一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)及其高溫造粒方法
【專(zhuān)利摘要】一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)及其高溫造粒方法，包括以下步驟：將旋轉(zhuǎn)筒體加熱至40~120℃，將造粒原料加入旋轉(zhuǎn)筒體中混合，筒體轉(zhuǎn)速5~30rpm，通過(guò)筒體上方的高速攪拌轉(zhuǎn)子（速度為1000~2000rpm）高速?gòu)?qiáng)力攪拌，攪拌時(shí)間為10~60分鐘，最后出料，冷卻至室溫制得成品泥料。泥料具有非常穩(wěn)定的顆粒級(jí)配和極低的細(xì)粉量，因此制品表現(xiàn)出非常優(yōu)良的氣孔率、體積密度以及穩(wěn)定的強(qiáng)度性能，直接在造粒的后期快速干燥，不需要另外增加干燥設(shè)備工藝。該工藝表現(xiàn)靈活，所占場(chǎng)地非常小。該工藝不需要苛刻的環(huán)境要求，受環(huán)境變化的影響極小，甚至不受環(huán)境影響。這種高溫造粒工藝，生產(chǎn)成本表現(xiàn)得非常優(yōu)異，與傳統(tǒng)常溫造粒工藝相比，其綜合制作成本節(jié)約50%以上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)及其高溫造粒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐火陶瓷以及碳素制品的泥料制作領(lǐng)域，尤其涉及一種樹(shù)脂結(jié)合制品造粒工藝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的造粒工藝一般包括造粒和干燥兩個(gè)步驟:
造粒的目的:解決低比重材料(如石墨)和高比重骨料(如電熔氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化硅等)的混合均勻，消除石墨的取向行均化所有原料，制成具有良好性能的泥料。
[0003]1.若取向性為平行方向壓縮，由于石墨層間的收縮，使得蠕變變形能力變大，熱應(yīng)力變小，膨脹性大(會(huì)導(dǎo)致制品抗折強(qiáng)度降低近一半)；
2.若垂直于壓縮方向?yàn)槿∠蛐詴r(shí),則蠕變小,熱應(yīng)力大,膨脹性小。
[0004]3.平行方向比垂直方向熱導(dǎo)率高10?20%。
[0005]干燥的目的:通過(guò)干燥除去泥料中多余的溶劑，增加粒子的強(qiáng)度，減少成型裂紋。
[0006]合格成型用泥料或粉料，有著一定特殊要求:
1.松散性，要能確保泥料均勻地充填模具
2.盡可能高的堆積密度
3.水分或揮發(fā)液體盡量少0.5?3%，過(guò)濕的料容易造成裂紋
4.通常采用細(xì)粉料，也可以是含粗顆粒的，但這時(shí)必須有足夠的細(xì)粉，并讓細(xì)粉充分的包裹粗顆粒。
[0007]5.在成型鋁碳制品時(shí)，一般采用多細(xì)粉，粗顆粒尺寸較小的泥料如最大顆粒〈2?Imm0
[0008]6.采用液體樹(shù)脂結(jié)合劑時(shí)，在泥料混合后，一般要讓樹(shù)脂中的溶劑比較充分地?fù)]發(fā)，有時(shí)甚至低溫烘烤，讓其充分揮發(fā)，而得到易于成型的泥料。所以在干燥桶內(nèi)往往需要30?60分鐘的干燥。
[0009]而現(xiàn)有技術(shù)的造粒工藝一般均采用常溫造粒，造粒溫度需要為25±5°C以保證樹(shù)脂的粘性，可塑性；濕度需要控制在45飛0%保證泥料揮發(fā)物的穩(wěn)定性即可塑性，所以需要加入大量樹(shù)脂及溶劑降低樹(shù)脂的粘度，解決物料的潤(rùn)濕問(wèn)題，通常出料溫度在45飛(TC，出料時(shí)含有大量溶劑約3?5%，溶劑揮發(fā)造成熱量大量流失，需要補(bǔ)充大量的熱量來(lái)干燥多余的溶劑，現(xiàn)有技術(shù)的方法一般為在造粒完成后，將出料加入后續(xù)的干燥筒干燥，泥料在干燥筒內(nèi)，滾動(dòng)、分散，有效粒子減少，細(xì)粉增多(達(dá)10%)，成型時(shí)灰塵較多，環(huán)境差，物料在干燥筒完成后，再經(jīng)過(guò)壓制成型，制品強(qiáng)度波動(dòng)大，穩(wěn)定性差，解決這個(gè)問(wèn)題通常采取加多樹(shù)脂量，再增多溶劑來(lái)解決，帶來(lái)惡性循環(huán)的制料結(jié)果。由于樹(shù)脂量溶劑量的增多，干燥時(shí)間延長(zhǎng)，泥料在干燥筒內(nèi)滾動(dòng)、分散時(shí)間干燥，有效粒子減少，細(xì)粉增多，成本大大增加。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)為解決上述技術(shù)問(wèn)題，也有將所用結(jié)合劑、骨料、添加劑、粉料等預(yù)先加熱到一定溫度，但由于前期造粒溫度不能過(guò)高，造粒完成后也必須進(jìn)行干燥，故操作不便，能源浪費(fèi)大且效果不明顯。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種造粒干燥同步進(jìn)行，不受外部環(huán)境(溫度濕度)影響，無(wú)需另外進(jìn)入干燥筒進(jìn)行干燥的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，泥料質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，節(jié)約成本的樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)及其高溫造粒方法。
[0012]為達(dá)到本發(fā)明目的，提供了以下技術(shù)方案:一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)，包括機(jī)架、設(shè)置于機(jī)架上的傾斜旋轉(zhuǎn)筒體、控制旋轉(zhuǎn)筒體體內(nèi)的攪拌轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置以及控制筒體旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)筒體筒體為內(nèi)外雙層筒體，外筒內(nèi)設(shè)置有加熱裝置并注有可加熱的液體，所述傾斜旋轉(zhuǎn)筒體傾斜角度為與豎直方向的夾角5~35。。
[0013]通過(guò)將旋旋轉(zhuǎn)筒體體向水平方向傾斜5~35°，使其蠕變，熱應(yīng)力，膨脹性達(dá)到一個(gè)合適的點(diǎn)，提高熱導(dǎo)電性。并通過(guò)設(shè)置雙層筒體，通過(guò)外筒體對(duì)內(nèi)筒體導(dǎo)熱，逐步提高物料溫度。
[0014]控制旋轉(zhuǎn)筒體體內(nèi)的攪拌轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置包括攪拌電機(jī)、與攪拌電機(jī)連接的皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)，所述皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)與攪拌轉(zhuǎn)子傳動(dòng)連接(也可通過(guò)聯(lián)軸器直接傳動(dòng))。
[0015]控制筒體旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置包括設(shè)置于筒體底端的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)以及與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。
[0016]為達(dá)到本發(fā)明目的，提高了以下樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于包括以下步驟:將 旋旋轉(zhuǎn)筒體體加熱至4(T120°C，將造粒原料加入旋轉(zhuǎn)筒體中混合攪拌，筒體轉(zhuǎn)速5~30rpm，高速轉(zhuǎn)子攪拌速度為100(T2000rpm，攪拌時(shí)間為10-60分鐘，最后出料，冷卻至室溫制得成品泥料。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵在于利用內(nèi)傳導(dǎo)的漸進(jìn)性，使前期造粒時(shí)物料的溫度保證在一定值不至于過(guò)高，后期隨著內(nèi)筒溫度逐漸升高，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的干燥，有效防止外部環(huán)境(溫度濕度)影響，提高泥料的穩(wěn)定性。
[0018]造粒原料包括結(jié)合劑2~15%、骨料5~80%、添加劑0~15%、粉料2~80%、石墨0~35%。
[0019]骨料為電熔氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化硅、氧化鋁、鱗片石墨、碳粒的一種或組合，本行業(yè)公知領(lǐng)域鋯莫來(lái)石、莫來(lái)石等等。
[0020]粉料為粒徑小于0.074毫米的添加劑為金屬硅粉、鋁粉、碳化硅、碳化硼等碳化物、氮化硅、氮化硼、氮化鋁的一種或組合。
[0021 ] 結(jié)合劑為粉狀樹(shù)脂與溶劑的組合或者粉狀樹(shù)脂與液體樹(shù)脂的組合或者液體樹(shù)脂。
[0022]所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、糠醇、糠醛、丙三醇的一種或組合。優(yōu)選為揮發(fā)點(diǎn)較高的溶劑如:丙三醇、糠醇、糠醛。
[0023]添加劑為金屬硅粉、鋁粉、碳化硅、碳化硼等碳化物、氮化硅、氮化硼、氮化鋁等氮化物，其中的一種或多種混合物添加量為(Tl5%。
[0024]本發(fā)明的有益效果:1.解決物料本身帶來(lái)的水分影響、減少環(huán)境(溫度、濕度)帶來(lái)的影響。2.減少樹(shù)脂在不同保存天數(shù)的粘度變化影響，延長(zhǎng)樹(shù)脂使用壽命。在高溫下SOOOcp粘度的樹(shù)脂，也會(huì)降到500cp，不需增加樹(shù)脂量，確保物料的潤(rùn)濕。與常溫造粒相比節(jié)約樹(shù)脂、溶劑用量20% ;3000噸的產(chǎn)量，能節(jié)約60噸樹(shù)脂用量。3.通過(guò)增加物料的溫度，在高溫下物料表面溫度迅速升溫，使加入的樹(shù)脂(不需先預(yù)熱)升高至50°C以上，樹(shù)脂粘度降低至500cp，確保物料的潤(rùn)濕充分。4.在高溫狀態(tài)下樹(shù)脂的粘度較低，物料潤(rùn)濕所需的樹(shù)脂量穩(wěn)定，所需的溶劑量穩(wěn)定，干燥時(shí)間基本穩(wěn)定，產(chǎn)生的不合格料少，提高節(jié)約物料5~10%。5.造粒過(guò)程中，物料經(jīng)過(guò)攪拌迅速溫度上升，可達(dá)到80°C左右，接近或超過(guò)溶劑完全揮發(fā)溫度，此時(shí)溶劑快速揮發(fā)，在造粒機(jī)內(nèi)迅速干燥，用風(fēng)機(jī)吸走后揮發(fā)的溶劑，隨溶劑減少，樹(shù)脂的粘度逐漸增大，此時(shí)物料仍然保持在造粒狀態(tài)，直至干燥過(guò)程迅速結(jié)束(幾分鐘之內(nèi)完成)，產(chǎn)生的塊狀料極少，細(xì)粉量極少(〈1%)且泥料穩(wěn)定；成型裝模加料時(shí)灰塵少，環(huán)境較好。6.樹(shù)脂及溶劑用量少，不需干燥設(shè)備投入費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用，節(jié)約制料運(yùn)行成本約50%7.造完料直接輸送到空調(diào)間冷卻至常溫即可，或造粒間后不引進(jìn)空調(diào)間空氣進(jìn)行冷卻，保持物料溫、濕度。8.成型溫度可在2(T25°C，降低空調(diào)運(yùn)行成本。9.該工藝造粒料可保質(zhì)期延至2~3個(gè)月，報(bào)廢的料少,大大節(jié)約成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1:一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)，包括機(jī)架001、設(shè)置于機(jī)架001上的傾斜旋轉(zhuǎn)筒體002、控制筒體002內(nèi)的攪拌轉(zhuǎn)子003高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置004以及控制筒體旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置005，所述旋轉(zhuǎn)筒體002筒體為內(nèi)外雙層筒體(021、022)，外筒021內(nèi)設(shè)置有加熱裝置006并注有可加熱的液體，所述傾斜旋轉(zhuǎn)筒體002傾斜角度為與豎直方向的夾角5~35°，筒體轉(zhuǎn)速5~30rpm?？刂菩D(zhuǎn)筒體002筒體內(nèi)的攪拌轉(zhuǎn)子003高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置004包括攪拌電機(jī)041、與攪拌電機(jī)041連接的皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)042，所述皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)042與攪拌轉(zhuǎn)子003傳動(dòng)連接?？刂仆搀w旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置005包括設(shè)置于筒體002底端的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)051以及與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)051連接的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)052。
[0027]實(shí)施例2:—種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，包括以下步驟:將旋轉(zhuǎn)筒體加熱至50°C,將造粒原料加入旋轉(zhuǎn)筒體中混合攪拌,筒體轉(zhuǎn)速5~30rpm,高速轉(zhuǎn)子攪拌速度為100(T2000rpm，攪拌時(shí)間為10-60分鐘，最后出料，冷卻至室溫制得成品泥料。造粒原料由石墨23%、骨料:電熔氧化鋁顆粒47%、粒徑小于0.074毫米的粉料:電熔氧化鋁微粉15%、結(jié)合劑:粉狀樹(shù)脂10%，溶劑:糠醇和糠醛的組合5%組成，另外可加入碳化硅粉4%以及金屬娃粉3%。
[0028]實(shí)施例3:參照實(shí)施例2，旋轉(zhuǎn)筒體加溫到60°C，造粒原料由石墨25%、骨料:電熔氧化鋁顆粒45%、粒徑小于0.074毫米的粉料:電熔氧化鋁微粉12%、結(jié)合劑:粉狀樹(shù)脂12%、溶劑:糠醇和糠醛的組合6%組成，另外可加入碳化硅粉4%以及金屬硅粉3%。
[0029]實(shí)施例4:參照實(shí)施例2，旋轉(zhuǎn)筒體加溫到70°C，造粒原料由石墨12%、骨料:電熔氧化鋁顆粒5%、粒徑小于0.074毫米的粉料:電 熔氧化鋁微粉70%、結(jié)合劑:液體樹(shù)脂12%組成，添加劑:碳化硼1%。
[0030]實(shí)施例5:參照實(shí)施例2，造粒筒體加溫到55°C，造粒原料由石墨30%、骨料:氧化硅顆粒11%、氧化鋯微粉23%，粒徑小于0.074毫米的粉料:氧化鋯微粉，22%、結(jié)合劑:液體樹(shù)脂14%組成，添加劑:碳化硼1%。
[0031]實(shí)施例6:參照實(shí)施例2，旋轉(zhuǎn)筒體加溫到65°C，造粒原料由石墨3%、骨料:電熔氧化鋯顆粒70%、粒徑小于0.074毫米的粉料:氧化鋯微粉22%、結(jié)合劑:液體樹(shù)脂5%組成，添加劑:碳化硼3%。
[0032] 所得指標(biāo):
【權(quán)利要求】
1.一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)，包括機(jī)架、設(shè)置于機(jī)架上的傾斜旋轉(zhuǎn)筒體、控制旋轉(zhuǎn)筒體體內(nèi)的攪拌轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置以及控制筒體旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)筒體為內(nèi)外雙層筒體，外筒內(nèi)設(shè)置有加熱裝置并注有可加熱的液體，所述傾斜旋轉(zhuǎn)筒體傾斜角度為與豎直方向的夾角5~35°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)，其特征在于控制旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)的攪拌轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置包括攪拌電機(jī)、與攪拌電機(jī)連接的皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)，所述皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)與攪拌轉(zhuǎn)子傳動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)，其特征在于控制筒體旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)裝置包括設(shè)置于筒體底端的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)以及與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。
4.一種如權(quán)利要求f 3之一所述的樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于包括以下步驟:將旋旋轉(zhuǎn)筒體體加熱至4(T120°C，將造粒原料加入旋轉(zhuǎn)筒體中混合攪拌，筒體轉(zhuǎn)速5~30rpm，高速轉(zhuǎn)子攪拌速度為100(T2000rpm，攪拌時(shí)間為10-60分鐘，最后出料，冷卻至室溫制得成品泥料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于造粒原料包括結(jié)合劑2~15%、骨料5~80%、添加劑0~15%、粉料2~80%、石墨0~35%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于骨料為電熔氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化硅、鱗片石墨、碳粒的一種或組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求 5所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于粉料為粒徑小于0.074毫米的電熔氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化硅、氧化鋁、碳粒的一種或組八口 ο
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于結(jié)合劑為粉狀樹(shù)脂與溶劑的組合或者粉狀樹(shù)脂與液體樹(shù)脂的組合或者液體樹(shù)脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、糠醇、糠醛、丙三醇的一種或組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種樹(shù)脂結(jié)合制品高溫造粒機(jī)高溫造粒方法，其特征在于添加劑為金屬硅粉、鋁粉、碳化硅、碳化硼等碳化物、氮化硅、氮化硼、氮化鋁的一種或組合。
【文檔編號(hào)】B01J2/12GK103977741SQ201410162814
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】鮑愛(ài)川, 鮑志, 周文春 申請(qǐng)人:江蘇奧能耐火材料有限公司