CN113069945A - 一种铸造涂料原料搅拌工艺及搅拌系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铸造涂料原料搅拌工艺及搅拌系统，其中搅拌工艺包括涂料混合、悬浮剂混合和物料混合搅拌等步骤：实现在铸造涂料加工不同过程中对原料进行区别性搅拌操作；确保物料溶解的速度和分散的均匀性；本发明提供的搅拌加工系统采用一体化设置，通过自动化搅拌设备确保最终涂料生产的质量和生产效率。

Description

一种铸造涂料原料搅拌工艺及搅拌系统
技术领域
本发明涉及铸造涂料加工领域，具体涉及一种铸造涂料原料搅拌工艺及搅拌系统。
背景技术
铸造涂料是在铸件和铸型中间起阻挡隔离作用，达到防粘砂目的。铸造涂料是指涂覆在型腔或砂芯表面以改善其表面耐火性，化学稳定性，抗金属液冲刷性，抗粘砂性等性能的铸造辅助材料；铸造涂料可制成浆状、膏状等，用喷，刷，侵，流等方法涂敷在型芯表面。铸造涂料一般是由耐火材料、载液、悬浮剂、粘结剂以及其它助剂添加剂组成；按用途分包括：铸钢用涂料、铸铁用涂料、有色金属用涂料、流涂涂料、消失模涂料、压铸涂料等。
铸造涂料的悬浮稳定性代表了涂料抵抗耐火材料分层与下降的能力，是现涂料质量好坏的重要指标。现有广泛采用的悬浮剂在添加量达到1.5％左右时，表现出较好的抗下沉能力，但如果涂料放置超过6个月，仍然会发生严重的沉淀和结块，在贮藏环境变化下也难以维持均匀一致的状态。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种铸造涂料原料搅拌工艺，能够改善铸造涂料搅拌加工工艺，从而提高铸造涂料的悬浮性，并提高铸造涂料生产质量。
本发明提供了一种铸造涂料原料搅拌工艺，包括如下加工步骤：
S1.涂料混合：将铸造涂料的各类粉体原料倒入第一搅拌设备充分混合后从第一搅拌设备的输出端取出得到固体混合原料；
S2.悬浮剂混合：利用粉碎机将悬浮剂原料破碎后利用第二搅拌设备与悬浮剂溶液在400-450rpm/min转速下充分混合，搅拌后静置混合物得到分散体系，分散体系在1800-2000rpm/min转速下进行二次搅拌得到悬浮剂混合液；
S3.物料混合搅拌：将S1和S2中制备得到的固体混合原料和悬浮剂混合液加入第三搅拌设备内，在500-1000rpm/min转速下与逐渐加入的基体溶液混合搅拌25～30分钟，混合物呈膏状后静置得到悬浮型铸造涂料。
本发明提供的加工工艺中，在铸造涂料加工不同过程中对原料进行区别性搅拌操作；在步骤1中通过第一搅拌设备对铸造涂料的不同原料进行充分混合搅拌，确保各类粉体原料粉料粒度较细，避免粉体物料出现局部堆积，提高粉料分散性和溶解性，从而提高铸造涂料分散液的均匀性。
悬浮剂液体采用两次搅拌在不同转速下使悬浮剂原料与悬浮剂溶液充分溶解得到，在不同搅拌速度和力度作用下确保悬浮剂原料与溶液充分混合；提高悬浮剂的分散性，解决了悬浮稳定性维持时间短的问题；确保铸造涂刷性优良，并且长时间放置不易沉淀和板结。
在步骤三中利用第三搅拌设备对悬浮剂溶液与铸造涂料固体混合原料进行充分搅拌，在搅拌过程中，采用基体溶液逐渐加入的方式与固体物混合，避免搅拌阻力会在某个时刻猛增，实现线性搅拌，避免搅拌设备过载。在相同粉料加入量条件下，搅拌作用力较大，物料更容易分散均匀；确保物料溶解的速度和分散的均匀性，避免涂料产生随溶液漂流、结团、难以溶解和均匀等问题。
进一步，在步骤1中，所述第一搅拌设备搅拌速度为100-200rpm/min，搅拌时间为10-20min。
在步骤2中，所述第二搅拌设备搅拌方式为离心搅拌，并且第二搅拌设备的第一离心搅拌时间为10-20min，第二次离心搅拌时间为5-10min。
本发明的另一目的在于改进现有搅拌设备，解决现有技术中铸造涂料搅拌自动化程度低，生产效率下降的问题。
为了解决上述缺陷，本发明提供一种铸造涂料原料搅拌系统，包括储料总成、第一搅拌设备、第二搅拌设备和第三搅拌设备；所述储料总成包括液体存储罐和固体存储罐，所述液体存储罐底部设有输送阀，所述固体存储罐底部设有出料口，所述出料口转动设有送料槽轮，所述送料槽轮外周设有若干定量输送槽；所述第一搅拌设备包括设于固体存储罐出料口下方的粉体混合仓，所述粉体混合仓内设有由内向外布置且转动方向相反的混合绞龙和混合内筒，所述混合内筒内壁设有自下而上螺旋布置的混料螺旋；所述第二搅拌设备包括离心搅拌室，所述离心搅拌室内设有离心搅拌模块，所述离心搅拌室通过与输送阀连接的液体输送管与液体存储罐相连通；所述第三搅拌设备包括固液混合仓，所述固液混合仓内设有搅拌卡爪，所述搅拌卡爪传动连接有驱动模块。
本技术方案中，搅拌加工系统采用一体化设置，储料总成采用固液分离存储，用于存储固体原料的固体存储罐能够定量输送固体原料，通过设于出料口的送料槽轮定量供给，确保原料配比的精确度；同理，液体存储罐通过输送阀实现液体定量输送；用于搅拌混合铸造涂料原料的第一搅拌设备的粉体混合仓布置在固体存储罐的下方，由于位于粉体混合仓内部的混合绞龙和混合内筒转动方向相反；混料螺旋的斜面能够水平推动粉体原料，在斜面以及惯性的作用下，各种粉体原料沿输料带的上端斜面螺旋上升，从下向上移动，到达最上端后，混合粉体涂料从内筒的筒壁向内筒的中心移动，然后从螺旋外侧落下，实载由上到下自由下落的循环多维混合运动，使粉体涂料混合更加均匀。第二搅拌设备通过离心搅拌室提高对悬浮剂制备的均匀些和分散性；第三搅拌设备通过在固液混合仓内设置搅拌卡爪确保最终涂料生产的质量。
进一步地，所述粉体混合仓底部设有称重模块，所述液体输送管上设有液体流量计。
进一步地，所述粉体混合仓连接有除尘模块，所述除尘模块的吸尘管与粉体混合仓上端连接。
进一步地，还包括清洗装置，所述清洗装置包括清洗水箱和清洁液箱，所述情节水箱和清洁液箱通过清洗管与设于离心搅拌室和固液混合仓内的清洗喷头连通。
进一步地，所述固液混合仓的输出端连接有输出存储仓，所述输出存储仓下方设有支撑台，所述支撑台内设有振动模块。
进一步地，所述支撑台下端设有若干抗振支撑垫。
本发明的有益效果是：本发明提供的铸造涂料原料搅拌加工工艺中在铸造涂料加工不同过程中对原料进行区别性搅拌操作；提高铸造涂料分散液的均匀性；解决了悬浮稳定性维持时间短的问题；本发明提供的搅拌加工系统采用一体化设置，储料总成采用固液分离存储，通过自动化搅拌设备确保最终涂料生产的质量，有利于推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明具体实施例提供的铸造涂料原料搅拌工艺的结构图。
附图标记：固体存储罐100、液体存储罐200、粉体混合仓300、离心搅拌室400、固液混合仓500、输出存储仓600、送料槽轮700、混合内筒800、混合绞龙900、输送阀1000、流量计1100、离心搅拌模块1200、搅拌卡爪1300、支撑台1400、除尘模块1500、清洗装置1600。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一
本发明提供了一种铸造涂料原料搅拌工艺，该加工工艺能够确保包括如下加工步骤：
步骤1.涂料混合，将铸造涂料的各类粉体原料倒入第一搅拌设备充分混合后从第一搅拌设备的输出端取出得到固体混合原料。
步骤2.悬浮剂混合：利用粉碎机将悬浮剂原料破碎后利用第二搅拌设备与悬浮剂溶液在400-450rpm/min转速下充分混合，搅拌后静置混合物得到分散体系，分散体系在1800-2000rpm/min转速下进行二次搅拌得到悬浮剂混合液。
步骤3.物料混合搅拌：将S1和S2中制备得到的固体混合原料和悬浮剂混合液加入第三搅拌设备内，在500-1000rpm/min转速下与逐渐加入的基体溶液混合搅拌25～30分钟，混合物呈膏状后静置得到悬浮型铸造涂料。
在上述加工工艺步骤中能够在铸造涂料加工不同过程中对原料进行区别性搅拌操作；其中在步骤1中通过第一搅拌设备对铸造涂料的不同原料进行充分混合搅拌，确保各类粉体原料粉料粒度较细，避免粉体物料出现局部堆积，提高粉料分散性和溶解性，从而提高铸造涂料分散液的均匀性。在实际生产中，第一搅拌设备在步骤1中的搅拌速度为100-200rpm/min，搅拌时间为10-20min。通过上述设备搅拌能够确保各项粉体原料充分混合，并且还可在搅拌混合中细化粉体粒度，经过混合搅拌后提高粉体粒度均匀性。
在步骤2中，悬浮剂液体采用两次搅拌在不同转速下使悬浮剂原料与悬浮剂溶液充分溶解得到，在不同搅拌速度和力度作用下确保悬浮剂原料与溶液充分混合；提高悬浮剂的分散性，解决了悬浮稳定性维持时间短的问题；确保铸造涂刷性优良，并且长时间放置不易沉淀和板结。此外，第二搅拌设备在步骤2中的搅拌方式为离心搅拌，并且第二搅拌设备的第一离心搅拌时间为10-20min，第二次离心搅拌时间为5-10min。在第一次和第二离心搅拌后，防止涂料原料在集体溶液中下沉，可大大提高涂料的悬浮率，起到延长涂料的存储期的目的。
在步骤三中利用第三搅拌设备对悬浮剂溶液与铸造涂料固体混合原料进行充分搅拌，在搅拌过程中，采用基体溶液逐渐加入的方式与固体物混合，避免搅拌阻力会在某个时刻猛增，实现线性搅拌，避免搅拌设备过载。在相同粉料加入量条件下，搅拌作用力较大，物料更容易分散均匀；确保物料溶解的速度和分散的均匀性，避免产生涂料随溶液漂流、结团和难以溶解和均匀的问题。
实施例二
请参考图1，本发明的另一目的在于改进现有搅拌设备，解决现有技术中铸造涂料搅拌自动化程度低，生产效率下降的问题。
为了解决上述缺陷，本发明提供一种铸造涂料原料搅拌系统，包括储料总成、第一搅拌设备、第二搅拌设备和第三搅拌设备；所述储料总成包括液体存储罐200和固体存储罐100，所述液体存储罐200底部设有输送阀1000，所述固体存储罐100底部设有出料口，所述出料口转动设有送料槽轮700，所述送料槽轮700外周设有若干定量输送槽；所述第一搅拌设备包括设于固体存储罐100出料口下方的粉体混合仓300，所述粉体混合仓300内设有由内向外布置且转动方向相反的混合绞龙900和混合内筒800，所述混合内筒800内壁设有自下而上螺旋布置的混料螺旋；所述第二搅拌设备包括离心搅拌室400，所述离心搅拌室400内设有离心搅拌模块1200，所述离心搅拌室400通过与输送阀1000连接的液体输送管与液体存储罐200相连通；所述第三搅拌设备包括固液混合仓500，所述固液混合仓500内设有搅拌卡爪1300，所述搅拌卡爪1300传动连接有驱动模块。
本实施例提供的搅拌加工系统采用一体化设置，储料总成采用固液分离存储，用于存储固体原料的固体存储罐100能够定量输送固体原料，通过设于出料口的送料槽轮700定量供给，确保原料配比的精确度；同理，液体存储罐200通过输送阀1000实现液体定量输送；用于搅拌混合铸造涂料原料的第一搅拌设备的粉体混合仓300布置在固体存储罐100的下方，由于位于粉体混合仓300内部的混合绞龙900和混合内筒800转动方向相反；混料螺旋的斜面能够水平推动粉体原料，在斜面以及惯性的作用下，各种粉体原料沿输料带的上端斜面螺旋上升，从下向上移动，到达最上端后，混合粉体涂料从内筒的筒壁向内筒的中心移动，然后从螺旋外侧落下，实载由上到下自由下落的循环多维混合运动，使粉体涂料混合更加均匀。第二搅拌设备通过离心搅拌室400提高对悬浮剂制备的均匀些和分散性；第三搅拌设备通过在固液混合仓500内设置搅拌卡爪1300确保最终涂料生产的质量。
如图1所示，为了确保液体和粉体物料配重精度，本实施例在粉体混合仓300底部设有称重模块，所述液体输送管上设有液体流量计1100。从固体存储罐100内输出至粉体混合仓300后粉体能够通过称重模块进行称重处理，确保各项粉体物料添加的精确性；与此同时，安装在液体输送管上的液体流量计1100能够检测液体输送的流量，起到控制液体输送量的作用，当液体输送量达到定量后，输送阀1000能够关闭输送通道。
如图1所示，由于固态粉体物料在混合过程中会不可避免地产生粉尘，本实施例在粉体混合仓300连接有除尘模块1500，除尘模块1500的吸尘管与粉体混合仓300上端连接。除尘模块1500能够吸收粉体物料混合过程中产生的粉尘，粉尘可通过吸尘管输送至除尘模块1500内收集处理，有利于改善车间生产环境。此外，本实施例针对液体混合后产生的难以清洁的问题海提供了清洗装置1600，所述清洗装置1600包括清洗水箱和清洁液箱，所述情节水箱和清洁液箱通过清洗管与设于离心搅拌室400和固液混合仓500内的清洗喷头连通。这样，利用清洗喷头能够将清洗水和清洗液等混合对离心搅拌室400和固液混合仓500进行彻底清洗，从而提高铸造涂料生产和维护效率。
如图1所示，为了避免铸造涂料成品产生沉降，导致悬浮性下降，本实施例在固液混合仓500的输出端连接有输出存储仓600，所述输出存储仓600下方设有支撑台1400，所述支撑台1400内设有振动模块。振动模块能够产生一定幅度振动，从而振荡输出存储仓600内液体，确保其悬浮性；此外，在支撑台1400下端设有若干抗振支撑垫。抗振支撑垫具有吸振作用，提高设备存储稳定性。
在实际生产中，搅拌系统各个部件可通过PLC控制设备按照设定程序运行，由PLC完成标准化自动化控制原料组份的定量加入和搅拌，形成有效的铸造涂料自动化搅拌设备；通过PLC控制运行，实现了涂料的组份材料完全实现自动加入控制，实现了加料重量、加料顺序和混制工艺的自动化控制，从而无需人工干预，减少人工操作量，PLC控制技术是现有技术中广泛利用自动化控制技术，这里不再赘述其运行原理和结构等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种铸造涂料原料搅拌工艺，其特征在于；包括如下加工步骤：
S1.涂料混合：将铸造涂料的各类粉体原料倒入第一搅拌设备充分混合后从第一搅拌设备的输出端取出得到固体混合原料；
S2.悬浮剂混合：利用粉碎机将悬浮剂原料破碎后利用第二搅拌设备与悬浮剂溶液在400-450rpm/min转速下充分混合，搅拌后静置混合物得到分散体系，分散体系在1800-2000rpm/min转速下进行二次搅拌得到悬浮剂混合液；
S3.物料混合搅拌：将S1和S2中制备得到的固体混合原料和悬浮剂混合液加入第三搅拌设备内，在500-1000rpm/min转速下与逐渐加入的基体溶液混合搅拌25～30分钟，混合物呈膏状后静置得到悬浮型铸造涂料。
2.根据权利要求1所述的铸造涂料原料搅拌工艺，其特征在于；在S1中，所述第一搅拌设备搅拌速度为100-200rpm/min，搅拌时间为10-20min。
3.根据权利要求1所述的铸造涂料原料搅拌工艺，其特征在于；在S2中，所述第二搅拌设备搅拌方式为离心搅拌，并且第二搅拌设备的第一离心搅拌时间为10-20min，第二次离心搅拌时间为5-10min。
4.一种铸造涂料原料搅拌系统，其特征在于；包括储料总成、第一搅拌设备、第二搅拌设备和第三搅拌设备；
所述储料总成包括液体存储罐(200)和固体存储罐(100)，所述液体存储罐(200)底部设有输送阀(1000)，所述固体存储罐(100)底部设有出料口，所述出料口转动设有送料槽轮(700)，所述送料槽轮(700)外周设有若干定量输送槽；
所述第一搅拌设备包括设于固体存储罐(100)出料口下方的粉体混合仓(300)，所述粉体混合仓(300)内设有由内向外布置且转动方向相反的混合绞龙(900)和混合内筒(800)，所述混合内筒(800)内壁设有自下而上螺旋布置的混料螺旋；
所述第二搅拌设备包括离心搅拌室(400)，所述离心搅拌室(400)内设有离心搅拌模块(1200)，所述离心搅拌室(400)通过与输送阀(1000)连接的液体输送管与液体存储罐(200)相连通；
所述第三搅拌设备包括固液混合仓(500)，所述固液混合仓(500)内设有搅拌卡爪(1300)，所述搅拌卡爪(1300)传动连接有驱动模块。
5.根据权利要求4所述的铸造涂料原料搅拌系统，其特征在于；所述粉体混合仓(300)底部设有称重模块，所述液体输送管上设有液体流量计(1100)。
6.根据权利要求4所述的铸造涂料原料搅拌系统，其特征在于；所述粉体混合仓(300)连接有除尘模块(1500)，所述除尘模块(1500)的吸尘管与粉体混合仓(300)上端连接。
7.根据权利要求4所述的铸造涂料原料搅拌系统，其特征在于；还包括清洗装置(1600)，所述清洗装置(1600)包括清洗水箱和清洁液箱，所述情节水箱和清洁液箱通过清洗管与设于离心搅拌室(400)和固液混合仓(500)内的清洗喷头连通。
8.根据权利要求4所述的铸造涂料原料搅拌系统，其特征在于；所述固液混合仓(500)的输出端连接有输出存储仓(600)，所述输出存储仓(600)下方设有支撑台(1400)，所述支撑台(1400)内设有振动模块。
9.根据权利要求8所述的铸造涂料原料搅拌系统，其特征在于；所述支撑台(1400)下端设有若干抗振支撑垫。
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