專利名稱：高速保溫造粒混合機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種耐火材料生產(chǎn)的混合設(shè)備，尤其適用于幾種物料比重相差懸殊、樹脂為結(jié)合劑的如鎂碳質(zhì)等含碳耐火材料生產(chǎn)中的泥料混合。
目前，耐火材料工業(yè)生產(chǎn)中的混合設(shè)備主要有輪碾機(jī)、混砂機(jī)、行星式混合機(jī)等。代表耐火材料發(fā)展方向的特種耐火材料生產(chǎn)中解決混料問題是重要環(huán)節(jié)。以鎂碳質(zhì)含碳耐火材料為例，原料組分有比重較大的鎂砂和比重很小的、易于漂浮的石墨，所以很難混合均勻，而且是以樹脂為結(jié)合劑，它對溫度有一定的要求，因?yàn)闇囟冗^低，流動(dòng)性差，不利于混合，溫度過高會產(chǎn)生固化。對于特種耐火材料生產(chǎn)中的混合，輪碾機(jī)和混砂機(jī)根本就不適用，過去只能采用750型行星式混合機(jī)生產(chǎn)鎂碳質(zhì)等含碳耐火材料。
從750型行星式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和操作原理看，物料流線基本上是水平曲線運(yùn)動(dòng)，難于將比重相差懸殊的物料(如鎂砂和石墨)混合均勻；無明顯的造粒效果；無保溫設(shè)施，不能滿足保溫(如樹脂結(jié)合劑)要求；所以混料時(shí)間長，效率低，質(zhì)量差，并且受環(huán)境溫度限制，不利于提高制品的性能和使用壽命。
針對上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的高速保溫造粒混合機(jī)，能適應(yīng)含碳耐火材料的特點(diǎn)，在不同混合階段可以變速，對物料有保溫作用，混合過程中在結(jié)合劑的作用下能產(chǎn)生造粒效果，所以混合速度快、效率高、效果好，從而提高了制品的使用性能和延長了使用壽命。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)措施和產(chǎn)生的積極效果是(1)攪拌葉輪是采用雙級變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣可以根據(jù)需要來實(shí)現(xiàn)不同混合階段的不同攪拌速度。(2)在料槽底部和四周設(shè)有保溫層，根據(jù)材料的性能和環(huán)境的需要進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，對物料進(jìn)行加熱和保溫。這樣可保證物料均勻充分地混合，也有利于成型。(3)合理設(shè)計(jì)攪拌葉輪葉片的形狀和轉(zhuǎn)速，在安裝攪拌葉輪的主軸頂端裝有園錐形軸帽，物料在葉片的周向和徑向推力下沿槽底面擴(kuò)展，又沿立襯板園柱形內(nèi)壁和中間蓋的園錐形側(cè)壁上升下翻，并在料槽內(nèi)設(shè)有高速轉(zhuǎn)子，高速轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使物料進(jìn)一步產(chǎn)生摩擦、撞擊、攪拌，不僅能使物料得到充分地混合，而且根據(jù)需要，通過對結(jié)合劑的加入方式和稀釋程度的控制，可以使重質(zhì)物料顆粒與石墨和重質(zhì)物料細(xì)粉混合并在葉片斜面上滾動(dòng)而產(chǎn)生造粒效果。這樣大大提高了物料的混合質(zhì)量和效率，改善了制品性能并延長了使用壽命。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型所述的高速保溫造?；旌蠙C(jī)的結(jié)構(gòu)和操作原理。


圖1為高速保溫造粒混合機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為攪拌葉輪(3)的結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)方向圖。
圖3為料槽(5)內(nèi)物料形成的流線圖。
圖4為高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(18)的結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1所示，高速保溫造粒混合機(jī)是由(1)上蓋、(2)中間蓋、(3)攪拌葉輪、(4)立襯板、(5)料槽、(6)底襯板、(7)支架、(8)電動(dòng)機(jī)、(9)聯(lián)軸器、(10)傳動(dòng)支架、(11)減速機(jī)、(12)聯(lián)軸器、(13)主軸、(14)主軸軸承套筒、(15)出料口罩、(16)出料門開閉機(jī)構(gòu)、(17)軸帽、(18)高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)等組成的。
上蓋(1)、中間蓋(2)和料槽(5)構(gòu)成一封閉的混料腔，內(nèi)設(shè)立襯板(4)和底襯板(6)，料槽(5)的空腔通入溫水形成保溫層?？筛鶕?jù)需要調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臏囟葘ξ锪线M(jìn)行加熱和保溫，物料的溫度太低，結(jié)合劑流動(dòng)性差，不利于混合，物料溫度太高會使結(jié)合劑固化，保持適當(dāng)?shù)臏囟葧岣呶锪系幕旌闲Ч?，達(dá)到充分混合，也有利于物料的成型。
攪拌葉輪(3)是由電動(dòng)機(jī)(8)通過聯(lián)軸器(9)、減速機(jī)(11)、聯(lián)軸器(12)、立軸(13)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)(8)采用變極雙速電動(dòng)機(jī)，這樣可以根據(jù)不同混合階段改變攪拌葉輪(3)的旋轉(zhuǎn)速度，達(dá)到變速要求。軸帽(17)對攪拌葉輪(3)起軸向固定作用，把它設(shè)計(jì)成園錐形(內(nèi)有絲孔)，便于被拋起的物料沿錐面回流到葉片根部，有利于物料充分混合。立軸軸承套筒(14)固定在支架(7)上。電動(dòng)機(jī)(8)和減速機(jī)(11)通過傳動(dòng)支架(10)與基礎(chǔ)相聯(lián)。
如圖2和3所示，攪拌葉輪(3)是由(19)葉片和(20)輪架構(gòu)成的。葉片(19)有三個(gè)，均勻分布在輪架(20)上，每個(gè)葉片上設(shè)有三個(gè)孔，葉片(19)的橫斷面呈三角楔形，上傾斜邊傾角由葉片(19)外緣到根部從30度逐漸增大到45度。葉片(19)的底面和底襯板(6)的水平面成5度傾角，以減小葉片與襯板之間的摩擦。輪架(20)是由一個(gè)短園筒帶三個(gè)凸起組成的，每個(gè)凸起上設(shè)三個(gè)螺絲孔，以便用螺絲將葉片(19)固定在輪架(20)上。
攪拌葉輪(3)的旋轉(zhuǎn)方向保證葉片(19)的斜邊面迎向物料的方向。當(dāng)攪拌葉輪(3)旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料沿葉片(19)的坡面產(chǎn)生滾動(dòng)，形成搓合作用。同時(shí)葉片(19)對物料產(chǎn)生周向和徑向力作用，使物料從底盤向外呈螺線形擴(kuò)展并沿立襯板(4)的園柱形內(nèi)壁和中間蓋(2)的園錐形側(cè)壁呈螺旋形上升，再按拋物線翻下，其物料的流線形式如圖3所示。
如圖4所示，高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(18)是由高速轉(zhuǎn)子(21)、軸承(22)、傳動(dòng)軸(23)、聯(lián)軸節(jié)(24)、電動(dòng)機(jī)(25)組成的。高速轉(zhuǎn)子(21)如圖4中的A向視圖所示，是由輪轂和四個(gè)攪拌爪組成的一個(gè)整體件，攪拌爪斷面為正方形，便于對物料進(jìn)行攪拌。高速轉(zhuǎn)子(21)與傳動(dòng)軸(23)之間為鍵連接，軸頭有螺釘擋圈緊固。高速轉(zhuǎn)子(21)是由電動(dòng)機(jī)(25)通過聯(lián)軸節(jié)(24)、傳動(dòng)軸(23)驅(qū)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的，它的轉(zhuǎn)動(dòng)對料團(tuán)產(chǎn)生進(jìn)一步摩擦、撞擊、攪拌，使物料充分地混合，縮短了混合時(shí)間，提高了混合質(zhì)量和效率。
高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(18)和攪拌葉輪(3)的聯(lián)合混合機(jī)理，加之結(jié)合劑的作用，可使物料以粗顆粒為核心產(chǎn)生造粒效果，以滿足某些特殊情況的要求。
下面結(jié)合實(shí)施例介紹本實(shí)用新型所述的高速保溫造?；旌蠙C(jī)的操作過程和使用效果。
鞍鋼耐火材料公司將此高速保溫造?；旌蠙C(jī)試用于鎂碳質(zhì)轉(zhuǎn)爐爐襯磚生產(chǎn)時(shí)的原料混合，一次混料量為600升。
混料過程為首先向保溫層內(nèi)通溫水，以使被預(yù)熱的物料保持一定的溫度。使攪拌葉輪(3)低速旋轉(zhuǎn)，從上蓋(1)或中間蓋(2)的接口處按鎂質(zhì)粗顆粒料、結(jié)合劑、石墨的順序投料，然后使攪拌葉輪和高速轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，投入鎂質(zhì)細(xì)顆粒料，達(dá)到混合效果后，使高速轉(zhuǎn)子(21)停轉(zhuǎn)、攪拌葉輪(3)低速旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，打開料門，將混好的物料從出料口排出，排空后關(guān)閉料門，準(zhǔn)備下一次配混料。混料周期(包括投料、混合、出料)為12～15分鐘。
與750型行星式混合機(jī)相比每次混料量為750升，其混合時(shí)間為40分鐘，合1125升／小時(shí)；而采用本高速保溫造?；旌蠙C(jī)時(shí)，每次混料量為600升，其混合時(shí)間按15分鐘計(jì)算，合2400升／小時(shí)，可見其混合效率大大提高。
從所生產(chǎn)的鎂碳質(zhì)轉(zhuǎn)爐爐襯磚在鞍鋼第三煉鋼廠轉(zhuǎn)爐上的使用效果看原來用750型行星式混合機(jī)混合制成的Mg－C磚可達(dá)800次爐齡，而用本高速保溫造?；旌蠙C(jī)混合制成的Mg－C磚創(chuàng)平均爐齡1270次，創(chuàng)最高爐齡2000余次，超過了鞍鋼下達(dá)的1200次攻關(guān)目標(biāo)。
權(quán)利要求1.一種高速保溫造粒混合機(jī)，包括由(1)上蓋、(2)中間蓋、(4)立襯板、(5)料槽、(6)底襯板組成的混料腔，攪拌裝置，由(7)支架、(8)電動(dòng)機(jī)、(9)聯(lián)軸節(jié)、(10)傳動(dòng)支架、(11)減速機(jī)、(12)聯(lián)軸節(jié)、(13)主軸、(14)主軸軸承套筒組成的傳動(dòng)裝置，由(15)出料口罩、(16)出料的開閉機(jī)構(gòu)組成的出料裝置等，其特征在于攪拌裝置是由攪拌葉輪(3)和高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(18)組成的，主軸(13)頂部裝有園錐形軸帽(17)，驅(qū)動(dòng)攪拌葉輪(3)的電動(dòng)機(jī)(8)采用變級雙速電動(dòng)機(jī)，在料槽(5)內(nèi)設(shè)有通入溫水的保溫層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速保溫造?；旌蠙C(jī)，其特征在于攪拌葉輪(3)是由(19)葉片和(20)輪架組成的；葉片(19)有三個(gè)，均勻分布在輪架(20)上，每個(gè)葉片上設(shè)有三個(gè)孔，葉片的斷面呈三角楔形，斷面上傾斜邊傾角由葉片(19)外緣到根部從30度逐漸增大到45度，葉片(19)的底面與底襯板(6)的水平面成5度傾角；輪架(20)是由一個(gè)短園筒帶三個(gè)凸起組成的，每個(gè)凸起上設(shè)有三個(gè)螺絲孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速保溫造?；旌蠙C(jī)，其特征在于高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(18)是由(21)高速轉(zhuǎn)子、(22)軸承、(23)傳動(dòng)軸、(24)聯(lián)軸節(jié)、(25)電動(dòng)機(jī)組成的；高速轉(zhuǎn)子(21)是由輪轂和四個(gè)斷面為正方形的攪拌爪組成的整體件，安裝在傳動(dòng)軸(23)伸入料槽(5)和主襯板(4)側(cè)壁的一端，鍵連接，軸頭用螺釘擋圈緊固。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)含碳特種耐火材料的混合設(shè)備，由混料腔、攪拌裝置和傳動(dòng)裝置、出料裝置組成。具有高效、保溫、造粒、混合均勻等特點(diǎn)。機(jī)內(nèi)設(shè)有攪拌葉輪和高速轉(zhuǎn)子，以合理的形狀和轉(zhuǎn)速加之圓錐形軸帽的作用，形成了有利于混合的物料流，并可在結(jié)合劑的作用下產(chǎn)生造粒效果，同時(shí)設(shè)有加熱物料的保溫層。這些措施實(shí)現(xiàn)了在特種耐火材料生產(chǎn)中混合的高質(zhì)量和高效率，大大提高了制品的使用性能和延長了使用壽命。
文檔編號B01J2/10GK2134224SQ9221600
公開日1993年5月26日 申請日期1992年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月22日
發(fā)明者侯慶慈, 王為國, 黃永輝 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司耐火材料公司