淺談間歇式圓盤成球機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用

龔先鋒，徐連香，龔金鑫，楊樹喜

（滁州華冶機(jī)電科技有限公司，安徽 滁州 239000）

圓盤成球機(jī)設(shè)備是用于粉狀物料的造粒成球，成球后的顆粒粒徑大小、球形度、均勻性、強(qiáng)度和表面粗糙度等方面需要滿足后端生產(chǎn)工序的要求。因此，圓盤成球機(jī)造粒成球的效果好壞和穩(wěn)定性會對后端生產(chǎn)工序產(chǎn)生較大的影響。

1 圓盤成球機(jī)的分類

圓盤成球機(jī)屬于粉狀物料的造粒設(shè)備。廣泛應(yīng)用于化工、建材、冶金和環(huán)保等諸多行業(yè)中，是工業(yè)生產(chǎn)中重要設(shè)備?，F(xiàn)有的圓盤成球機(jī)，按出料形式，可分為連續(xù)式和間歇式兩種類型。

連續(xù)式圓盤成球機(jī)是傳統(tǒng)的圓盤成球機(jī)，由于成球的顆粒粒徑大小不易控制、顆粒球形度差、顆粒大小均勻性差、顆粒強(qiáng)度相對較差和顆粒表面粗糙較大，目前越來越多的粉狀物料造粒設(shè)備已不再選用連續(xù)式圓盤成球機(jī)；其對粉狀物料的粘性和可塑性要求較高，同時成球顆粒粒徑大小難控制、球形差、粒徑大小不一致、強(qiáng)度較差和表面粗糙較大均與成球過程中造粒時間過短有直接關(guān)系，粉料造粒時間過短；在成球過程中，粉狀物料黏性和可塑性較低時，液體與粉料的融合性不充分造成顆粒成球粒徑較小、球形差、強(qiáng)度差和表面粗糙；粉狀物料黏性和可塑性較高時，容易造成瞬間成大顆粒、顆粒之間球黏球、設(shè)備盤內(nèi)黏壁現(xiàn)象嚴(yán)重難清理；同時成球的粒徑大小來不及控制就已經(jīng)從盤內(nèi)流出來進(jìn)入后端生產(chǎn)工序了。而間歇式圓盤成球機(jī)對粉狀物料的黏性和可塑性要求不高，其成球過程中造粒時間可以自行調(diào)節(jié)，具有適應(yīng)多種粉狀物料和顆粒范圍在0.15～50mm 的成球造粒，其成球顆粒粒徑大小基本一致、球形好、強(qiáng)度高和表面光潔度高等優(yōu)點。因此，目前很多粉狀物料造粒設(shè)備多采用間歇式圓盤成球機(jī)。

2 傳統(tǒng)的圓盤成球機(jī)在粉狀物料成球中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的圓盤成球機(jī)多用于5～30mm 顆粒的成球造粒，且對成球的顆粒粒徑大小、球形、強(qiáng)度和表面粗糙的要求均不高，傳統(tǒng)的圓盤成球機(jī)多采用連續(xù)式圓盤成球機(jī)。但隨著各種粉體物料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬及對提高顆粒產(chǎn)品檔次的要求，用戶對圓盤成球機(jī)的成球后的顆粒粒徑大小、球形度、均勻性、強(qiáng)度和表面粗糙度等方面的要求也越來越高。目前一些廠家也逐漸開始選用間歇式圓盤成球機(jī)，但是大多數(shù)的間歇式圓盤成球機(jī)需要停機(jī)出料，手動開關(guān)門，因此，效率比較低。

3 間歇式圓盤成球機(jī)在粉狀物料成球中的應(yīng)用

連續(xù)式圓盤成球機(jī)可以在不改變原有傳動結(jié)構(gòu)的前提下，通過增加旋轉(zhuǎn)配油器、出料門和液壓系統(tǒng)實現(xiàn)將連續(xù)式圓盤成球機(jī)改為間歇式圓盤成球機(jī)，實現(xiàn)不停機(jī)自動開關(guān)門；解決了現(xiàn)有連續(xù)式圓盤成球機(jī)的升級在出料時必須停機(jī)需要手動開關(guān)門，其操作人員勞動強(qiáng)度大、設(shè)備頻繁啟動易損壞、生產(chǎn)效率低下的問題。

圖1 圓盤成球機(jī)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 旋轉(zhuǎn)配油器裝配結(jié)構(gòu)示意圖

如圖1、圖2 所示，包括為驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)盤、油路中心管、旋轉(zhuǎn)配油器、出料門、液壓系統(tǒng)，其特征在于：成球機(jī)轉(zhuǎn)盤側(cè)面最低處，設(shè)置若干出料門；油路中心管下部法蘭連接在轉(zhuǎn)盤中心，上部法蘭與旋轉(zhuǎn)配油器法蘭連接；所述的液壓系統(tǒng)包括液壓泵、控制閥、液壓油缸、外部油管、內(nèi)部油管組成；控制閥用于控制液壓缸的運動，將液壓泵、控制閥的通過油路連接成外部液壓系統(tǒng)回路；液壓泵和控制閥放置在成球機(jī)操作平臺上，屬于控制部分。液壓油缸固裝于轉(zhuǎn)盤側(cè)壁，外部油管與旋轉(zhuǎn)配油器的進(jìn)油口連接，旋轉(zhuǎn)配油器的出油口與內(nèi)部油管連接，內(nèi)部油管的另一端與液壓油缸連接，組成內(nèi)部液壓系統(tǒng)回路；內(nèi)、外部液壓系統(tǒng)回路共同構(gòu)成液壓系統(tǒng)回路；所述的出料門與液壓油缸連接，通過對液壓油缸的油路控制，實現(xiàn)出料門的開啟與閉合。

本文介紹的將連續(xù)式圓盤成球機(jī)在不改變原有連續(xù)式圓盤成球機(jī)傳動結(jié)構(gòu)的前提下，改造為間歇式圓盤成球機(jī)。降低了改造成本，提高生產(chǎn)效率。這種間歇式圓盤成球機(jī)已經(jīng)在很多廠家成功改造并得到良好應(yīng)用。

4 間歇式圓盤成球機(jī)的工作原理

成球機(jī)開啟后，喂料機(jī)開始加料，根據(jù)總體料量，粉料分N 次加入（根據(jù)不同粉體物料和成球的顆粒粒徑大小作調(diào)整），液體也分N 次加入（根據(jù)不同粉體物料和成球的顆粒粒徑大小作調(diào)整）。通過間接加粉加液，在成球機(jī)中受離心力，摩擦力和重力的作用，沿拋物線運動，由于物料的粘結(jié)性和可塑性，使球核在運動過程中逐漸長大，當(dāng)達(dá)到用戶所需的顆粒粒徑時，停止加粉加液，繼續(xù)轉(zhuǎn)動2～4 分鐘使盤內(nèi)顆粒拋圓壓實以提高成球后的顆粒球形度、強(qiáng)度和表面光潔度。此時造粒完成，啟動液壓泵，通過控制閥打開出料門，在不停機(jī)的狀態(tài)下放出盤內(nèi)顆粒物料，放完料后再通過控制閥關(guān)閉出料門，然后進(jìn)入下一個間歇成球周期。

5 間歇式圓盤成球機(jī)在粉體成球技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

目前我國的趨勢是向設(shè)備大型化、工藝緊湊化、環(huán)境無塵化、控制自動化方向發(fā)展。我們通過對其機(jī)械部分和控制系統(tǒng)方面進(jìn)行了進(jìn)一步完善。

（1）不用停機(jī)實現(xiàn)1 套液壓泵，通過多臺控制閥打開多臺間歇式圓盤成球機(jī)設(shè)備出料門，實現(xiàn)多臺設(shè)備的自動開關(guān)門。即每臺圓盤成球機(jī)僅需在轉(zhuǎn)盤上安裝旋轉(zhuǎn)配油器、油路中心管、液壓油缸、外部油管、內(nèi)部油管，同時在液壓泵的箱體上增加每臺圓盤成球機(jī)的控制閥。這樣減少了設(shè)備成本，同時便于集中控制。目前，已經(jīng)成功實現(xiàn)了1 套液壓泵控制6 臺圓盤成球機(jī)。

（2）成球機(jī)采用全密封結(jié)構(gòu)，增加粉塵回收系統(tǒng)。在粉料進(jìn)入成球機(jī)時開啟除塵器，成球機(jī)內(nèi)的揚塵被收集到成球機(jī)上部進(jìn)料料倉中，通過進(jìn)料裝置重新進(jìn)入成球機(jī)內(nèi)，避免揚塵，有效改善現(xiàn)場環(huán)境。

（3）自動加料和自動加液系統(tǒng)工藝參數(shù)實現(xiàn)自動控制。間斷式加液和加料通過計算機(jī)實現(xiàn)同步進(jìn)行，保持恒定供料和供水，不再需要操作工的經(jīng)驗值來控制。目前，采用西門子公司S7 系列產(chǎn)品控制系統(tǒng)，通訊采用通用的以太網(wǎng)或串口通訊方式，上位機(jī)采用DELL 微機(jī)及通用的監(jiān)控軟件。具有數(shù)據(jù)存儲模塊，用于采集數(shù)據(jù)的存儲，并可以通過USB 通訊接口與上位機(jī)連接。人性化的操作界面，方便用戶使用，具有功耗低，實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)。

目前，間歇式圓盤成球機(jī)在眾多粉體成球行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于氧化鋁、干燥劑、分子篩、陶粒、磁性材料、固體廢棄物、建材、環(huán)保、顆粒包衣覆膜、新材料等領(lǐng)域。