專利名稱：制塊設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制塊設(shè)備和方法。
在EP 846554、WO 93/22132、FR 137146、GB 1153862、ITBO/93/A/116，IT BO/93/A/115中說明了制塊機(jī)。
使用已知的制塊機(jī)的設(shè)備輸出的料塊有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)隨時(shí)間而變化，如壓實(shí)度、液體量和濕度水平等。另外，已知的設(shè)備能量消耗大，因此相對料塊的市場價(jià)值，其成本太高，特別，它們是由再循環(huán)廢料得到。
按照本發(fā)明，使用在獨(dú)立權(quán)利要求限定的制塊設(shè)備和方法可達(dá)到本發(fā)明的上述目的。本發(fā)明的其它特點(diǎn)在從屬權(quán)利要求中說明。
本發(fā)明可提供均勻和理想地制造有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和組織特點(diǎn)的料塊，同時(shí)減小能量消耗。另外，按照本發(fā)明的設(shè)備易于制造，要求小的空間和允許處理各種特性、尺寸和原始濕度的可制塊材料，如來自凈化設(shè)備的生物降解泥、工業(yè)過程的廢料和漿料、飼料、城市固體廢料的可燃部分、混合肥料、紙和紙板、柴、紡織廢料、刨花、鋸灰、塑料材料和可制塊的化學(xué)產(chǎn)品。
通過參照附圖及閱讀下面的說明可以更清楚地明白本發(fā)明，這些附圖只作為舉例的說明，而不是用于限定本發(fā)明。


圖1是按照本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖2是控制圖1的設(shè)備的過程的參數(shù)的系統(tǒng)的方框圖；圖3-5是本發(fā)明的設(shè)備另外的實(shí)施例的示意圖；圖6是在要制塊的材料和拉板之間的交互作用的示意圖；圖7是設(shè)在設(shè)備的出口用來評價(jià)料塊的參數(shù)的裝置的示意的側(cè)視圖。
通過使用具有一個(gè)或多個(gè)圓桶形拉板的類型的制塊機(jī)，供入的一部分材料導(dǎo)致被拉拔，也就是形成料塊，而如本專業(yè)的技術(shù)人員已知的，其余部分避開拉板的作用，因而導(dǎo)致未被制塊。
在圖1的布置中，箭頭1表示輸入的要制塊的材料，箭頭U表示出口塊狀材料，箭頭S表示從材料導(dǎo)管90供入料倉6和由抽風(fēng)扇30從旋流器3通過氣流抽出送到料倉6，箭頭P表示來自制塊機(jī)2的拉板20出口的塊料，箭頭R表示未拉出的材料和用來再循環(huán)，箭頭G表示扔回到一個(gè)容器14的材料(下面要說明)，箭頭Q表示從料倉6輸出到制塊機(jī)2的材料。
料斗11的篩只允許尺寸不超過預(yù)定限度的尺寸的材料通過和進(jìn)行處理。螺旋送料器110把通過篩孔的材料供給分離器12，分離器12以已知的程序把更重的物體(如金屬體、陶瓷、石頭等)與材料分開，和把它們送到廢料收集容器14。細(xì)磨機(jī)13使分離器12輸出的材料粉碎和尺寸均勻。抽風(fēng)扇9抽吸細(xì)磨機(jī)13處理過的材料和把其在制塊機(jī)2中沒有適當(dāng)?shù)刂茐K并送到導(dǎo)管90的材料一起送到料倉6。料倉6設(shè)有一組過濾器60把從灰中脫離的空氣排到環(huán)境中。螺旋引出裝置7按照其軸線的轉(zhuǎn)動速度的函數(shù)變化的量把材料從料倉6中放出。傳送帶8把引出裝置7放出的材料送到料斗1。料從料斗1通過一個(gè)螺旋計(jì)量器100供入制塊機(jī)2。如上所述，制塊機(jī)2可以有一個(gè)或多個(gè)圓桶形拉板20和按照本專業(yè)技術(shù)人員已知的程序使材料強(qiáng)制通過拉板的孔對到達(dá)的材料加壓。如上所述，這類制塊機(jī)在EP 846554、WO 93/22132、FR 1371346和GB 1153862中有說明，進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可參考這些文件。第二抽風(fēng)扇30與拉板20的腔21相連，料塊通過相應(yīng)的導(dǎo)管(導(dǎo)管的途徑由圖1中箭頭P示出)收集在所述的腔中，抽風(fēng)扇30抽出料塊和使它們進(jìn)入分離器3中。分離器3有料塊的進(jìn)口和出口，出口在分離器的下底部和面向傳送帶4。灰塵在工作步驟中與料塊一起到達(dá)篩5。篩5是振動篩型設(shè)在傳送帶4的下游和具有預(yù)定寬度的篩孔。被金屬絲網(wǎng)留住的料塊在已知的裝袋站(未說明)裝袋。尺寸小于預(yù)定尺寸的料塊部分、剩余的灰和料塊通過篩5的孔，和被第一抽風(fēng)機(jī)9抽走，抽風(fēng)機(jī)9與篩5的底部氣動連接，這些材料再回到循環(huán)中，也就是傳送到同樣的導(dǎo)管90。
所有雜聲太大的裝置可設(shè)在一個(gè)隔音的箱10中。
優(yōu)選地，按照本發(fā)明，設(shè)有按照供入制塊機(jī)2中的材料的溫度的函數(shù)調(diào)節(jié)由抽風(fēng)機(jī)9產(chǎn)生的氣流的流率的裝置。更具體地，設(shè)有當(dāng)要制塊的材料的濕度高于預(yù)定的限度時(shí)增加所述的流率的裝置，和反之亦然。材料的濕度可由設(shè)在料倉6和/或料斗1中的已知類型的探測管裝置IG探測。
優(yōu)選地，設(shè)有當(dāng)溫度低于預(yù)定限度時(shí)把水或其它液體加到要制塊的材料中的裝置。
在實(shí)踐中，通過按要求調(diào)節(jié)空氣的流量，和加入水或其它液體，可使要制塊的材料有理想的濕度水平。
例如，如果在料倉6中的探測管IG探測出在其中的材料的溫度低于16-18％，把水加入到料倉6、供料器8或制塊機(jī)2中，直到下一個(gè)探測表明濕度水平與編在程序中的值(在這個(gè)實(shí)例中，該范圍為16-18％)相當(dāng)。
優(yōu)選地，設(shè)有探測制塊機(jī)2的電動機(jī)吸收的功率和拉板的溫度的裝置，以便按照該兩個(gè)參數(shù)值調(diào)節(jié)處理的材料量。更具體地，如果在正常操作條件下，和不管制造過程的材料的性質(zhì)，所述的參數(shù)數(shù)據(jù)超過相應(yīng)的預(yù)定值，螺旋引出裝置7和/或與料斗1相配的螺旋送料機(jī)的的額定速度減小。
例如，如果探測的電動機(jī)裝置吸收的電流高于100A，那么為了對制塊機(jī)2供以更少量的材料，電動機(jī)MC將操作在減小的每分鐘轉(zhuǎn)速下。
優(yōu)選地，設(shè)有探測輸出的料塊的濕度和松密度的裝置(松密度限定作為含在已知體積中的料塊的重量和該體積值之間的比例)。輸出料塊的濕度可由設(shè)在接收從設(shè)備輸出的料塊的測壓儀上的已知尺寸(也就是已知體積)的容器中設(shè)的濕度計(jì)探測管IGV裝置來評定以測量松密度，如上所述。例如，可以圖7的方式對設(shè)備輸出的料塊進(jìn)行所述的測量。在圖7中，標(biāo)號70表示接收可以設(shè)在設(shè)備的出口U的傳送帶75送來的料塊的容器。容器70可以設(shè)有一底部73，底部可打開以排出料塊，底部73有測壓儀72和一個(gè)或多個(gè)信號探測管(igroscopic probes)71，適合于分別把信號傳到計(jì)算松密度“Pa”(PA)的裝置IGU和計(jì)算濕度U的裝置IGU。在本說明書中，Pa、Pr、U和Ur分別表示輸出的料塊的松密度Pa，相應(yīng)的參考值Pr，輸出的料塊的濕度U和相應(yīng)的參考值Ur。
加到制決機(jī)2中的材料量與制塊機(jī)的電動機(jī)吸收的電流有關(guān)，由于材料的緊密性是相同的，處理更大量的材料與更高的吸收功率相當(dāng)，反之亦然。與制塊機(jī)2吸收的功率最高相應(yīng)的材料量限定的材料量是最大的材料量，也就是，超過與該電動機(jī)裝置的功率的值相應(yīng)的材料量將可能導(dǎo)致拉板20的結(jié)構(gòu)損壞。
因此，設(shè)有在正常工作條件下檢查放入制塊機(jī)2的材料的量的裝置，使得如果制塊機(jī)2的電動機(jī)吸收的電流等于預(yù)定的最大值，螺旋送料機(jī)100的電動機(jī)的速度減小因而減小供入制塊機(jī)2的材料量。在恒定的操作條件下，在測量裝置允許的精度范圍內(nèi)，供入制塊機(jī)2的材料量與相應(yīng)的額定功率相等。在實(shí)踐中，系統(tǒng)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額定值(這是材料對拉板作用的差的抵抗的指標(biāo))，或減少該量，或如果吸收的功率高于額定值增加水量。
這就是說，如果當(dāng)U＞Ur，不管完全關(guān)閉進(jìn)水導(dǎo)管和使抽風(fēng)扇9吸入的空氣流量最大許可的增加，輸出料塊的溫度導(dǎo)致仍高于極限值Ur，可以以螺旋送料機(jī)100允許的最高流量下把材料加到制塊機(jī)2中進(jìn)行一段預(yù)定的時(shí)間(例如5分鐘)，即使在該段時(shí)間，由制塊機(jī)2的電動機(jī)裝置吸收的功率導(dǎo)致高于額定功率。如果在該段時(shí)間，由制塊機(jī)的電動機(jī)裝置吸收的功率等于最大的安全值和U＞Ur，那么設(shè)備將停下和被檢查。如果在該段時(shí)間U＝Ur，恢復(fù)對制塊機(jī)2的正常供料。
仍使用上述的縮寫，如果出口的Pa＜Pr，和U＝Ur，采取下面措施減小加入裝置的水量，可能減小到排除水的進(jìn)入的點(diǎn)；減小供入制塊機(jī)2的材料量，以便延長在拉板的孔中通過的時(shí)間；增加制塊機(jī)2吸入空氣的循環(huán)流率。所述的調(diào)節(jié)以所述的順序執(zhí)行，在完成各調(diào)節(jié)后，測量Pa值。但是如果其導(dǎo)致Pa＜Pr，那么停下裝置和進(jìn)行檢查。
如果發(fā)生Pa＞Pr和U＝Ur，那么放入水，減小循環(huán)材料的量；增加供入材料的量進(jìn)行一段預(yù)定的時(shí)間，允許比額定值高10％的吸收。另外，這些操作以上述順序進(jìn)行。
如果Pa＝Pr和U＝Ur，那么增加循環(huán)，減小放入水的量。另外這些操作以所述的順序進(jìn)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，減小材料的循環(huán)。另外，這些操作以所述的順序進(jìn)行。
作為實(shí)例，試驗(yàn)表明在制造具有中等硬度的木粒(例如硬松木硬度)，通過使用一個(gè)制塊機(jī)，其拉板的公稱直徑為600mm和高度(厚度)為150mm，孔的公稱直徑為10mm，和有75kW的電動機(jī)，對得到視為理想的有Pa＝680-720kg/m3和U＝6-9％的料塊需要的功率吸收對于供入制塊機(jī)2材料1000kg/h為50kW；該值相應(yīng)由相應(yīng)的電動機(jī)裝置吸收100A。在圖6中其中示意地示出兩個(gè)拉板20，拉板20的直徑標(biāo)為d，拉板20的厚度為h和孔21的直徑為b。
其可以制造在所用的設(shè)備的測量裝置精度允許的范圍內(nèi)的預(yù)定值的濕度和松密度的料塊。
在圖2的實(shí)例中，示出了執(zhí)行同樣工作步驟的系統(tǒng)的方框圖。已知的有數(shù)字輸出的安培計(jì)(或瓦特計(jì))AW與制塊機(jī)2的送料器連接，和與可編程的微處理器UE連接。另外，與微處理器UE連接著一個(gè)傳感器T，用來探測制塊機(jī)2的拉板的溫度。一個(gè)傳感器IG，用來探測要處理的材料(例如在料倉6中的材料)的濕度；傳感器IGU，用來探測輸出的料塊的濕度U；和計(jì)算重量Pa的裝置PA。微處理器UE的輸出與抽風(fēng)機(jī)30的電動機(jī)MA，拉板20的電動機(jī)MT，螺旋送料機(jī)100的電動機(jī)MC和螺旋引出裝置7的電動機(jī)MMC連接。任何適合的已知的微處理機(jī)基的系統(tǒng)可用于此目的。在圖2的另一框圖中，一個(gè)鍵盤TA用于輸入和/或選擇上面限定的過程參數(shù)的參考值。
圖3的設(shè)備包括在裝要處理的材料的料斗11的下游緊接著一個(gè)除鐵裝置80用來把金屬材料與非金屬材料分開，和在該裝置下游設(shè)有一個(gè)金屬探測器81。與料斗11、除鐵裝置80和金屬探測器81的組合裝置相應(yīng)設(shè)一個(gè)傳送帶82，其接收來自料斗11的要處理的材料，和載著該材料沿箭頭W方向傳送。在傳送帶82的終端部分上方設(shè)的是與抽風(fēng)機(jī)9相配合的導(dǎo)管90的岐管的嘴。當(dāng)金屬探測器81探測出有金屬產(chǎn)品，停止通過管道90的抽風(fēng)，使得金屬產(chǎn)品PM由傳送帶82傳送到收集金屬產(chǎn)品的收集站83。按照本設(shè)備一個(gè)實(shí)施例，設(shè)有兩個(gè)細(xì)磨機(jī)13，兩個(gè)細(xì)磨機(jī)一側(cè)與岐管90相連，另一側(cè)與抽風(fēng)機(jī)9相連。從料倉6出來的材料Q由另一個(gè)抽風(fēng)機(jī)84氣動傳送至一個(gè)旋流室85。抽風(fēng)機(jī)84接受由粒倉6通過兩個(gè)星形的傳送閥或轉(zhuǎn)子室600傳送的材料。從旋流室85排出的較輕的材料部分再回到循環(huán)R，而較重的部分借助兩個(gè)垂直的電動機(jī)驅(qū)動的螺旋送料器86供入制塊機(jī)2。從制塊機(jī)2出來的料塊P被送到一個(gè)抽風(fēng)分離器87，該分離器87的一側(cè)配有一個(gè)相應(yīng)的抽風(fēng)機(jī)88，用來把灰向過濾器60傳送，和在分離器87的另一側(cè)通過一個(gè)傳送閥870把料塊放入最終的除灰機(jī)89。被過濾器60和除灰機(jī)89截住的灰抽入岐管90中，隨后再循環(huán)，它只對于尺寸小于預(yù)定極限尺寸的料塊和脫離料塊機(jī)2的拉板的作用的材料才發(fā)生。
上述對過程參數(shù)(拉板的工作溫度、處理的材料的濕度和輸出的料塊的濕度等)也用到圖3表示的設(shè)備。
圖4的設(shè)備包括使用一個(gè)推料器110與料斗11配合，把料排入一個(gè)下面的慢的粉碎機(jī)111。被粉碎的材料由抽風(fēng)機(jī)900的作用氣動送入料倉6。與料倉6配合的星形閥901把材料排到傳送帶82上，傳送帶82可操作用來把材料沿箭頭K和L的方向運(yùn)動。與傳送帶82配合著一個(gè)金屬探測器81，與前面的實(shí)施例一樣。如果探測出有金屬產(chǎn)品PM，傳送帶致動通過把金屬產(chǎn)品移離系統(tǒng)(箭頭K)而把金屬產(chǎn)品送到相應(yīng)的收集站83。在另一側(cè)(箭頭L)是岐管90，與抽風(fēng)機(jī)9相配合，把材料氣動傳送到粉碎機(jī)13，再從該處送到貯料料倉61。在料倉的下面是一個(gè)水平螺旋送料器62，其通過傳送閥610帶出材料，把它供到垂直的螺旋計(jì)量器63。螺旋計(jì)量器63把所述的材料供到制塊機(jī)2。(來自容器WO)的水可加到水平螺旋供料器62中來調(diào)整供入制塊機(jī)2中的材料的濕度，如前所述。另外，(來自容器OL的)油可按要求加入到制塊機(jī)2中，以便于在制塊機(jī)中制塊。類似于圖3的布置，從制塊機(jī)2出來的料塊氣動送入一個(gè)與抽風(fēng)機(jī)88相配合的充氣分離器87，抽風(fēng)機(jī)把不小于預(yù)定極限的尺寸的料塊放入最終的除塵器89。
與圖5的實(shí)例有關(guān)的設(shè)備使用一個(gè)粉碎機(jī)111，粉碎機(jī)111的出口連接一個(gè)抽風(fēng)機(jī)900，抽風(fēng)機(jī)900又與一個(gè)旋流分離器990相連。
旋風(fēng)分離器990有一個(gè)引出灰的上出口992，上出口992與一組過濾器60相連，還有一個(gè)下出口，該下出口設(shè)有傳送閥991，用來連接到一個(gè)除鐵裝置80。
在除鐵裝置80的下游設(shè)有一個(gè)重力分離器993，該分離器設(shè)有兩個(gè)出口，一個(gè)出口用來卸下重的材料HC，和另一個(gè)出口通過風(fēng)扇998與一個(gè)料倉6連接。
料倉6有一個(gè)上出口與一組過濾器60相連，和一個(gè)下出口設(shè)有一個(gè)傳送閥600，其把材料排到設(shè)有金屬探測器81的傳送帶82上。
如果探測出有金屬產(chǎn)品PM，這些金屬產(chǎn)品相應(yīng)金屬探測器81被除去，而適合用于制塊過程的材料由傳送帶994供入相應(yīng)的制塊機(jī)2中，在圖5中為表示清楚起見，傳送帶被切成兩部分。在制塊機(jī)2的下游是一個(gè)主導(dǎo)管995，用來傳送制出的料塊，和一個(gè)充氣分離器87和一個(gè)二次導(dǎo)管996，該導(dǎo)管把廢料帶回到上游段，也就是與圖5中所示的導(dǎo)管997相應(yīng)，位于風(fēng)扇998的上游，風(fēng)扇998又設(shè)在料倉6的上游。
到達(dá)充氣分離器87的料塊受到也與過濾器60相連的抽風(fēng)機(jī)88的作用，在離開工作周期前，通過一個(gè)最終除灰機(jī)89。
為清楚起見，在圖5中，過濾器60示出作為沒有與通到此處的各種導(dǎo)管連接。之外，圖中元件與類似操作的前面圖中相應(yīng)的元件標(biāo)以同樣的標(biāo)號。
按照需要，也可設(shè)置把一部分用于裝袋的料塊重引入料倉的裝置，以便進(jìn)一步把材料放入拉板的孔中來提供更高的阻力，也就是適于形成料塊的阻力。
實(shí)踐中，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)如所使用的材料的形狀、尺寸、元件配置、所用的材料的性能可以作等同替換而不背離所用的技術(shù)方案概念的范圍，仍然在作為工業(yè)發(fā)明的本專利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制塊設(shè)備，包括供入要制塊的材料的供料裝置、至少一個(gè)制塊機(jī)、在制塊機(jī)出口氣動抽出料塊的裝置，其特征在于還包括再循環(huán)裝置，用來把在制塊機(jī)出口的至少一部分產(chǎn)品再返回到制塊機(jī)中。
2.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于所述的設(shè)備包括再循環(huán)灰和尺寸小于預(yù)定值的料塊的裝置。
3.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于所述的在制塊機(jī)出口把至少一部分產(chǎn)品再返回到制塊機(jī)中的循環(huán)裝置包括一個(gè)過濾器(5)，所述的過濾器有預(yù)定寬度的篩孔的篩網(wǎng)。
4.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于還包括探測所述的制塊機(jī)的工作溫度的傳感器(T)，和可編程的微處理器基的裝置(UE)，用來接收來自所述的傳感器(T)的數(shù)據(jù)以根據(jù)預(yù)定的溫度參數(shù)調(diào)節(jié)所述的供料裝置的供料速度。
5.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于還包括探測所述的制塊機(jī)的電動機(jī)吸收的功率和/或電流的傳感器(AW)，和可編程的微處理器基的裝置(UE)，用來接收來自傳感器(AW)的數(shù)據(jù)，以根據(jù)預(yù)定的功率和/或電流參數(shù)調(diào)節(jié)所述的供料機(jī)的供料速度。
6.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于還包括用來探測供入制塊機(jī)中的材料的濕度水平的一個(gè)或多個(gè)探頭(IG)，所述的探頭與可編程的微處理器基的裝置(UE)連接，所述的微處理基的裝置(UE)接收來自所述的探頭(IG)的數(shù)據(jù)以相應(yīng)預(yù)定的參考值調(diào)節(jié)所述的材料的濕度水平。
7.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于還包括用來探測出口料塊的濕度水平的一個(gè)或多個(gè)探頭(IGU)。
8.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于還包括探測出口料塊的松密度的裝置(PA)。
9.按照上述權(quán)利要求之一的設(shè)備，其特征在于至少一個(gè)制塊機(jī)是具有一個(gè)或多個(gè)拉板的類型的制塊機(jī)。
10.一種制塊方法，包括供入要制塊的材料和使用一個(gè)或多個(gè)制塊機(jī)制塊，其特征在于還包括在制塊機(jī)的出口把至少一部分產(chǎn)品再返回到所述的一個(gè)或多個(gè)制塊機(jī)的再循環(huán)步驟。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于還包括檢查要制塊的材料的濕度水平和/或出口料塊的濕度水平和/或出口料塊的松密度和/或由一個(gè)或多個(gè)制塊機(jī)吸收的功率或電流和/或所述的一個(gè)或多個(gè)制塊機(jī)的工作溫度。
12.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于還包括再循環(huán)灰和尺寸小于預(yù)定值的料塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及制塊設(shè)備和方法，制塊設(shè)備包括供入要制塊的材料的供料裝置，至少一個(gè)制塊機(jī)、在制塊機(jī)出口氣動抽出料塊的裝置，和再循環(huán)裝置，用來把在制塊機(jī)出口的至少一部分產(chǎn)品再返回到制塊機(jī)中。
文檔編號B30B11/00GK1413826SQ0214718
公開日2003年4月30日 申請日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月26日
發(fā)明者富爾維奧·索爾戴尼 申請人:?？铺乩紫到y(tǒng)有限責(zé)任公司