CN1413826A - 制块设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制块设备和方法，制块设备包括供入要制块的材料的供料装置，至少一个制块机、在制块机出口气动抽出料块的装置，和再循环装置，用来把在制块机出口的至少一部分产品再返回到制块机中。

Description

制块设备和方法

技术领域

本发明涉及制块设备和方法。

背景技术

已知工业规模的各种类型的材料的制块，使用设有圆桶形或其它形状的拉板的制块机，要制块的材料通过拉板。

在EP 846554、WO 93/22132、FR 137146、GB 1153862、ITBO/93/A/116，IT BO/93/A/115中说明了制块机。

使用已知的制块机的设备输出的料块有不稳定的特点，这些特点随时间而变化，如压实度、液体量和湿度水平等。另外，已知的设备能量消耗大，因此相对料块的市场价值，其成本太高，特别，它们是由再循环废料得到。

发明内容

本发明的目的是提供一种制块设备和方法，可以在制造有稳定的特性的料块的情形下，有理想的能量消耗。

按照本发明，使用在独立权利要求限定的制块设备和方法可达到本发明的上述目的。本发明的其它特点在从属权利要求中说明。

本发明可提供均匀和理想地制造有稳定结构和组织特点的料块，同时减小能量消耗。另外，按照本发明的设备易于制造，要求小的空间和允许处理各种特性、尺寸和原始湿度的可制块材料，如来自净化设备的生物降解泥、工业过程的废料和浆料、饲料、城市固体废料的可燃部分、混合肥料、纸和纸板、柴、纺织废料、刨花、锯灰、塑料材料和可制块的化学产品。

通过参照附图及阅读下面的说明可以更清楚地明白本发明，这些附图只作为举例的说明，而不是用于限定本发明。

附图说明

图1是按照本发明的设备的一个实施例的示意图；

图2是控制图1的设备的过程的参数的系统的方框图；

图3-5是本发明的设备另外的实施例的示意图；

图6是在要制块的材料和拉板之间的交互作用的示意图；

图7是设在设备的出口用来评价料块的参数的装置的示意的侧视图。

具体实施方式

参见图1，就基本结构而言，按照本发明的设备包括：

—一个第一料斗11，其中装入要制块的材料，所述的料斗的下出口设有一个金属丝筛，所述的筛有预设宽度的筛孔；

—一个充气分离器12，设在料斗11的下游，料斗11与分离器12通过设在分离器12的进口端和螺旋送料器110的出口段之间的导管连接起来，所述的螺旋送料器110位于料斗11的下面以接收要制块的材料；

—一个细磨机或细碎机13，设在所述的分离器12的下游；

—一个第一抽风扇9，其进口通过导管90与所述的细磨机13连接，抽风扇9的出口导到一个用于收集要制块的材料的料仓6；

—一个电动机驱动的螺旋引出装置7，设在料仓6的底部；

—一个电动机驱动的传送带或螺旋传送机8，位于所述的螺旋引出装置7和一个第二料斗1之间，用来对制块机2供料，一个螺旋计量器100设在所述的第二料斗1和制块机2之间，所述的计量器的出口段与所述的制块机2连通；

—用于从所述的制块机2气动抽出料块的装置，具有一个第二抽风扇30，其把料块传送到一个旋流分离器3，和设来抽吸从抽风扇来的灰和把所述的灰传到所述的料仓6；

—一个皮带传送器4，与所述的旋流分离器3的出口段对应；

—一个筛，设在所述的皮带传送器4的下游；

—一个把料块装袋的装袋站，设在所述的筛5的下游。

通过使用具有一个或多个圆桶形拉板的类型的制块机，供入的一部分材料导致被拉拔，也就是形成料块，而如本专业的技术人员已知的，其余部分避开拉板的作用，因而导致未被制块。

在图1的布置中，箭头1表示输入的要制块的材料，箭头U表示出口块状材料，箭头S表示从材料导管90供入料仓6和由抽风扇30从旋流器3通过气流抽出送到料仓6，箭头P表示来自制块机2的拉板20出口的块料，箭头R表示未拉出的材料和用来再循环，箭头G表示扔回到一个容器14的材料(下面要说明)，箭头Q表示从料仓6输出到制块机2的材料。

料斗11的筛只允许尺寸不超过预定限度的尺寸的材料通过和进行处理。螺旋送料器110把通过筛孔的材料供给分离器12，分离器12以已知的程序把更重的物体(如金属体、陶瓷、石头等)与材料分开，和把它们送到废料收集容器14。细磨机13使分离器12输出的材料粉碎和尺寸均匀。抽风扇9抽吸细磨机13处理过的材料和把其在制块机2中没有适当地制块并送到导管90的材料一起送到料仓6。料仓6设有一组过滤器60把从灰中脱离的空气排到环境中。螺旋引出装置7按照其轴线的转动速度的函数变化的量把材料从料仓6中放出。传送带8把引出装置7放出的材料送到料斗1。料从料斗1通过一个螺旋计量器100供入制块机2。如上所述，制块机2可以有一个或多个圆桶形拉板20和按照本专业技术人员已知的程序使材料强制通过拉板的孔对到达的材料加压。如上所述，这类制块机在EP 846554、WO 93/22132、FR 1371346和GB 1153862中有说明，进一步的细节可参考这些文件。第二抽风扇30与拉板20的腔21相连，料块通过相应的导管(导管的途径由图1中箭头P示出)收集在所述的腔中，抽风扇30抽出料块和使它们进入分离器3中。分离器3有料块的进口和出口，出口在分离器的下底部和面向传送带4。灰尘在工作步骤中与料块一起到达筛5。筛5是振动筛型设在传送带4的下游和具有预定宽度的筛孔。被金属丝网留住的料块在已知的装袋站(未说明)装袋。尺寸小于预定尺寸的料块部分、剩余的灰和料块通过筛5的孔，和被第一抽风机9抽走，抽风机9与筛5的底部气动连接，这些材料再回到循环中，也就是传送到同样的导管90。

所有杂声太大的装置可设在一个隔音的箱10中。

优选地，按照本发明，设有按照供入制块机2中的材料的温度的函数调节由抽风机9产生的气流的流率的装置。更具体地，设有当要制块的材料的湿度高于预定的限度时增加所述的流率的装置，和反之亦然。材料的湿度可由设在料仓6和/或料斗1中的已知类型的探测管装置IG探测。

优选地，设有当温度低于预定限度时把水或其它液体加到要制块的材料中的装置。

在实践中，通过按要求调节空气的流量，和加入水或其它液体，可使要制块的材料有理想的湿度水平。

例如，如果在料仓6中的探测管IG探测出在其中的材料的温度低于16-18％，把水加入到料仓6、供料器8或制块机2中，直到下一个探测表明湿度水平与编在程序中的值(在这个实例中，该范围为16-18％)相当。

优选地，设有探测制块机2的电动机吸收的功率和拉板的温度的装置，以便按照该两个参数值调节处理的材料量。更具体地，如果在正常操作条件下，和不管制造过程的材料的性质，所述的参数数据超过相应的预定值，螺旋引出装置7和/或与料斗1相配的螺旋送料机的的额定速度减小。

例如，如果探测的电动机装置吸收的电流高于100A，那么为了对制块机2供以更少量的材料，电动机MC将操作在减小的每分钟转速下。

优选地，设有探测输出的料块的湿度和松密度的装置(松密度限定作为含在已知体积中的料块的重量和该体积值之间的比例)。输出料块的湿度可由设在接收从设备输出的料块的测压仪上的已知尺寸(也就是已知体积)的容器中设的湿度计探测管IGV装置来评定以测量松密度，如上所述。例如，可以图7的方式对设备输出的料块进行所述的测量。在图7中，标号70表示接收可以设在设备的出口U的传送带75送来的料块的容器。容器70可以设有一底部73，底部可打开以排出料块，底部73有测压仪72和一个或多个信号探测管(igroscopic probes)71，适合于分别把信号传到计算松密度“Pa”(PA)的装置IGU和计算湿度U的装置IGU。在本说明书中，Pa、Pr、U和Ur分别表示输出的料块的松密度Pa，相应的参考值Pr，输出的料块的湿度U和相应的参考值Ur。

加到制决机2中的材料量与制块机的电动机吸收的电流有关，由于材料的紧密性是相同的，处理更大量的材料与更高的吸收功率相当，反之亦然。与制块机2吸收的功率最高相应的材料量限定的材料量是最大的材料量，也就是，超过与该电动机装置的功率的值相应的材料量将可能导致拉板20的结构损坏。

因此，设有在正常工作条件下检查放入制块机2的材料的量的装置，使得如果制块机2的电动机吸收的电流等于预定的最大值，螺旋送料机100的电动机的速度减小因而减小供入制块机2的材料量。在恒定的操作条件下，在测量装置允许的精度范围内，供入制块机2的材料量与相应的额定功率相等。在实践中，系统是自控制的，因而提供例如增加材料的量直到吸收的功率小于额定值(这是材料对拉板作用的差的抵抗的指标)，或减少该量，或如果吸收的功率高于额定值增加水量。

这就是说，如果当U＞Ur，不管完全关闭进水导管和使抽风扇9吸入的空气流量最大许可的增加，输出料块的温度导致仍高于极限值Ur，可以以螺旋送料机100允许的最高流量下把材料加到制块机2中进行一段预定的时间(例如5分钟)，即使在该段时间，由制块机2的电动机装置吸收的功率导致高于额定功率。如果在该段时间，由制块机的电动机装置吸收的功率等于最大的安全值和U＞Ur，那么设备将停下和被检查。如果在该段时间U＝Ur，恢复对制块机2的正常供料。

仍使用上述的缩写，如果出口的Pa＜Pr，和U＝Ur，采取下面措施：减小加入装置的水量，可能减小到排除水的进入的点；减小供入制块机2的材料量，以便延长在拉板的孔中通过的时间；增加制块机2吸入空气的循环流率。所述的调节以所述的顺序执行，在完成各调节后，测量Pa值。但是如果其导致Pa＜Pr，那么停下装置和进行检查。

如果发生Pa＞Pr和U＝Ur，那么放入水，减小循环材料的量；增加供入材料的量进行一段预定的时间，允许比额定值高10％的吸收。另外，这些操作以上述顺序进行。

如果Pa＝Pr和U＝Ur，那么增加循环，减小放入水的量。另外这些操作以所述的顺序进行。

如果Pa＝Pr和U＜Ur，那么增加供入水的量；增加供入材料的量，减小材料的循环。另外，这些操作以所述的顺序进行。

作为实例，试验表明在制造具有中等硬度的木粒(例如硬松木硬度)，通过使用一个制块机，其拉板的公称直径为600mm和高度(厚度)为150mm，孔的公称直径为10mm，和有75kW的电动机，对得到视为理想的有Pa＝680-720kg/m³和U＝6-9％的料块需要的功率吸收对于供入制块机2材料1000kg/h为50kW；该值相应由相应的电动机装置吸收100A。在图6中其中示意地示出两个拉板20，拉板20的直径标为d，拉板20的厚度为h和孔21的直径为b。

其可以制造在所用的设备的测量装置精度允许的范围内的预定值的湿度和松密度的料块。

在图2的实例中，示出了执行同样工作步骤的系统的方框图。已知的有数字输出的安培计(或瓦特计)AW与制块机2的送料器连接，和与可编程的微处理器UE连接。另外，与微处理器UE连接着一个传感器T，用来探测制块机2的拉板的温度。一个传感器IG，用来探测要处理的材料(例如在料仓6中的材料)的湿度；传感器IGU，用来探测输出的料块的湿度U；和计算重量Pa的装置PA。微处理器UE的输出与抽风机30的电动机MA，拉板20的电动机MT，螺旋送料机100的电动机MC和螺旋引出装置7的电动机MMC连接。任何适合的已知的微处理机基的系统可用于此目的。在图2的另一框图中，一个键盘TA用于输入和/或选择上面限定的过程参数的参考值。

图3的设备包括在装要处理的材料的料斗11的下游紧接着一个除铁装置80用来把金属材料与非金属材料分开，和在该装置下游设有一个金属探测器81。与料斗11、除铁装置80和金属探测器81的组合装置相应设一个传送带82，其接收来自料斗11的要处理的材料，和载着该材料沿箭头W方向传送。在传送带82的终端部分上方设的是与抽风机9相配合的导管90的岐管的嘴。当金属探测器81探测出有金属产品，停止通过管道90的抽风，使得金属产品PM由传送带82传送到收集金属产品的收集站83。按照本设备一个实施例，设有两个细磨机13，两个细磨机一侧与岐管90相连，另一侧与抽风机9相连。从料仓6出来的材料Q由另一个抽风机84气动传送至一个旋流室85。抽风机84接受由粒仓6通过两个星形的传送阀或转子室600传送的材料。从旋流室85排出的较轻的材料部分再回到循环R，而较重的部分借助两个垂直的电动机驱动的螺旋送料器86供入制块机2。从制块机2出来的料块P被送到一个抽风分离器87，该分离器87的一侧配有一个相应的抽风机88，用来把灰向过滤器60传送，和在分离器87的另一侧通过一个传送阀870把料块放入最终的除灰机89。被过滤器60和除灰机89截住的灰抽入岐管90中，随后再循环，它只对于尺寸小于预定极限尺寸的料块和脱离料块机2的拉板的作用的材料才发生。

上述对过程参数(拉板的工作温度、处理的材料的湿度和输出的料块的湿度等)也用到图3表示的设备。

图4的设备包括使用一个推料器110与料斗11配合，把料排入一个下面的慢的粉碎机111。被粉碎的材料由抽风机900的作用气动送入料仓6。与料仓6配合的星形阀901把材料排到传送带82上，传送带82可操作用来把材料沿箭头K和L的方向运动。与传送带82配合着一个金属探测器81，与前面的实施例一样。如果探测出有金属产品PM，传送带致动通过把金属产品移离系统(箭头K)而把金属产品送到相应的收集站83。在另一侧(箭头L)是岐管90，与抽风机9相配合，把材料气动传送到粉碎机13，再从该处送到贮料料仓61。在料仓的下面是一个水平螺旋送料器62，其通过传送阀610带出材料，把它供到垂直的螺旋计量器63。螺旋计量器63把所述的材料供到制块机2。(来自容器WO)的水可加到水平螺旋供料器62中来调整供入制块机2中的材料的湿度，如前所述。另外，(来自容器OL的)油可按要求加入到制块机2中，以便于在制块机中制块。类似于图3的布置，从制块机2出来的料块气动送入一个与抽风机88相配合的充气分离器87，抽风机把不小于预定极限的尺寸的料块放入最终的除尘器89。

与图5的实例有关的设备使用一个粉碎机111，粉碎机111的出口连接一个抽风机900，抽风机900又与一个旋流分离器990相连。

旋风分离器990有一个引出灰的上出口992，上出口992与一组过滤器60相连，还有一个下出口，该下出口设有传送阀991，用来连接到一个除铁装置80。

在除铁装置80的下游设有一个重力分离器993，该分离器设有两个出口，一个出口用来卸下重的材料HC，和另一个出口通过风扇998与一个料仓6连接。

料仓6有一个上出口与一组过滤器60相连，和一个下出口设有一个传送阀600，其把材料排到设有金属探测器81的传送带82上。

如果探测出有金属产品PM，这些金属产品相应金属探测器81被除去，而适合用于制块过程的材料由传送带994供入相应的制块机2中，在图5中为表示清楚起见，传送带被切成两部分。在制块机2的下游是一个主导管995，用来传送制出的料块，和一个充气分离器87和一个二次导管996，该导管把废料带回到上游段，也就是与图5中所示的导管997相应，位于风扇998的上游，风扇998又设在料仓6的上游。

到达充气分离器87的料块受到也与过滤器60相连的抽风机88的作用，在离开工作周期前，通过一个最终除灰机89。

为清楚起见，在图5中，过滤器60示出作为没有与通到此处的各种导管连接。之外，图中元件与类似操作的前面图中相应的元件标以同样的标号。

按照需要，也可设置把一部分用于装袋的料块重引入料仓的装置，以便进一步把材料放入拉板的孔中来提供更高的阻力，也就是适于形成料块的阻力。

实践中，结构细节如所使用的材料的形状、尺寸、元件配置、所用的材料的性能可以作等同替换而不背离所用的技术方案概念的范围，仍然在作为工业发明的本专利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种制块设备，包括供入要制块的材料的供料装置、至少一个制块机、在制块机出口气动抽出料块的装置，其特征在于还包括再循环装置，用来把在制块机出口的至少一部分产品再返回到制块机中。

2.按照权利要求1的设备，其特征在于所述的设备包括再循环灰和尺寸小于预定值的料块的装置。

3.按照权利要求1的设备，其特征在于所述的在制块机出口把至少一部分产品再返回到制块机中的循环装置包括一个过滤器(5)，所述的过滤器有预定宽度的筛孔的筛网。

4.按照权利要求1的设备，其特征在于还包括探测所述的制块机的工作温度的传感器(T)，和可编程的微处理器基的装置(UE)，用来接收来自所述的传感器(T)的数据以根据预定的温度参数调节所述的供料装置的供料速度。

5.按照权利要求1的设备，其特征在于还包括探测所述的制块机的电动机吸收的功率和/或电流的传感器(AW)，和可编程的微处理器基的装置(UE)，用来接收来自传感器(AW)的数据，以根据预定的功率和/或电流参数调节所述的供料机的供料速度。

6.按照权利要求1的设备，其特征在于还包括用来探测供入制块机中的材料的湿度水平的一个或多个探头(IG)，所述的探头与可编程的微处理器基的装置(UE)连接，所述的微处理基的装置(UE)接收来自所述的探头(IG)的数据以相应预定的参考值调节所述的材料的湿度水平。

7.按照权利要求1的设备，其特征在于还包括用来探测出口料块的湿度水平的一个或多个探头(IGU)。

8.按照权利要求1的设备，其特征在于还包括探测出口料块的松密度的装置(PA)。

9.按照上述权利要求之一的设备，其特征在于至少一个制块机是具有一个或多个拉板的类型的制块机。

10.一种制块方法，包括供入要制块的材料和使用一个或多个制块机制块，其特征在于还包括在制块机的出口把至少一部分产品再返回到所述的一个或多个制块机的再循环步骤。

11.按照权利要求10的方法，其特征在于还包括检查要制块的材料的湿度水平和/或出口料块的湿度水平和/或出口料块的松密度和/或由一个或多个制块机吸收的功率或电流和/或所述的一个或多个制块机的工作温度。

12.按照权利要求10的方法，其特征在于还包括再循环灰和尺寸小于预定值的料块。

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