾气处理模块包括机架二，所述机架二上设置有依次连接的旋风除尘器、喷淋塔，所述旋风除尘器通过带有冷凝装置的连接管与排风管连接，所述冷凝装置包括依次布置的布风盒、收集盒、集流盒，所述布风盒与收集盒之间、收集盒与集流盒之间均设置有冷凝管排，所述收集盒下端连通有料渣盒。

2.根据权利要求1所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述造粒机包括竖向的罐体，所述罐体上端设置有用于连通至浆料罐的喷头，所述喷头处设置有用于连通至热气源的通风腔，所述罐体上端设置有用于安装通风腔的安装口，所述通风腔的外缘设置有用于与安装口密封连接的连接缘，所述通风腔的出口环绕喷头设置，所述通风腔的上壁与喷头密封连接。

3.根据权利要求2所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述喷头为倒锥形结构，所述喷头下端外壁成行成列设置有多个喷孔，所述喷头上端中间位置设置有进料管，所述通风腔的上壁设置有与喷头上端面密封连接的连接环。

4.根据权利要求2所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述通风腔上端设置有布风管，所述布风管与通风腔之间通过均匀分布的多个歧管连通，所述布风管连通至热气源。

5.根据权利要求2所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述罐体中间位置设置有用于使罐体内形成气流回旋的扰流装置，所述扰流装置包括环绕设置在罐体外部的主风管，所述主风管与热气源连通，所述主风管上均匀设置有多个连通至罐体的短管。

6.根据权利要求5所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述罐体内与主风管相对应位置处设置有导流板，所述导流板为环状，所述导流板横截面为弧形且开口指向罐体内壁，所述导流板上连接有用于向外插入短管内的支撑杆。

7.根据权利要求2所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述罐体下端设置有出料管，所述出料管为螺旋管，所述螺旋管下端设置有起振装置，所述出料管末端设置有带有阀门的放料管，所述放料管下侧设置有接料箱。

8.根据权利要求1所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述布风盒连接有安装板，所述料渣盒与安装板连接，所述布风盒包括外壳，所述外壳内设置有半球形的防垢壁，所述防垢壁开口指向冷凝管排。

9.根据权利要求1所述的集成式氧化铝粉造粒系统，其特征在于：所述供料装置包括设置在机架一上的计量泵，所述计量泵连通至喷头。

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