專利名稱：用于石膏煅燒裝置和類似裝置的搖擺攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攪拌石膏產(chǎn)品的方法和裝置。
背景技術(shù)：
煅燒石膏包括通過加熱將二水硫酸鈣轉(zhuǎn)變成半水硫酸鈣，即眾所周知的灰 泥?，F(xiàn)有技術(shù)中存在許多形式的煅燒裝置和方法。通常，石膏的煅燒發(fā)生在一 個具有加厚的圓頂形底部的大釜中，燃?xì)饣鹧嬷苯訉χ龅撞浚龈腿?燒器火焰被封閉在合適的耐高溫結(jié)構(gòu)中。通常會有一個結(jié)合的熱坑道(Pit),
可以將煅燒材料供入其中。所述釜必須承受2000。 -2400° F范圍的溫度，因 此其圓頂形底部需要昂貴的火箱鋼板，通常有13/4英寸厚。美國專利 No. 3236509就公開了這種類型的結(jié)構(gòu)。這種方法具有許多缺點，例如特別浪 費熱燃燒器氣體，并且當(dāng)需要維修或關(guān)閉釜時，相應(yīng)的包圍氣體的耐高溫磚塊 首先要冷卻相當(dāng)長的時間。
在石膏煅燒完成后，有時還需要其他工序。煅燒的石膏或灰泥被放入流化 床灰泥冷卻裝置，在其中向該裝置內(nèi)噴灑水將灰泥冷卻到預(yù)定溫度。此外，可 使用已知的其他類型的灰泥加工裝置例如冷卻盤管流化床灰泥處理器來控制 灰泥的溫度，其中利用設(shè)置在該裝置內(nèi)的冷卻盤管來冷卻灰泥。石膏基產(chǎn)品生 產(chǎn)中可使用其他加工裝置例如柱式灰泥處理保持設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于石膏加工裝置的攪拌機(jī)構(gòu)，所述裝置包括具有頂壁、 底壁和至少一個側(cè)壁的機(jī)殼。該機(jī)殼被構(gòu)造和設(shè)置來容納和加工石膏基產(chǎn)品。 提供流化機(jī)構(gòu)將流體輸送到石膏基產(chǎn)品。提供具有與機(jī)殼橫截面相似的橫截面 的攪拌框架并設(shè)置在鄰近機(jī)殼底壁。該攪拌框架樞轉(zhuǎn)連接在機(jī)殼內(nèi)，以在第一 位置和第二位置之間往復(fù)移動。所述攪拌機(jī)構(gòu)可操作地防止流體溝道效應(yīng)通過 石膏，保證良好的流化作用，防止石膏產(chǎn)品鄰近機(jī)殼底壁積聚。該攪拌機(jī)構(gòu)可包括多個與框架相連的攪拌部件，用于當(dāng)攪拌框架移動時，攪拌鄰近底壁的石 膏產(chǎn)品。該攪拌結(jié)構(gòu)還可包括至少一個可樞轉(zhuǎn)的支撐臂，用于將所述框架樞轉(zhuǎn) 連接到所述裝置。
'攪拌機(jī)構(gòu)可用于采用噴灑水流的流化灰泥冷卻器。攪拌機(jī)構(gòu)可用于使用冷 卻盤管的流化床灰泥冷卻器。此外，攪拌機(jī)構(gòu)還可用于柱式灰泥處理保持設(shè)備。 提供一種在加工機(jī)殼內(nèi)攪拌石膏基材料的方法。石膏基材料被輸送到機(jī) 殼，且鄰近機(jī)殼的底壁設(shè)置具有框架的攪拌機(jī)構(gòu)，所述框架帶有連接其中的攪 拌部件。該攪拌機(jī)構(gòu)在第一位置和第二位置之間移動，以攪拌機(jī)殼內(nèi)的流化材 料，防止材料鄰近機(jī)殼底部凝結(jié)，并防止流體的溝道效應(yīng)和沒有被流化的石膏 的死區(qū)。
當(dāng)結(jié)合附圖理解了為實現(xiàn)本發(fā)明而構(gòu)思的最佳實施例的下列描述時，本發(fā) 明的其他應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。


圖1是高效煅燒裝置的透視圖2是局部剖開以示出多個層的流化墊的透視圖3是攪拌機(jī)構(gòu)的透視圖4是多個附連到圖1所示裝置的入口嵌板； 圖5是圖1所示帶有處于未安裝位置的燃燒器導(dǎo)管的裝置； 圖6是圖1所示裝置的透視圖，用箭頭表示出加熱氣流的路徑； 圖7是本發(fā)明第二實施例的透視圖，其中攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置在噴水流化床灰泥 冷卻器內(nèi)；
圖8是本發(fā)明第三實施例的透視圖，其中攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置在冷卻盤管流化床 灰泥冷卻器內(nèi)；
圖9是本發(fā)明第四實施例的透視圖，其中攪拌結(jié)構(gòu)設(shè)置在柱式灰泥處理設(shè) 備內(nèi)；
圖IO是高效煅燒裝置的一個可選結(jié)構(gòu)的透視圖11是根據(jù)圖10所示的高效煅燒裝置結(jié)構(gòu)的攪拌框架和凸輪驅(qū)動裝置的 頂視圖12A是圖11所示凸輪驅(qū)動裝置在第一轉(zhuǎn)動位置沿圖11的線12-12的橫截面?zhèn)纫晥D；以及
圖12B是圖11所示凸輪驅(qū)動裝置在第二轉(zhuǎn)動位置沿圖11的線12-12的橫 截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式
參見圖l，圖中表示一種煅燒石膏的裝置IO。機(jī)殼12包括底壁14、開口 頂部16和多個在底壁14與開口頂部16之間延伸的側(cè)壁18。入口固定件20 位于機(jī)殼12上，用于從原料源(未圖示)接收粉碎或合成的生石膏，并將所 述石膏輸入機(jī)殼12。至少一個燃燒器22連接機(jī)殼12。燃燒器22可操作用于 燃燒由強制空氣導(dǎo)管24和燃料導(dǎo)管26提供的空氣燃料混合物。燃燒器22可 以是本領(lǐng)域技術(shù)人員己知的任何類型的，但通常燃燒烴基燃料。從燃燒器22 排出的熱氣將流過至少一個蜿蜒形的燃燒器導(dǎo)管28，所述導(dǎo)管28延伸通過鄰 近機(jī)殼12底壁14的石膏支撐底座23。來自燃燒器22的熱氣流用于將石膏材 料加熱到約300。 F。加熱工藝以已知的方式將石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨蛩徕}或灰泥。 可選擇地，加熱工藝可只簡單地將濕的合成石膏加熱到所需溫度，通常低于 300° F，目的是為了后續(xù)的單獨煅燒工序從濕的合成石膏中干燥去除過量的水 分?？蛇x擇地，加熱工藝可在同一個容器內(nèi)實施干燥和煅燒工藝。
燃燒器導(dǎo)管28優(yōu)選包括一個從燃燒器22延伸離開的伸長線性部分30。 該線性部分增加了燃燒器導(dǎo)管28的使用壽命。就是說，如果燃燒器22的火焰 沿彎曲或角度部分直接沖擊燃燒器導(dǎo)管28，則火焰會使導(dǎo)管的側(cè)壁變得過熱， 由此產(chǎn)生的高壓會縮短導(dǎo)管28的使用壽命。但是，由于存在初始的伸長的線 性燃燒器部分30 (能在工業(yè)設(shè)備中延伸15到20英尺)，燃燒器火焰不會直接 沖擊燃燒器導(dǎo)管，因為火焰沿所述部分30的長度已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了熱的排出氣體。 重要的是，燃燒器導(dǎo)管28包括多個彎曲部分32來連接線性部分30、 31和33 形成蜿蜒形狀。燃燒器導(dǎo)管28可包括至少一個直徑縮小的部分34，以增加排 氣的流速，由此增強導(dǎo)管28的熱轉(zhuǎn)移效率。由于排氣的溫度隨其從燃燒器22 移動離開的距離而逐漸變冷，因此速度增加以保持合適的傳熱速度。燃燒器導(dǎo) 管28還可以包括多導(dǎo)管部分36，其中形成有多個直徑相對較小的導(dǎo)管38，與 直徑相對較大的單獨導(dǎo)管部分32流體連通。直徑較小的導(dǎo)管38具有更大的表 面積用于提供有效氣流面積，因此相對于較大的導(dǎo)管32增加了熱傳遞。多導(dǎo)管部分36可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種方式例如焊接、銅焊、壓配合、 機(jī)械緊固件等連接單獨的導(dǎo)管部分32。燃燒器導(dǎo)管28可通過帶有多個螺紋緊 固件42的法蘭40附連到燃燒器22。同樣地，燃燒器導(dǎo)管28可在排出端44 附連到延伸通過支撐底座23的出口導(dǎo)管46。燃燒器導(dǎo)管28可通過帶有多個 螺紋緊固件50的法蘭48附連到出口導(dǎo)管46。
如圖l、 2、 4和6所示(最好參見圖2)，在機(jī)殼12的底部設(shè)置流化底座 52，用于接收來自燃燒器導(dǎo)管28的排氣氣流。流化底座52具有多個從底部 55向上延伸的側(cè)壁53。流化底座52可具有流化墊54，其設(shè)置在流化底座52 的底部55上方。流化墊54形成機(jī)殼12的支撐底座23的至少一部分。流化墊 54可操作用于沿機(jī)殼12的底部容納石膏產(chǎn)品，并均勻地分布從流化底座52 直接進(jìn)入石膏的排氣氣流。流化底座52提供通風(fēng)，攪動保證良好的流化作用， 特別是不再另外產(chǎn)生流化的粘結(jié)粉末。流化墊54包括第一和第二外部穿孔板 56、 58。所述板56、 58包括多個允許排氣氣流通過的通孔57。鉆孔59形成 在流化墊54內(nèi)，為導(dǎo)管46 (見圖l)通過提供通道，并將排氣氣流輸送到流 化底座52。在外部板56、 58之間設(shè)置至少一個中間多孔層60,其由多孔纖維 墊或機(jī)織不銹鋼介質(zhì)制成。介質(zhì)的中間層60可由壓縮石英纖維、機(jī)織不銹鋼 網(wǎng)或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的適合流化的類似材料制成，以承受排氣的高溫。穿 孔板56、 58最優(yōu)選由例如不銹鋼或類似物的金屬制成。流化墊54允許擴(kuò)散的 排氣通過穿孔板56的均勻間距的孔57涌出。使用機(jī)織不銹鋼介質(zhì)60的一個 優(yōu)點是，除了為提供支撐和保護(hù)介質(zhì)不被刺破之外，穿孔板56、 58不是必需 的。
如圖l、 3、 4、 6、 7、 8和9所示(最好參見圖3)，攪拌機(jī)構(gòu)62正好設(shè) 置在流化墊54上方。攪拌機(jī)構(gòu)62包括具有一對側(cè)梁65的攪拌框架64。攪拌 框架64具有多個攪拌部件66與攪拌框架64相連，用于沿支撐底座23攪拌鄰 近流化墊54的石膏產(chǎn)品。在一個實施例中，攪拌部件66可采用橫桿的形式。 當(dāng)攪拌框架64處于運動狀態(tài)時，攪拌機(jī)構(gòu)62就地攪拌熱的石膏產(chǎn)品。至少一 個可樞轉(zhuǎn)的支撐臂68將攪拌框架64樞轉(zhuǎn)連接到機(jī)殼12 (如圖1所示)。與機(jī) 殼12的連接可以采用固定于機(jī)殼12的角板70以合適的形式實現(xiàn)，例如焊接 或機(jī)械緊固等。支撐臂68可通過螺紋緊固件或類似物固定于角板70?？蓸修D(zhuǎn) 的支撐臂68最優(yōu)選是纜繩或類似結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)向攪拌框架64施加運動時，更便于通過攪拌框架64繞共同的樞轉(zhuǎn)軸做搖擺運動。通過本發(fā)明可以預(yù)見攪拌 框架64的可替換運動形式。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解怎樣向攪拌框 架64施加垂直、水平、或弧形、或其任何組合形式的運動。
如圖l、 3、 4、 5、 6、 7、 8和9所示，動力源例如電機(jī)或氣動氣缸74可 通過致動臂76連接到攪拌框架64。 一個可膨脹密封件78與致動臂76和機(jī)殼 12嚙合(圖2沒有示出)，以防止石膏產(chǎn)品在致動臂76周圍從機(jī)殼12泄漏出 去。在攪拌框架64搖擺時，密封件78隨致動臂76在第一和第二位置之間移 動而膨脹和收縮?？蛇x擇地，致動臂76可連接機(jī)械杠桿作用的連桿機(jī)構(gòu)(未 圖示)，該機(jī)構(gòu)可從位于機(jī)殼12頂部的動力源(未圖示)向下延伸至攪拌框架 64，這是本領(lǐng)域公知的。密封件78可由能承受高于300° F的溫度和高達(dá) 10psig (每平方英寸磅表值)的壓力的合適材料制成。
再次參照圖l，溢流管80流體連接機(jī)殼12，以允許加工的石膏從機(jī)殼12 流出進(jìn)入溢流管80。溢流閥82與溢流管80配合，以防止石膏在加熱到預(yù)定 狀態(tài)之前從機(jī)殼12流出。卸料口 84包括卸料閥86，其允許機(jī)殼12內(nèi)的物質(zhì) 選擇性排出。閥82、 86可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何類型，但最優(yōu)選是 電或氣動驅(qū)動。
現(xiàn)在參照圖4，導(dǎo)管支撐件88與機(jī)殼12滑動連接，用于在安裝過程中支 撐燃燒器導(dǎo)管28。支撐件88可操作以在至少部分地處于機(jī)殼12之外的外部 位置(見圖4)與機(jī)殼12內(nèi)部的安裝位置之間滑動。導(dǎo)管支撐件88在安裝過 程中保持住導(dǎo)管，并可從機(jī)殼12移走。支撐件88包括一對側(cè)軌90、 92，它 們滑動連接到形成在機(jī)殼12的平行臂18上的滑動件91。在側(cè)軌90、 92之間 延伸設(shè)置多個橫桿94，為放置在上面的燃燒器導(dǎo)管28提供支撐表面。機(jī)殼12 包括側(cè)板96，當(dāng)安裝燃燒器導(dǎo)管28時可打開該側(cè)板。多個連接桿97在結(jié)構(gòu) 上使機(jī)殼12的側(cè)壁18彼此相連，以防止當(dāng)機(jī)殼12充滿石膏時側(cè)壁18向外彎 曲。連接件97可焊接或以其他常規(guī)方式固定。
現(xiàn)在參照圖5，裝置10包括位于機(jī)殼側(cè)面的入口嵌板98，以允許維修內(nèi) 部元件，例如燃燒器22或?qū)Ч?8等。分離室100設(shè)置在機(jī)殼12的開口頂部 16上方，并被設(shè)置允許進(jìn)入其中來維修機(jī)殼12的內(nèi)部元件?；覊m收集器102 可位于分離室100的上方，用于收集石膏灰塵顆粒，并使得塵粒再循環(huán)回到機(jī) 殼12內(nèi)用于煅燒?；覊m收集器102可包括多個可替換的過濾器104。過濾器104可以是任何需要的類型，例如圓筒形過濾器、袋式過濾器或類似物。過濾 器104可利用間歇地注入空氣通過收集灰塵的對側(cè)，或以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知
的震動方式進(jìn)行定期清潔。在過濾器104已經(jīng)從排氣中除去石膏灰塵顆粒之 后，排氣煙囪106將廢氣從裝置10排出。
在工作過程中，石膏粉被供給進(jìn)入口固定件20，并注入到機(jī)殼12內(nèi)。導(dǎo) 管24、 26分別向燃燒器24提供空氣和燃料。燃燒器22燃燒空氣-燃料混合物， 并提供熱的排氣，這些氣體沿圖6所示的箭頭方向流動。這些排氣通過蜿蜒的 燃燒器導(dǎo)管28流進(jìn)流化底座52。從底座52起，排氣氣流先水平后向上通過 位于底座52上方的流化墊54。流化墊54將排氣分散通過石膏產(chǎn)品，因此加 熱的排氣在其中均勻分布。燃燒器導(dǎo)管28的外表面通過傳導(dǎo)熱傳遞加熱石膏。 因此，當(dāng)排氣氣流通過燃燒器導(dǎo)管28時，以及在移動經(jīng)過流化墊54之后通過 石膏時，石膏產(chǎn)品都被加熱。本發(fā)明提高了現(xiàn)有技術(shù)的燃料效率，因為雙重加 熱方法能最大限度的去除排氣中的熱量，并將其輸入石膏。排出氣體連續(xù)向上 流動通過分離室IOO，有一些石膏顆粒從排出氣流中分離，并落回機(jī)殼12內(nèi)。 在排氣從排氣煙囪106排出之前，灰塵收集器102從排氣中去掉空氣傳播的石 膏顆粒。可定期從收集器過濾器的圓筒(或袋)擊打石膏顆粒使其返回石膏堆。
有利地，所提供的攪拌機(jī)構(gòu)62通過防止排氣直接通過石膏粉產(chǎn)生溝道效 應(yīng)而保證良好的流化作用。天然石膏通常包括細(xì)粉，它們可能太粘著以至于沒 有攪拌時不能實現(xiàn)良好的流化作用。攪拌機(jī)構(gòu)62通過在第一和第二位置之間 搖擺而運轉(zhuǎn)，就地混合石膏，并將其從流化墊54刮除。煅燒裝置10的效率很 高，因為加熱石膏時充分利用了燃燒器22產(chǎn)生的所有熱量，并且在排氣過程 中沒有損失。離開石膏產(chǎn)品的排氣溫度約為300° F，這大約是將石膏加工成 灰泥需要的溫度。由標(biāo)準(zhǔn)顆粒尺寸生產(chǎn)的合成石膏可能不需要攪拌，以保證良 好的流化作用。
現(xiàn)在參照圖7，圖中表示一種用于冷卻灰泥的噴水流化床灰泥處理器110。 熱灰泥通過進(jìn)口 118進(jìn)入噴水處理器110。冷卻的灰泥和流化氣體可通過出口 119排出。噴水灰泥處理器110包括具有攪拌框架64的攪拌機(jī)構(gòu)62。攪拌機(jī) 構(gòu)62包括具有一對側(cè)梁65的攪拌框架64。攪拌框架64具有橫桿形式的多個 攪拌部件66連接到框架64，以攪拌鄰近支撐底座23的石膏產(chǎn)品。當(dāng)框架64 處于運動狀態(tài)時，攪拌機(jī)構(gòu)62就地攪拌石膏產(chǎn)品。至少一個可樞轉(zhuǎn)的支撐臂68將攪拌框架64樞轉(zhuǎn)連接到灰泥處理器裝置110。所述連接到裝置110,可 以采用固定于機(jī)殼的角板70以合適的形式實現(xiàn)，例如焊接或機(jī)械緊固等。支 撐臂68可通過螺紋緊固件72或類似物固定于角板70?？蓸修D(zhuǎn)的支撐臂68最 優(yōu)選是纜繩或類似結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)向攪拌框架64施加運動時，更便于攪拌框架 64繞共同的樞轉(zhuǎn)軸做搖擺運動。動力源例如電機(jī)74可通過致動臂76連接攪 拌框架64。電機(jī)74可用來使攪拌機(jī)構(gòu)62繞樞轉(zhuǎn)軸搖擺，以攪拌灰泥，并防 止在流化床的任何地方尤其是沿裝置110的底部產(chǎn)生流化氣體的溝道效應(yīng)、死 區(qū)和積聚。送風(fēng)機(jī)(未圖示)通過形成在灰泥處理器110上的進(jìn)口 116注入流 體，例如空氣或類似物，以產(chǎn)生灰泥流化堆，并防止灰泥鄰近噴水冷卻裝置 110的流化墊54硬化和凝結(jié)。裝置110還可包括如上所述的流化底座52。噴 水冷卻器110包括用于將水輸送到多個噴嘴114的水歧管112。噴嘴114可操 作的將水噴入裝置110，并由此將灰泥冷卻到預(yù)定溫度。
現(xiàn)在參照圖8，圖中表示一種冷卻盤管式流化床灰泥冷卻器120。熱的灰 泥通過進(jìn)口 118進(jìn)入冷卻盤管灰泥冷卻器120。冷卻的灰泥和流化氣體通過出 口 119排出。冷卻盤管灰泥冷卻器120包括一個具有攪拌框架64的攪拌機(jī)構(gòu) 62。攪拌機(jī)構(gòu)62包括具有一對側(cè)梁65的攪拌框架64。攪拌框架64具有多個 攪拌部件66連接到框架64，以攪拌鄰近支撐底座23的石膏產(chǎn)品。當(dāng)框架64 處于運動狀態(tài)時，攪拌機(jī)構(gòu)62就地攪拌石膏產(chǎn)品。至少一個可樞轉(zhuǎn)的支撐臂 68將攪拌框架64樞轉(zhuǎn)連接到冷卻盤管灰泥冷卻器120。所述連接到裝置120， 可以采用固定于機(jī)殼的角板70以合適的形式實現(xiàn)，例如焊接或機(jī)械緊固等。 支撐臂68可通過螺紋緊固件72或類似物固定于角板70。可樞轉(zhuǎn)的支撐臂68 最優(yōu)選是纜繩或類似結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)向攪拌框架64施加運動時，更便于通過框 架64繞共同的樞轉(zhuǎn)軸做搖擺運動。動力源例如電機(jī)74可通過致動臂76連接 到框架64。電機(jī)74可用來使攪拌機(jī)構(gòu)62繞樞轉(zhuǎn)軸搖擺，以攪拌灰泥，并防 止其沿裝置120的底部積聚。送風(fēng)機(jī)(未圖示)通過形成在冷卻盤管灰泥冷卻 器120上的進(jìn)口 128注入流體，例如空氣，以產(chǎn)生灰泥流化堆，同時攪拌機(jī)構(gòu) 62防止灰泥鄰近冷卻盤管灰泥冷卻機(jī)120的流化墊54凝結(jié)。裝置110還可包 括如上所述的流化底座52。冷卻盤管灰泥冷卻器120包括蜿蜒形的冷卻盤管 122，其被設(shè)計用于輸送合適的冷卻流體例如乙二醇、冷凝水、或類似物通過 灰泥。冷卻盤管122包括冷卻劑進(jìn)口 124，冷卻劑從供給源(未圖示)進(jìn)入該冷卻進(jìn)口。冷卻劑沿蜿蜓形盤管122流過并從冷卻劑出口 126排出。冷卻劑經(jīng) 過冷卻盤管122將灰泥冷卻到預(yù)定溫度。
現(xiàn)在參照圖9，圖中表示一種柱式灰泥處理保持設(shè)備130?；夷嗫赏ㄟ^進(jìn) 口 118進(jìn)入柱式灰泥處理保持設(shè)備130?；夷嗪土骰瘹怏w可通過出口 119排出。 柱式灰泥處理保持設(shè)備130包括攪拌機(jī)構(gòu)62，其具有包含多個攪拌部件66的 攪拌框架64。攪拌部件66連接到框架64，并可操作地攪拌鄰近支撐底座23 的石膏產(chǎn)品。當(dāng)框架64處于運動狀態(tài)時，攪拌機(jī)構(gòu)62就地攪拌石膏產(chǎn)品。至 少一個可樞轉(zhuǎn)的支撐臂68將攪拌框架64樞轉(zhuǎn)連接到灰泥保持裝置130。所述 連接到裝置130，可以采用固定于機(jī)殼的角板70以合適的形式實現(xiàn)，例如焊 接或機(jī)械緊固等。支撐臂68通過螺紋緊固件72或類似物固定于角板70。可 樞轉(zhuǎn)的支撐臂68最優(yōu)選是纜繩或類似結(jié)構(gòu),使得當(dāng)向攪拌框架64施加運動時， 更便于通過框架64繞共同的樞轉(zhuǎn)軸做搖擺運動。動力源例如電機(jī)74可通過致 動臂76連接到框架64。電機(jī)74可用來使攪拌機(jī)構(gòu)62繞樞轉(zhuǎn)軸搖擺，以攪拌 灰泥，并防止其沿裝置130的底部積聚。在圖示的實施例中，所示的柱式灰泥 處理保持設(shè)備130具有圓形橫截面，但是，攪拌機(jī)構(gòu)62可用于各種橫截面形 狀。柱式灰泥處理保持設(shè)備130通常包括一個送風(fēng)機(jī)(未圖示)通過形成在保 持設(shè)備130上的進(jìn)口 132注入流體，例如壓縮空氣。
至此，雖然本發(fā)明已經(jīng)公開了使用電機(jī)或氣動氣缸74通過致動臂76連接 到攪拌框架64，但不同形式的煅燒裝置IO可包括不同的設(shè)備來搖動攪拌框架 64。例如，圖IO所示一個可選形式的高效煅燒裝置IO，其包括凸輪驅(qū)動裝置 200。該凸輪驅(qū)動裝置200設(shè)置在流化底座52前方，如圖10中的方向，并相 對地設(shè)置在流化底座52的側(cè)面上，如同圖1、 3-5和7-9所示的氣缸74。
圖ll、 12A和12B更詳細(xì)地表示凸輪驅(qū)動裝置200的細(xì)節(jié)。具體而言，凸 輪驅(qū)動裝置200包括具有驅(qū)動源210、動力傳遞組件212和驅(qū)動桿214的偏心 凸輪裝置。所述驅(qū)動源210向動力傳遞組件212提供扭距，使驅(qū)動桿214轉(zhuǎn)動， 以上述相似方式移動攪拌框架64。
更具體地，在一種結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動源210包括具有輸出軸216的電機(jī)。在另 一結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動源210可包括氣動電機(jī)或任何其他旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動源。動力傳遞組 件212包括從動鏈輪218、主動鏈輪220和鏈條222。從動鏈輪218固定附連 到驅(qū)動源210的輸出軸216。主動鏈輪220固定附連到驅(qū)動桿224。驅(qū)動源210運轉(zhuǎn)以轉(zhuǎn)動輸出軸216，并由此轉(zhuǎn)動從動鏈輪218。從動鏈輪 218通過鏈條222將扭距從驅(qū)動源210傳遞給主動鏈輪220?？梢岳斫獯嬖谄?他可選的結(jié)構(gòu)，動力傳遞組件可包括一個或多個中間鏈輪、鏈條張緊機(jī)構(gòu)、或 任何可運轉(zhuǎn)的其他適合本發(fā)明原理的裝置。在另一可選結(jié)構(gòu)中，動力傳遞組件 212可以根本不包含鏈輪和鏈條，而是選用皮帶和一個或多個與皮帶配合的飛 輪。
驅(qū)動桿214包括中間桿部分224、第一偏心凸輪226和第二偏心凸輪228。 如圖12A和12B所示，中間桿部分224具有實質(zhì)是圓柱形的橫截面和附圖標(biāo)記 230標(biāo)示的縱向軸。驅(qū)動桿214，如上所述，固定附連到主動鏈輪220，因此， 當(dāng)轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動桿214繞中間桿部分224的軸230轉(zhuǎn)動。第一和第二偏心凸輪 226、 228也具有實質(zhì)是圓柱形的橫截面和附圖標(biāo)記232標(biāo)示的公共縱向軸。 中間桿部分224的縱向軸230與偏心凸輪226、 228的縱向軸232平行且偏移。 偏心凸輪226、 228還包括偏心表面226a、 228a，用于往復(fù)驅(qū)動攪拌框架64， 這將在下文更詳細(xì)說明。
如圖10-12B所示的結(jié)構(gòu)中，除了攪拌框架64以外，攪拌器機(jī)構(gòu)62還包 括一對第一支架234和一對第二支架236。四個支架234、 236中的每一個都 與其它的相同。第一對支架234和第二對支架236直接相對地設(shè)置在第一和第 二偏心凸輪226、 228的兩側(cè)。當(dāng)驅(qū)動桿轉(zhuǎn)動時，支架234、 236適于通過偏心 凸輪234、 236而配合。在此處所述和所示的結(jié)構(gòu)中，這種配合將凸輪234、 236的扭距轉(zhuǎn)變成攪拌框架64的線性運動，如下文進(jìn)一步所述。
參照圖12A和12B，更詳細(xì)介紹支架234、 236。各支架234、 236包括支 撐板238和一對支腳240 (如圖ll所示的一對)。支撐板238通常是具有內(nèi)表 面238a的扁平剛性部件，所述內(nèi)表面適于配合偏心凸輪226、 228的偏心表面 226a、228a。支腳240通常是帶有弓形下表面242的扁平的大體上矩形的部件。 支腳240固定附連到支撐板238。弓形下表面242容納攪拌機(jī)構(gòu)62的攪袢部 件66。在一種結(jié)構(gòu)中，弓形表面242通過焊接或其他固定設(shè)備固定附連到攪 拌部件66。 -
因此，在運轉(zhuǎn)過程中，驅(qū)動源210轉(zhuǎn)動驅(qū)動從動鏈輪218，以移動鏈條222 和驅(qū)動主動鏈輪220。主動鏈輪220繞中間桿部分224的軸230轉(zhuǎn)動驅(qū)動桿214。 這種轉(zhuǎn)動使得偏心凸輪226、 228也繞中間桿部分224的軸230轉(zhuǎn)動。參照圖12A-12B，可以理解，偏心凸輪236、 238的軸232繞中間桿部分224的軸230 軌道運行。因此，當(dāng)驅(qū)動桿214處于圖12A所示的轉(zhuǎn)動位置時，偏心凸輪226、 228的偏心表面226a、 228a嚙合第二支架236的支撐板238，由此將攪拌框架 64移動到圖11和12的右手側(cè)。當(dāng)驅(qū)動桿214繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，例如，沿相對于 圖12A的順時針方向，偏心凸輪226、 228在中間桿部分224下面軌道運行并 到達(dá)中間桿部分224的左側(cè)，如圖12B所示。如此配置，偏心凸輪226、 228 的偏心表面226a、 228a與第一支架234的支撐板238嚙合，由此將攪拌框架 64移動到圖11和12的左手側(cè)。因此可以理解，繼續(xù)轉(zhuǎn)動驅(qū)動桿214和偏心 凸輪226、 228會使偏心凸輪226、 228周期性地與支架234、 236嚙合，并往 復(fù)移動攪拌框架64，以攪拌本發(fā)明煅燒裝置10中的石膏。
還可以理解，盡管本文已經(jīng)介紹了包括兩個偏心凸輪226、 228的凸輪驅(qū) 動裝置200，但在一可選的結(jié)構(gòu)中，凸輪驅(qū)動裝置200可包括任意數(shù)量的偏心 凸輪226、 228。在另一可選的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動桿224可設(shè)置通過流化底座52并 到達(dá)如圖11所示的流化底座52相對的頂端上。此外，盡管己經(jīng)介紹的凸輪驅(qū) 動裝置200包括延伸穿過攪拌框架64的驅(qū)動桿214，但在一可選結(jié)構(gòu)中，可 以包括實質(zhì)上較短的驅(qū)動桿，其僅附連到位于煅燒裝置10前部或后部的側(cè)梁 65，如圖11所示。最后，雖然已經(jīng)介紹的凸輪驅(qū)動裝置200適合大體為矩形 的如圖1、 4-8和10所示的煅燒裝置10，，但凸輪驅(qū)動裝置200也適合大體為 圓形的如圖9所示的煅燒裝置。在這種情況下，驅(qū)動桿214可以實質(zhì)上延伸穿 過攪拌框架64的中間部分或偏離攪拌框架64中間的部分。無論哪種情況，凸 輪驅(qū)動裝置200將按與上述方式實質(zhì)相同的方式運轉(zhuǎn)。
盡管上文給出了本發(fā)明諸多不同實施例的詳細(xì)說明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明 的法律范圍以該專利末尾的權(quán)利要求書限定的內(nèi)容為準(zhǔn)。詳細(xì)的描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn) 為只是示例性的，沒有描述本發(fā)明所有可能的實施例，因為如果并非不可能， 則描述本發(fā)明所有可能的實施例是不切實際的。在該專利的申請日之后，可以 使用現(xiàn)有技術(shù)或改進(jìn)技術(shù)實施諸多可選擇的實施例，這些都將落入限定本發(fā)明 的權(quán)利要求所書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于石膏加工裝置的攪拌機(jī)構(gòu)，包括機(jī)殼，其具有底壁、至少一個側(cè)壁和鄰近底壁且在其上方的支撐底座，該機(jī)殼被構(gòu)造和設(shè)置來容納和加工粉狀石膏；流化機(jī)構(gòu)，用于將流體引入石膏基產(chǎn)品，所述流體從底壁附近向頂壁輸送；以及攪拌框架，其具有與機(jī)殼橫截面相似的橫截面，該攪拌框架樞轉(zhuǎn)連接在機(jī)殼內(nèi)，以在第一位置與第二位置之間往復(fù)移動，該攪拌機(jī)構(gòu)可操作地防止流化的石膏產(chǎn)品沿鄰近于機(jī)殼的底壁的支撐底座積聚；移動攪拌框架的動力源，該動力源包括電機(jī)和氣動氣缸其中之一；以及在發(fā)動機(jī)和攪拌框架之間提供連接的偏心凸輪。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，攪拌機(jī)構(gòu)包括多個連接攪拌框架 的攪拌部件，用于當(dāng)攪拌框架移動時攪拌鄰近支撐底座的石膏產(chǎn)品。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，往復(fù)移動是搖擺運動。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，攪拌機(jī)構(gòu)包括至少一個可樞轉(zhuǎn)的 支撐臂，用于將攪拌框架樞轉(zhuǎn)連接到所述裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，至少一個可樞轉(zhuǎn)的支撐臂是纜繩， 其一端樞轉(zhuǎn)附連到機(jī)殼內(nèi)，且另一端樞轉(zhuǎn)附連到攪拌框架，當(dāng)在攪拌框架上施 加運動時，攪拌框架可操作地繞樞轉(zhuǎn)軸搖擺。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，攪拌機(jī)構(gòu)還包括 固定于攪拌框架的支架；以及由電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動并支撐所述偏心凸輪的剛性桿。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，剛性桿轉(zhuǎn)動偏心凸輪，使得偏心 凸輪周期性地嚙合所述支架，以往復(fù)移動攪拌框架。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，還包括可操作地將剛性桿偶聯(lián)到電機(jī)的 鏈輪。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，攪拌框架與具有矩形橫截面的機(jī) 殼相對應(yīng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，攪拌框架與具有圓形橫截面的機(jī) 殼相對應(yīng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述攪拌框架與具有被構(gòu)造和設(shè) 置來加工石膏基產(chǎn)品的任一幾何形狀橫截面的機(jī)殼相對應(yīng)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述加工包括煅燒石膏。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述裝置是利用水流噴射的流化床灰泥冷卻器。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述裝置是利用冷卻盤管的流化 床灰泥冷卻器。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述裝置是柱式灰泥處理保持設(shè)備。
16、 一種用于流化石膏加工裝置的攪拌機(jī)構(gòu)，其包括具有底壁和至少一個側(cè)壁的機(jī)殼，該機(jī)殼被構(gòu)造和設(shè)置來容納和加工石膏基產(chǎn)品；將流體引入石膏基產(chǎn)品的流化機(jī)構(gòu)，所述流體從底壁附近向頂壁輸送；樞轉(zhuǎn)連接在機(jī)殼內(nèi)的攪拌框架，用于在第一位置與第二位置之間往復(fù)移 動，該攪拌機(jī)構(gòu)可操作地防止流體溝道效應(yīng)和未流化的石膏的死區(qū)，并防止石 膏產(chǎn)品鄰近機(jī)殼的底壁積聚；至少一個用于將攪拌框架樞轉(zhuǎn)連接到所述裝置的可樞轉(zhuǎn)支撐臂，其中至少 一個可樞轉(zhuǎn)支撐臂是纜繩，其一端樞轉(zhuǎn)附連到機(jī)殼內(nèi)，且另一端樞轉(zhuǎn)附連到所 述框架，當(dāng)在攪拌框架上施加運動時，攪拌框架可操作地繞樞轉(zhuǎn)軸搖擺；移動攪拌框架的動力源，該動力源包括電機(jī)和氣動致動器其中之一；以及在發(fā)動機(jī)和攪拌框架之間提供連接的偏心凸輪。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，攪拌機(jī)構(gòu)包括多個連接到攪拌 框架的攪拌部件，用于當(dāng)攪拌框架移動時攪拌鄰近底壁的石膏產(chǎn)品。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，攪拌部件包括橫向部件。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，攪拌機(jī)構(gòu)還包括 固定于攪拌框架的支架；以及由電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動并支撐所述偏心凸輪的剛性桿。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，剛性桿轉(zhuǎn)動偏心凸輪，使得偏 心凸輪周期性地嚙合所述支架，以往復(fù)移動攪拌框架。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，還包括可操作地將剛性桿偶聯(lián)到電機(jī)的鏈輪。
22、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述攪拌框架的橫截面與具有 矩形橫截面的機(jī)殼相對應(yīng)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述攪拌框架的橫截面與具有 圓形橫截面的機(jī)殼相對應(yīng)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述攪拌框架的橫截面與具有 被構(gòu)造和設(shè)置來加工石膏基產(chǎn)品的任一幾何形狀橫截面的機(jī)殼相對應(yīng)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述加工包括煅燒石膏。
26、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述裝置是利用水流噴射的流 化床灰泥冷卻器。
27、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述裝置是利用冷卻盤管的流 化床灰泥冷卻器。
28、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述裝置是柱式灰泥處理保持 設(shè)備。
29、 一種攪拌石膏基材料的方法，所包括的步驟有 提供具有底壁的機(jī)殼，用于加工石膏材料； 將材料從原料源輸送到裝置； 通過流體流過材料將材料流化；使用攪拌機(jī)構(gòu)攪拌流化的材料，所述攪拌機(jī)構(gòu)具有與機(jī)殼的橫截面大體相 似的橫截面，并能在鄰近底壁的第一和第二位置之間往復(fù)移動； 提供包括發(fā)動機(jī)的動力源，以移動所述攪拌機(jī)構(gòu)； 提供連接發(fā)動機(jī)和攪拌機(jī)構(gòu)的偏心凸輪。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，還包括防止材料沿機(jī)殼的底壁凝結(jié)。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中攪拌步驟還包括 配置具有鄰近流化介質(zhì)的混合部件的攪拌框架；以及 以預(yù)定路徑和頻率移動攪拌框架。
32、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，還包括"消除材料的任何停滯堆積。
全文摘要
一種用于石膏加工裝置的攪拌機(jī)構(gòu)，其包括具有底壁和至少一個側(cè)壁的機(jī)殼。該機(jī)殼可被構(gòu)造和設(shè)置來容納和加工石膏基產(chǎn)品。提供具有與機(jī)殼橫截面相似的橫截面的攪拌框架并設(shè)置在鄰近機(jī)殼底壁。該攪拌框架樞轉(zhuǎn)連接在機(jī)殼內(nèi)，以在第一位置和第二位置之間往復(fù)移動。該攪拌機(jī)構(gòu)可操作地防止流體的溝道效應(yīng)以保證石膏產(chǎn)品的良好流化，防止其鄰近機(jī)殼的底壁積聚。
文檔編號B01F15/06GK101511555SQ200780032665
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月17日
發(fā)明者邁克爾·J·波特, 邁克爾·L·博林德 申請人:美國石膏公司