CN202356130U - 出料刮片以及具有所述出料刮片的三辊滚轧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三辊滚轧机，包括布置成围绕其各自的纵向轴线旋转的进料辊、中心辊以及出料辊，和出料刮片，所述出料刮片布置成基本上平行于出料辊的纵向轴线、用于从出料辊刮去制成品，其特征在于出料刮片包括至少覆盖其适于与出料辊接触的工作边缘的耐磨沉积物；本实用新型涉及一种在这种三辊滚轧机中混合、精制、分散和/或均匀化材料的方法；以及本实用新型涉及一种通过这种方法可获得的材料。本实用新型还涉及一种用于三辊滚轧机中的包括耐磨沉积物的出料刮片。

Description

出料刮片以及具有所述出料刮片的三辊滚轧机

技术领域

本发明涉及一种三辊滚轧机，其具有进料辊、中心辊、出料辊以及用于从出料辊刮去制成品的出料刮片，涉及用于在这种滚轧机中磨碎、碾压、混合、精制、分散和/或均匀化粘滞性和/或微粒材料的方法，以及涉及用于从三辊滚轧机中的出料辊刮去制成品的出料刮片的应用。 

背景技术

三辊滚轧机被用于磨碎、碾压、混合、精制、分散和/或均匀化粘滞性和/或微粒材料的广阔领域。通常在三辊滚轧机中加工的材料的示例包括电子厚膜墨水、高性能陶瓷、化妆品、塑料溶胶、含碳或石墨化合物、油漆、印刷墨水、医药品、化学品、玻璃涂层、牙化合物、颜料、涂料、粘合剂、密封剂以及粮食。 

辊式滚轧机是基于使材料在两个以相反方向和不同速度旋转的辊之间经受高的剪切力的一般原理。三辊滚轧机通常包括布置成围绕其各自的纵向轴线旋转的进料辊、中心辊以及出料辊，以及基本上平行于出料辊的纵向轴线布置用于从出料辊刮去制成品的出料刮片。在三辊滚轧机中，进料辊和中心辊布置成以相反的方向旋转，使得供给到滚轧机中的材料经历进料和中心辊之间的第一辊隙。中心辊和出料辊布置成以相反方向旋转，使得在经过第一辊隙之后保留在中心辊上的材料被进料到中心辊和出料辊之间的第二辊隙中。出料刮片通常布置成使得通过出料刮片从出料辊刮去经过第二辊隙之后保留在出料辊上的材料。 

在诸如电子和高性能材料等新兴技术领域中对被碾压材料应用的不断增强的兴趣导致对三辊滚轧机中加工的材料的质量和纯度的更高的要求。这依次带来对三辊滚轧机的性能的更高的要求。 

发明内容

本发明的目的在于满足上述要求中的至少一部分。 

本发明的另一目的在于提供一种三辊滚轧机，其可以改善制成品的质量。 

本发明的又一目的在于改善操作者操作三辊滚轧机的安全性。 

本发明的还一目的在于降低操作三辊滚轧机的成本。 

当以本发明的公开内容表述时对于本领域普通技术人员来说将是清楚的这些目的和其他目是通过本发明的不同方面实现的。 

三辊滚轧机通常包括围绕其各自的纵向轴线旋转布置的进料辊、中心辊以及出料辊，以及出料刮片，所述出料刮片布置成基本上平行于出料辊的纵向轴线、用于从出料辊刮去制成品。 

这里用到的术语“三辊滚轧机”意味着包含具有至少三个辊的滚轧机，例如诸如三个、四个、五个、六个、七个辊或更多。此处本发明将参照具有三个辊的轧辊滚轧机进行描述，但是本发明对于具有多于三个辊的辊式滚轧机是同等地可应用的。 

在三辊滚轧机中，进料辊和中心辊布置成沿相反方向旋转，使得供给到滚轧机的材料经过进料辊和中心辊之间的第一辊隙。中心辊和出料辊布置成沿相反方向旋转，使得在经过第一辊隙之后保留在中心辊上的材料被供给到中心辊和出料辊之间的第二辊隙。进料辊、中心辊和出料辊也可以布置成以不同的速度旋转。辊通常由冷铸铁制成，但是其他材料也可以使用。出料刮片通常布置成使得在经过第二辊隙之后保留在出料辊上的材料被出料刮片从出料辊上刮去。三辊滚轧机还可以包括一些用于收集制成品的装置，例如布置成接收通过出料刮片从出料辊刮去的材料的挡板或滑板。 

当材料在进料辊和中心辊之间通过第一辊隙时，其经历高的剪切力，这导致材料的混合、精制、分散和/或均匀化。当已经通过第一辊隙的材料经过中心辊和出料辊之间的第二辊隙时，其再次经历高的剪切力，这导致材料的进一步的混合、精制、分散和/或均匀化。在经过第二辊隙之后保留在出料辊上的处理过的材料通过出料刮片，这里也称为“刮片”或“刮擦 刮片”从辊上刮去。 

使用三辊滚轧机中处理的制成品的应用在过去几年中已经迅速地发展起来。被碾压材料在诸如电子和高性能材料等技术领域中的应用已经导致对形成的制成品的质量和纯度的更高要求。本发明是基于上面提到的目的可以通过引入覆盖用于从出料辊刮去处理过的材料的出料刮片的工作边缘的耐磨涂层来实现的实际结果。 

在本发明的第一方面，本发明提供一种三辊滚轧机，包括布置成围绕其各自的纵向轴线旋转的进料辊、中心辊以及出料辊，和出料刮片，所述出料刮片布置成基本上平行于出料辊的纵向轴线、用于从出料辊刮去制成品，其特征在于：出料刮片包括适于与出料辊接触的至少覆盖出料刮片的工作边缘的耐磨沉积物。 

传统的用于三辊滚轧机中的出料刮片通常是钢基的，并且在滚轧机中使用造成的磨损会导致来自刮片的金属残余物的磨损，这些金属残余物最终成为在处理过的材料中的微粒或离子污染。申请人已经认识到，通过引入至少覆盖适于与辊接触的出料刮片的工作边缘的耐磨沉积物可以提高被碾压的材料的质量。本发明的耐磨沉积物显著地减少与出料刮片的磨损有关的被碾压材料的污染。 

传统的刮片在磨料颗粒(诸如彩色颜料)的加工期间被迅速地磨损掉。许多时候，刮片的磨损不会准确地沿刮片的长度一致，即刮片的工作边缘的特定部分可能比其他部分快地磨损。这会导致磨损的刮片沿适于与出料辊接触的边缘区域具有不一致的形状。这依次会导致在出料刮片的整个寿命跨度期间形成的制成品中的诸如颗粒尺寸分布的偏差。本发明可以减小或基本上消除这种影响，因为耐磨沉积物有助于工作边缘保持其原始的形状。由此具有耐磨沉积物的刮片提供较恒定的且均匀的碾压加工，其导致所形成的制成品的改进的一致性和质量。 

减小的磨损还具有其他优点，即缩短由于刮片更换带来的生产停工时间、减少劳动力以及最终降低生产成本。 

本发明还提供对于操作者操作三辊滚轧机的安全性的显著改善。用于传统的三辊滚轧机中的刮擦刮片通常是钢基的，并且在滚轧机中使用带来的磨损导致在刮片上形成非常尖锐的边缘。因为刮片通常通过手进行更 换，因此在这样的操作中受伤的风险相当大。本发明的刮片在工作边缘处具有耐磨沉积物，其以两种方式减小了受伤的风险。第一，耐磨沉积物可以帮助工作边缘保持其原始的形状以便不形成尖锐的边缘，其次，耐磨沉积物将提高刮片的寿命，这导致刮片的较低频率的更换。因而减小了暴露到刮片和与暴露到刮片有关的风险。 

出料刮片可以是适于从出料辊刮去材料的任何形状。通常，刮片将具有基本上平行于出料辊的纵向轴线的纵向延伸，并且具有适于与出料辊接触的工作边缘。刮片通常具有上侧边、下侧边以及沿刮片的长度延伸的两个侧部部分。刮片的上侧边和下侧边通常形成在基本上平行的平面内。刮片的厚度通常在0.5-2mm范围，或在0.5-1mm范围内，或具有小于1mm的厚度。刮片的侧部部分之间的刮片宽度通常在10-100mm范围内。刮片沿纵向方向的长度可以依赖于想要的应用而变化，通常在0.1-3m范围内。刮片还包括沿刮片的至少一个侧部部分布置的边缘区域。边缘区域包括适于与出料辊接触的工作边缘和与工作边缘相邻的侧边中每一个的至少一部分。 

刮片的与刮片纵向延伸相垂直的横截面的精确的几何形状可以改变。为了减小与处理刮片有关的风险，优选刮片不包括不必要的尖锐的边缘。为了减小手动处理刮片带来伤害的风险，优选刮片的边缘区域的两个相邻侧边或斜面不应该形成小于50°的角度。为了进一步减小受伤的风险，优选刮片的边缘区域的两个相邻侧边或斜面不应该形成小于70°的角度。 

因此，在本发明的一实施例中，出料刮片具有上侧边、下侧边和边缘区域，其中刮片的边缘区域的两个相邻侧边不形成小于50°的角度。在另一实施例中，刮片的边缘区域的两个相邻侧边不形成小于70°的角度。 

在一个实施例中，出料刮片包括边缘区域，边缘区域具有面对和/或接触辊的后侧边和适于收集刮掉的材料的前侧边，其中刮片的工作边缘由在所述后侧边和所述前侧边之间的角度β形成，并且所述角度在大约50-130°或在60-120°范围内或在70-110°范围内。优选地，在该实施例中，刮片的上侧边和边缘区域的前侧边之间的角度α可以在50-180°范围内，并且刮片的下侧边和边缘区域的后侧边之间的角度γ可以在50-180°范围内，优选地，角度α、β以及γ可以选择成使得角度α、β以及γ的和接近 360°，例如355-365°范围内或359-361°范围内。更优选地，角度α、β以及γ的和为360°。 

在一个实施例中，出料刮片包括边缘区域，边缘区域具有面对和/或接触辊的后侧边和适于收集刮掉的材料的前侧边，其中刮片的工作边缘由所述后侧边和所述前侧边之间的角度β形成，并且所述角度在50-130°范围内或在60-120°范围内，或在70-110°范围内。优选地，在该实施例中，刮片的上侧边和边缘区域的前侧边之间的角度α可以在50-130°范围内，刮片的下侧边和边缘区域的后侧边之间的角度γ可以在130-180°范围内，并且优选地，角度α、β以及γ可以选择成使得角度α、β以及γ的和接近360°，例如355-365°范围内或359-361°范围内。更优选地，角度α、β以及γ的和为360°。换句话说，在一个实施例中，刮片包括在边缘区域处的上斜面和下斜面。在包括上斜面和下斜面的实施例中，刮片的工作边缘由上斜面和下斜面之间的角度β形成。在该实施例中，工作边缘角度优选应该在50-130°范围内，例如在60-120°范围内或在70-110°范围内。优选地，刮片的上斜面和上侧边之间的角度α在50-130°范围内。刮片的下侧边和下斜面之间的角度β优选在130-180°范围内。优选地，角度α、β以及γ可以选择成使得角度α、β以及γ的和接近360°，例如355-365°范围内或359-361°范围内。更优选地，角度α、β以及γ的和为360°。 

在另一实施例中，刮片的上侧边和边缘区域的前侧边是相同的，即α＝180°，刮片的工作边缘由所述边缘区域的所述后侧边和刮片的上侧边之间的角度β形成，所述角度在50-90°范围内。换句话说，在刮片包括上侧边和下侧边的实施例中，刮片包括边缘区域处的下斜面。在仅包括下斜面的实施例中，刮片的工作边缘由刮片的上侧边和下斜面之间的角度形成。在该实施例中，工作边缘角度β应该优选在50-90°范围内。刮片的下斜面和下侧边之间的角度γ优选可以在90-130°范围内。优选地，角度α、β以及γ可以选择成使得角度α、β以及γ的和接近360°，例如355-365°范围内或359-361°范围内。更优选地，角度α、β以及γ的和为360°。 

在另一实施例中，边缘区域的后侧边和刮片的下侧边是相同的，即γ＝180°，刮片的工作边缘由刮片的下侧边和所述前侧边之间的角度β形成，所述角度在50-90°范围内。换句话说，在刮片包括上侧边和下侧边的实施 例中，上侧边包括边缘区域处的上斜面。在仅包括上斜面的实施例中，刮片的工作边缘由刮片的下侧边和上斜面之间的角度形成。在该实施例中，工作边缘角度β应该优选在50-90°范围内。刮片的上侧边和上斜面之间的角度α优选可以在90-130°范围内。优选地，角度α、β以及γ可以选择成使得角度α、β以及γ的和接近360°，例如355-365°范围内或359-361°范围内。更优选地，角度α、β以及γ的和为360°。 

刮片在边缘区域处还可以包括侧边或斜面，由此导致其他适于用作刮片的工作边缘的角度。 

为了减小手工处理刮片引起伤害的风险，优选地，刮片的边缘区域的两个相邻侧边或斜面不应该形成小于50°的角度。在刮片的边缘区域的两个相邻侧边之间具有小于50°的角度将使得刮片不必要地尖锐。基于相同的原因，优选地，刮片的边缘区域处的侧边或斜面的宽度应该为100μm或更高，因为具有小于100μm宽度的侧边或斜面可能是非常尖锐的。在一个实施例中，边缘区域在角度α和β之间的前侧边的宽度为100μm或更高，优选为200μm或更高，更优选为300μm或更高。 

出料刮片通常将以滑动接触出料辊的方式相对于出料辊的切向方向以10-80°范围的角度布置。 

由于本申请的性质，甚至具有耐磨沉积物的出料刮片将在一段时间上经受一定程度的磨损。当刮片被磨损，磨损面形成在刮片的工作边缘处。为了避免在使用期间刮片的不必要的磨尖，刮片应该被布置成使得刮片磨损形成的磨损面不与相邻的侧边或斜面形成尖锐的角度。这可以通过相对于出料辊以一角度布置出料刮片而在根据本发明的三辊滚轧机中实现，使得当刮片在三辊滚轧机中使用期间磨损时，形成在刮片的工作边缘处的磨损面不与任何与之相邻的表面形成小于50°的角度。在这一方面，本发明的具有耐磨沉积物的刮片具有超过传统钢刮片的重要优点，即磨损发生得慢得多。耐磨沉积物有助于刮片在长得多的时间过程中保持其原始边缘形状，而传统的钢刮片的边缘会迅速地失去其原始形状并接受通过刮片相对于出料辊的角度和定位确定的形状。出料刮片优选相对于出料辊以一角度布置，使得当刮片在三辊滚轧机中使用期间磨损时，所述磨损不导致出料刮片的边缘区域的侧边形成小于100μm的宽度，优选形成不小于200μm 的宽度。 

在一个实施例中，当刮片磨损时，边缘区域的前侧边在角度α和磨损面之间的宽度为100μm或更大，优选为200μm或更大。在另一实施例中，当刮片磨损，边缘区域的后侧边在角度γ和磨损面之间的宽度为100μm或更大，优选为200μm或更大。在优选的实施例中，边缘区域的前侧边在角度α和磨损面之间的宽度，以及边缘区域的后侧边在角度γ和磨损面之间的宽度都是100μm或更大，优选为200μm或更大。 

刮片通常包括由铁基材料制成的芯部或基底，例如碳钢或不锈钢。其他合适的芯部或基底材料，例如其他金属或合金、陶瓷、聚合物或合成物也是可以用于出料刮片的。 

刮片包括耐磨沉积物，其至少覆盖刮片的适于与出料辊接触的工作边缘。耐磨沉积物优选包括具有基本上高于碳钢或不锈钢的耐磨度的耐磨度。本发明的范围不限于下文中提到的具体的耐磨材料示例。材料技术领域的技术人员可以确定其他合适的适用于本发明的高耐磨材料，并且高耐磨材料包括通常用于工具中加工和处理诸如石头或金属等硬材料的材料。 

本发明的耐磨沉积物可以例如包括选自由下面各项组成的组：耐磨碳化物、氧化物、氮化物、硼化物、硅酸盐及其混合物。耐磨沉积物还可以是上述耐磨材料中的任何一种与其他材料(例如金属)的混合物或合成物。 

在一个实施例中，耐磨沉积物是金属陶瓷。金属陶瓷是合成物材料，其包括分散在金属基体内的陶瓷颗粒。在一个实施例中，耐磨沉积物包括碳化钨。已经发现，碳化钨-钴族内的材料在本发明中尤其有用。在一个实施例中，耐磨沉积物包括碳化钨-钴金属陶瓷。金属陶瓷可以例如使用热喷涂HVOF(高速氧燃料)技术沉积到刮片衬底上。 

金属陶瓷沉积物与传统的钢刮片相比还具有其他优点，即减小出料刮片和出料辊(例如冷铸铁辊)之间的摩擦力，由此导致刮片和辊上的较少的磨损，减少了摩擦热，并且由于刮片和辊之间较小的阻力而降低功耗。碳化钨-钴金属陶瓷提供尤其低的摩擦。例如，覆盖刮片的工作边缘的碳化钨-钴金属陶瓷的沉积物使得刮片压力从用于传统钢刮片的15巴减小为8巴。刮片压力减小导致刮片磨损减小、出料辊磨损减小以及由于刮片和辊之间的较小的阻力带来的功耗减小。不受任何具体科学理论约束的情况 下，可以相信，在铸铁配对部分上运行钢会诱发增大摩擦力的粘着现象。而且，由于高负载带来的温度对接触点处的影响会使金属材料软化且变形。结果，促进了粘着磨损且摩擦力将进一步增大。由于与配对部分之间的较差的化学兼容性和通常的材料稳定性，这种现象在本发明的耐磨沉积物的情况下远不容易发生。 

耐磨沉积物的厚度可以依赖于特定材料、应用以及其他要求(例如将要加工的材料的磨损性)而变化。通常，耐磨沉积物的厚度可以小于500μm。在一实施例中，耐磨沉积物的厚度小于300μm。在另一实施例中，耐磨沉积物的厚度在50-300μm范围内。依赖于耐磨材料的性质和应用耐磨沉积物的方法，厚度还可以小于50μm。 

耐磨沉积物优选至少覆盖刮片的适于与出料辊接触的工作边缘，因为这是刮片经受最大磨损的部分。在特定情形中，例如由于耐磨或制造原因，耐磨沉积物还覆盖刮片的其他表面是有利的。因此，在不同实施例中，整个边缘区域、刮片的上侧边、刮片的下侧边或刮片的整个表面可以完全或部分地由耐磨沉积物覆盖。 

在本发明的第二方面，本发明提供用于刮去保留在三辊滚轧机的出料辊上的处理过的材料的出料刮片的应用，其中所述出料刮片设置有至少覆盖出料刮片的适于与所述出料辊接触的工作边缘的耐磨沉积物。 

通常，三辊滚轧机对于磨碎、碾压、混合、精制、分散和/或均匀化粘性的和/或微粒材料是有用的。在一个实施例中，在本发明的三辊滚轧机中处理的材料包括粘性液体或膏。在另一实施例中，所述材料包括固体或半固体颗粒。所述材料还可以包括粘性液体或膏和固体或半固体颗粒。 

在根据本发明的三辊滚轧机中可以处理大范围的材料，尽管本发明的包括耐磨沉积物的刮片在处理包括能够迅速地磨损坏传统钢刮片的磨料颗粒的材料中尤其有用。 

可以在根据本发明的三辊滚轧机中处理的材料的示例包括电子厚膜墨水、高性能陶瓷、化妆品、塑料溶胶、含碳或石墨化合物、油漆、印刷墨水、调色剂颗粒、液晶分散剂、医药品、化工品、玻璃涂层、牙化合物、颜料、涂料、粘合剂、密封剂以及粮食。 

本发明对其尤其有用的通常包括磨料颗粒的材料示例包括印刷墨水、 涂料颜料、调色剂颗粒、化妆品颜料、液晶分散剂以及陶瓷膏。 

在本发明的第三方面，本发明提供一种在三辊滚轧机中混合、精制、分散和/或均匀化材料的方法，所述三辊滚轧机具有进料辊、中心辊和出料辊，所述方法包括步骤： 

a)将将要处理的材料供给到三辊滚轧机的进料区域中， 

b)在第一处理步骤中在进料辊和中心辊之间，和在第二处理步骤中在中心辊和出料辊之间磨碎、碾压、混合、精制、分散和/或均匀化材料，并且其特征在于 

步骤c)在步骤b)之后、收集制成品之前，使用出料刮片刮去保留在出料辊上的处理过的材料，其中出料刮片具有至少覆盖出料刮片的工作边缘的耐磨沉积物。 

与使用采用传统钢出料刮片的类似三辊滚轧机获得的制成品相比，使用根据本发明的上述方面的三辊滚轧机获得的制成品就金属污染和颗粒尺寸分布方面来说具有提高的质量和均匀度。本发明的方法可获得的材料的改善的性能不容易用物理参数进行描述。因此，在本发明的第四方面，本发明提供通过本发明第三方面的方法获得的压碎的、碾压的、混合的、精制的、分散的和/或均匀化的材料。 

在本发明的第五方面，本发明提供用于三辊滚轧机中从出料辊刮去制成品的出料刮片，所述刮片具有上侧边、下侧边以及边缘区域，边缘区域包括适于与出料辊接触的后侧边和适于收集刮掉的制成品的前侧边，其中刮片的工作边缘由所述后侧边和所述前侧边之间的在70-110°范围内的角度β形成，刮片的边缘区域的两个相邻侧边不形成70°或更小的角度，其特征在于出料刮片包括至少覆盖其工作边缘的耐磨金属陶瓷。 

本发明的第五方面的出料刮片还可以如本发明的第一方面那样进行限定。 

根据本发明该方面的刮片在用于处理包括磨料颗粒的材料的三辊滚轧机中尤其有用。本发明刮片提供超过在三辊滚轧机中传统地使用的钢刮片的若干个优点，例如因为耐磨沉积物减小了磨损而减少处理后的制成品的金属污染，降低了阻碍滚轧机的出料辊的摩擦力，以及因为没有尖锐角度、结合耐磨沉积物显著地降低了与刮片处理相关的风险而提高了操作者 的安全。 

附图说明

图1是根据本发明的三辊滚轧机的示意侧视图； 

图2是包括覆盖出料刮片的工作边缘的耐磨沉积物的出料刮片的示意横截面图； 

图3a-d是不同刮片横截面几何形状的示意图； 

图4是本发明一个实施例的刮片轮廓的示意图； 

图5a和5b分别示出新的时候和磨损后时的现有技术中的刮片； 

图6a和6b分别示出本发明的刮片新的时候和磨损后时的实施例； 

图7a-c是刮片轮廓的照片。在照片中，刮片具有向上的刮片下侧边。刮片的边缘区域向右，示出1mm距离的比例提供参照。图7a示出本发明未磨损(新)刮片的一个实施例的图像，其中在刮片的右上处较暗的三角区域是耐磨沉积物。图7b示出在三辊滚轧机上磨损250小时之后图7a的本发明的刮片的图像。在刮片的右侧边上较暗的三角区域是残余的耐磨沉积物。该刮片不具有50°或更小的角度。图7c示出在三辊滚轧机上2小时后磨损的钢刮片的图像。尖角大约25°。 

具体实施方式

在图1中示出的本发明的一个实施例中，三辊滚轧机包括布置成围绕其各自的纵向轴线旋转的进料辊(1)、中心辊(2)以及出料辊(3)，以及出料刮片(4)，所述出料刮片布置成基本上平行于出料辊的纵向轴线、用于从出料辊刮去制成品。在本实施例的三辊滚轧机中，进料辊和中心辊布置成沿相反的方向旋转，使得进料到滚轧机的进料部分的材料经过进料辊和中心辊之间的第一辊隙(5)。中心辊和出料辊布置成沿相反的方向旋转，使得在第一辊隙之后保留在中心辊上的材料被进料到中心辊和出料辊之间的第二辊隙(6)。出料刮片(4)包括覆盖其适于与出料辊接触的工作边缘的耐磨沉积物。三辊滚轧机还可以包括用于收集处理后的材料的滑板或挡板(7)。 

在图2中示出的本发明的一个实施例中，三辊滚轧机的出料刮片包括 碳钢带，其具有主纵向延伸，并且具有上侧边(8)、下侧边(9)以及两个纵向侧部部分(仅示出一个)。刮片的厚度小于2nm，刮片的宽度小于100mm。沿一个侧部部分，刮片设置有边缘区域(10)，边缘区域包括工作边缘(11)，其由刮片的下侧边和刮片的边缘区域处的侧部侧边之间的角度形成。下侧边和所述侧部侧边之间的角度在50-130度范围内。边缘区域(10)包括工作边缘和邻近工作边缘(11)的侧边中的每一个侧边的至少一部分。工作边缘适于与出料辊接触，使得当辊旋转时，在辊的包络表面上的被处理的材料从辊上被刮掉并掉到刮片的上侧边上。刮片包括覆盖刮片的边缘区域的碳化钨-钴金属陶瓷沉积物(12)。所述沉积物到刮片的下侧边的厚度在50-300μm范围。 

图3a-d示出本发明的四种不同实施方式的刮片轮廓。图3示出一个实施例，其具有上斜面和下斜面，其中上斜面和下斜面之间的边缘角β为50-130°范围，上斜面和上表面之间的角度α在90°以上且180°以下的范围，下斜面和下表面之间的角度γ在90°以上且180°以下的范围。角度α、β以及γ优选地选择为使得角度α、β以及γ的和为360°。图3b示出一个实施例，其具有上斜面但是没有下斜面，其中边缘角β在50-90°范围内。在这种情形中，γ为180°。角度α和β优选地选择为使得角度α、β以及γ的和为360°。图3c示出一个实施例，其具有下斜面但是没有上斜面，其中边缘角β在90-130°范围内。在这种情形中，α为180°。角度β和γ优选地选择为使得角度α、β以及γ的和为360°。图3d示出一个实施例，其具有基本上直角的轮廓，其中上面的角α和边缘角β角大约为90°。在这种情形中，γ为180°。角度α和β优选地选择为使得角度α、β以及γ的和为360°。 

在另一实施例中，出料刮片具有如图4所示的横截面几何形状。在该实施例中，三辊滚轧机的出料刮片包括碳钢带，其具有主纵向延伸，并且具有上侧边(13)、下侧边(14)以及两个侧部部分(仅示出一个)。刮片的上侧边和下侧边形成在基本上平行的平面内。刮片的厚度小于2mm，并且刮片的宽度小于100mm。沿侧部部分中的一个，刮片设置有边缘区域。边缘区域包括面对和/或接触出料辊的后侧边(15)和适于收集刮掉的材料的前侧边(16)，并且刮片的工作边缘(17)由所述后侧边和前侧边之间 的角度β形成。所述后侧边和所述前侧边之间的角度β在50-130°范围内。边缘区域的前侧边和刮片的上侧边之间的角度α在90-130°范围，边缘区域的后侧边和刮片的下侧边之间的角度γ在130-180°范围。角度α、β以及γ被选择成使得角度α、β以及γ的和为360°。角度α和角度β之间的边缘区域的前侧边的宽度d是至少300μm。工作边缘适于与出料辊接触，使得当辊旋转时，在辊的包络表面上的被处理的材料从辊上刮掉并掉到刮片的上侧边上。刮片包括覆盖刮片的边缘区域的耐磨碳化钨-钴金属陶瓷沉积物。所述沉积物的厚度在50-300μm范围内。 

图7a示出本发明的出料刮片的一个实施例的横截面的照片图像，其中角度α和角度β之间的边缘区域的前侧边的宽度为大约390μm。 

图5a和b示出传统技术的钢刮片上的磨损的效果。刮片的轮廓在使用期间从图5a中的新刮片(18)的形状迅速地改变为图5b中的用过的刮片(19)形状，其具有通常在20-45度范围的尖锐顶角并且没有边缘区域的前侧边。图7c示出磨损过的传统技术钢刮片的横截面照片图像。该刮片具有大约25度的非常尖锐的角度，并且没有边缘区域的前侧边。 

图6a和b示出根据本发明一个实施例的刮片上的磨损效果。刮片的轮廓在使用期间因为覆盖刮片工作边缘的耐磨沉积物而非常缓慢地改变。图6a表示新刮片(20)，图6b表示磨损后的同一刮片(21)。磨损不会导致刮片的任何尖锐角的形成，并且在角度α和角度β之间的边缘区域的前侧边的至少100μm的宽度d被保持在磨损的刮片中。图7b示出根据本发明的磨损的出料刮片的横截面照片图像。该刮片没有尖锐角，即50度或更小的角，并且边缘区域的前侧边的剩余宽度d为大约250μm。 

示例

示例1.包括耐磨碳化钨-钴沉积物的出料刮片的准备

首先具有0.600mm厚度和50mm宽度的钢衬底的一个纵向侧边被碾压以对边缘区域成形，并使得耐磨沉积物喷射到上面。然后使用F60金刚砂对边缘区域喷砂以提高钢衬底和耐磨沉积物之间的结合强度。随后使用HVOF(高速氧燃料)技术用耐磨碳化钨-钴金属陶瓷WC-Co(88-12重量百分比)对喷砂后的边缘部分进行喷溅。随后磨刮片的上侧边和下侧边以获 得想要的刮片形状。 

示例2.使用耐磨碳化钨-钴沉积物使刮片寿命延长

示例2a.

在三辊滚轧机中(安全墨水提供商，Buhler SDVE 1300CLS)，使用两种不同的出料刮片进行试验。 

第一种刮片类型是用作参照物的标准的磨尖过的钢刮片A(现有技术刮片)。 

第二种刮片类型是根据本发明的改进后的具有覆盖刮片边缘区域的耐磨碳化钨-钴沉积物的刮片B。 

在试验中使用下面的操作条件： 

颜料膏的类型：透明的白色、高固态白色、红色膏。 

辊表面：铸铁 

辊温度：30℃ 

出料刮片尺寸：0.635×40×1345mm(厚度×宽度×长度)。 

刮片保持装置角度：55°(与出料辊相对于出料辊的切向方向滑动接触)。 

出料辊速度：522rpm 

刮片压力：8bars 

参照刮片A(钢刮片)的工作寿命为平均大约2小时。为了形成一批500kg的颜料膏，刮片必须卸下来四次以便磨尖。损伤的风险高且生产停工时间相对合乎逻辑：刮片的改变花费大约10分钟。 

与之对比，在相同类型的颜料膏的情况下在相同机器上测试的第二刮片B持续了大约250小时。对于后面的、不同的批次，刮片被保留在刮片保持装置内并且仅被清洁。基于这些试验，本发明的刮片B在更换刮片之前可以生产超过100倍多的相同类型的产品。 

刮片B的磨损非常缓慢并且甚至因此不需要操作者改变刮片保持装置的角度以改善性能。因此，使用刮片B获得相当高的生产率的提高(减少了生产停工时间)。 

示例2b

用具有高磨蚀性的颜料膏实施第二试验。用两种不同类型的出料刮片 A(标准钢刮片)和在示例2a中提到的B(本发明的耐磨刮片)实施对比测试。所用的操作条件也与示例2a中提到的相同。 

为了生产一批500kg的具有高磨蚀性的颜料膏，在4小时的生产期间需要10个类型A的刮片。每个参照刮片A持续大约20到30分钟，在这段时间之后刮片边缘处的磨损非常严重以至于制成品的刮擦不均匀。 

在相应的条件下，刮片类型B持续15小时并且生产了4批500kg的具有磨蚀性的颜料膏。 

再次地，生产率的提高非常大。 

对于示例1a和1b的试验，进一步地，对出料辊直径执行不同的测量，以便检查并确认具有耐磨沉积物(碳化钨-钴沉积物)的刮片对辊表面没有负面的影响并且也对辊直径没有负面的影响。获得了下面的信息： 

-在4000小时的操作时间之后出料辊的表面磨损不明显， 

-在2000小时之后，存在与两种类型的刮片类似的一种微磨蚀性的圆柱面：磨损在0.015到0.045mm范围内。 

-图7a示出本发明的没有磨损(新)刮片的图像 

-图7b示出在三辊滚轧机上250小时之后的本发明的磨损刮片的图像。 

-图7c示出在三辊滚轧机上2小时之后的磨损的钢刮片参照物的图像。 

示例3.使用耐磨碳化钨-钴沉积物减小摩擦力和刮片压力

在三辊滚轧机上研究了示例2a中提到的两种不同类型的出料刮片A(标准钢刮片)和B(本发明的耐磨刮片)的摩擦力和刮片压力。三辊滚轧机的操作条件与示例2a中提到的那些也相同。 

为了确保制成品的恒定的且均匀的刮擦，在1小时的短时间期间参照刮片A的压力必须从10巴增大到15巴。这种艰苦的工作条件的直接结果包括钢刮片的快速磨损，导致被处理的材料内的金属污染。 

相反，具有耐磨沉积物的刮片在8巴的较低的且恒定的压力下良好地工作。 

Claims (21)

1.一种三辊滚轧机，包括：布置成围绕其各自的纵向轴线旋转的进料辊、中心辊以及出料辊；和出料刮片，所述出料刮片布置成基本上平行于出料辊的纵向轴线、用于从出料辊刮去制成品，其特征在于

出料刮片具有上侧边、下侧边以及边缘区域，所述边缘区域包括面对和/或接触辊的后侧边和适于收集刮掉的材料的前侧边，并且其中刮片的工作边缘由所述后侧边和所述前侧边之间的角度形成，并且所述角度在大约50-130°的范围内，其中边缘区域的前侧边具有大于100μm的宽度，并且出料刮片包括至少覆盖其适于与出料辊接触的工作边缘的耐磨沉积物。

2.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述出料刮片的边缘区域的两个相邻侧边不形成小于50°的角度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的三辊滚轧机，其中，所述后侧边和所述前侧边之间的角度在60-120°的范围内。

4.根据权利要求3所述的三辊滚轧机，其中，所述后侧边和所述前侧边之间的角度在70-110°的范围之间。

5.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述边缘区域的侧边中的每一个具有大于100μm的宽度。

6.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述出料刮片相对于出料辊以一角度布置，使得当刮片在三辊滚轧机中使用期间磨损时，形成在刮片工作边缘处的磨损面不与与之相邻的任何表面形成小于50°的角度。

7.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述出料刮片相对于出料辊以一角度布置，使得当刮片在三辊滚轧机中使用期间磨损时，所述磨损不导致出料刮片的边缘区域的侧边形成小于100μm的宽度。

8.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述出料刮片具有小于1mm的厚度。

9.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述耐磨沉积物是金属陶瓷。 

10.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，所述耐磨沉积物是碳化钨-钴金属陶瓷。

11.根据权利要求1所述的三辊滚轧机，其中，其中所述耐磨沉积物具有小于300微米的厚度。

12.一种用于从三辊滚轧机中的出料辊刮去制成品的出料刮片，所述刮片具有上侧边、下侧边以及边缘区域，所述边缘区域包括适于与出料辊接触的后侧边和适于收集刮掉的产品的前侧边，并且其中刮片的工作边缘由所述后侧边和所述前侧边之间的在50°-130°范围内的角度形成，并且刮片的边缘区域的两个相邻侧边不形成小于50°的角度，其特征在于，出料刮片包括至少覆盖出料刮片的工作边缘的耐磨金属陶瓷。

13.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述刮片的边缘区域的任何两个相邻侧边形成大于70°的角度。

14.根据权利要求12或13所述的出料刮片，其中，所述后侧边和所述前侧边之间的角度在60-120°的范围内。

15.根据权利要求14所述的出料刮片，其中，所述后侧边和所述前侧边之间的角度在70-110°的范围内。

16.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述边缘区域的侧边中的每一个具有大于100μm的宽度。

17.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述出料刮片相对于出料辊以一角度布置，使得当刮片在三辊滚轧机中使用期间磨损时，形成在刮片工作边缘处的磨损面不与与之相邻的任何表面形成小于50°的角度。

18.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述出料刮片相对于出料辊以一角度布置，使得当刮片在三辊滚轧机中使用期间磨损时，所述磨损不导致出料刮片的边缘区域的侧边形成小于100μm的宽度。

19.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述出料刮片具有小于1mm的厚度。

20.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述耐磨金属陶瓷是碳化钨-钴金属陶瓷。

21.根据权利要求12所述的出料刮片，其中，所述耐磨金属陶瓷具有小于300微米的厚度。 

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