一种用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统的制作方法

1.本实用新型涉及混炼硅橡胶领域，且尤其涉及一种用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统。


背景技术：

2.在当前的混炼硅橡胶生产工艺中，热处理工序后会进行切胶工序、冷却工序、滤胶工序、包装工序。通常，先通过开炼机或切胶机把来自热处理设备中的达到110-150℃的胶料切成小块后放置在凉胶房中进行冷却，然后经滤胶机过滤包装。因而目前用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统基本上由依次连通的开炼机或切胶机、凉胶房和滤胶机组成。然而，采用凉胶房冷却要耗费较长时间，一般至少要4-8小时，这延长了工艺时间；如果要在保持产能的条件下缩短冷却时间虽然可以增大凉胶房的面积，但这又显著增加了厂房占地面积，增加了生产成本；而且将胶料从开炼机或切胶机转移到凉胶房需要耗费人力，造成效率不高，增大人力成本。此外，冷却后，再将胶料送入滤胶机过滤时会因为进入的胶料温度低而对滤胶机产生较大压力，同时滤胶后的胶料温度又会升高到70-90度，甚至超过100度，此时直接进行包装会烫坏包装袋。另外，胶料高温装箱后因无法散发掉热量而会导致混炼胶加速结构化，大大降低胶料产品的储存期。
3.鉴于现有技术中后处理工序采用的系统存在冷却时间长效率低、过滤后胶料温度高导致烫袋和储存期短等缺陷，因而需要一种克服了上述缺陷的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是提供一种用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统。
5.在一方面，本实用新型的一种用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统包括：滤胶机，其具有胶料进入口和胶料离开口；多辊凉胶机，包括：入口和出口，所述多辊凉胶机的入口连接到所述滤胶机的所述胶料离开口且配置成接收来自所述滤胶机的胶料；多个辊，被设置在所述多辊凉胶机的入口与所述多辊凉胶机的出口之间，所述多个辊由通过传动装置驱动连接的第1辊、第2辊、第3辊、
……
、第n-1辊以及第n辊组成，n为6-10的正整数；单数辊的转动方向相同，双数辊的转动方向相同，且所述单数辊的转动方向与所述双数辊的转动方向相反；所述第1辊与所述第2辊之间的第1间隙的宽度到所述第n-1 辊与所述第n辊之间的第n-1间隙的宽度依次减小，且前一个间隙的宽度是后一个间隙的宽度的1.01-3倍；每一个辊具有进辊口和出辊口，所述进辊口被配置成接收冷却介质，所述出辊口被配置成排放冷却介质；以及整型机(30)，其具有胶料入口和胶料出口，所述整型机的胶料入口连接至所述多辊凉胶机的出口。
6.在本实用新型中，混炼硅橡胶生产中的后处理工序通常指的是混炼硅橡胶的热处理工序后的工序。在现有技术中，后处理工序通常包括切胶工序、冷却工序和滤胶工序。相反，在本实用新型中，后处理工序包括滤胶工序、冷却工序和成型工序。
7.在本实用新型中，辊通常呈圆柱形，但也可以采用其他形状，只要确保辊能够转动且前后辊能够有效咬合胶料并连续传动即可。
8.可选地，所述圆柱形的辊的直径为100mm-600mm且长度在300mm-2000 mm。各辊的直径和/或长度各自可以不一样，但优选均是相同的规格。
9.辊壁通常由导热系数较好的材料制成，如钢或铝合金等。
10.在本实用新型中，进入多辊凉胶机中的胶料首先包裹在第一辊的外壁上，随着第一辊的转动进入第一辊与第二辊的间隙中，继而包裹在第二辊的外壁上，并借助与第一辊的转动方向相反的第二辊的转动继续前行，进入第二辊与第三辊的间隙中，由此前行。
11.可选地，单数辊采用顺时针转动，双数辊采用逆时针转动。
12.可选地，单数辊采用逆时针转动，双数辊采用顺时针转动。
13.可选地，第1辊的转速到第n辊的转速依次减小，且前一个辊的转速是后一个辊的转速的1.02-2.5倍。即第1辊的转速是第2辊的转速的1.02-2.5倍，第2辊的转速是第3辊的转速的1.02-2.5倍，以此类推。
14.可选地，单数辊是调节压辊，且双数辊是冷却辊。
15.可选地，调节压辊也可以具体冷却的功能。
16.可选地，单数辊和双数辊都是冷却辊。
17.可选地，多个辊还包括设置在所述多个辊后的导向辊。
18.可选地，第n+1辊是导向辊。
19.在本实用新型中，依据实际生产产能需求以及包装温度需求来设置辊的数目。一般情况下，每个辊平均可以降低10度左右。例如进料120℃，出料要求 50℃，设置7-9个辊比较合理。
20.可选地，所述滤胶机的入口连接到用于混炼硅橡胶生产中的热处理工序的设备的出口。
21.本实用新型中，通过向多个辊连续提供冷却介质，如不同温度的冷却水或冰盐水进行降温。
22.冷却介质主要依据环境温度来选择以便最大限度地降低成本，如夏天温度高可以选择4℃的冷却水，冬天温度低则可以选择20℃冷却水、室温冷却水等。
23.当胶料在各辊之间的间隙中前行时，胶料包裹在辊的外壁，迅速将热量传导至辊的内侧，经由进辊口进入辊内部的冷却介质将此热量带走，从出辊口导出。
24.可选择地，在实现辊连续稳定传动胶料的情况下，还可通过调节进入每个辊的冷却介质的流量来进一步加快或减缓降温效果的调节。
25.可选择地，在提高产能的同时出料温度仍保持不变，可以同比例地增大各辊的转速，还可以增大冷却介质的流量。
26.可选地，本实用新型中采用的滤胶机和整型机都是本领域采用的常规设备。
27.本实用新型实现了至少下述有益技术效果：
28.本实用新型的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统通过重新整合和改进现有的用于热处理工序后的系统，而采用了包括特定的设备组成，即包括滤胶机、多辊凉胶机和整型机，以及采用了特定的设备连接顺序，即从工艺流程的上游到下游依次是滤胶机、多辊凉胶机和整型机，使得来自热处理工序的通常高达110℃-150℃以上的胶料能够在较
短的时间内冷却到40-50℃甚至室温。
29.本实用新型的系统通过采用特定的设备组成，实现了后处理工序的连续化、自动化生产，省去了通过人为操作转移胶料进行冷却，在节省系统占地面积的同时缩短了冷却工艺的时间，最终提高了后处理工序的整体生产效率，另外还降低了工艺能耗和人力成本，增强了经济效益。
30.本实用新型的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统通过将来自热处理后的热胶料先送入滤胶机中过滤，因温度高胶料较软而大大降低了滤胶机的负荷，增强了整个后处理工序的工艺稳定性。
31.本实用新型的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统通过使冷却后的胶料直接送入整型机并包装，使得最后包装时胶料温度较低，通常只有40-50 度，从而极大地延长了最终胶料产品的储存期。
32.本实用新型的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统通过设备的重新整合、省去或改进，从而节省了用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统的占地面积，提升了后处理工序的生产效率，实现了目标产物连续高效的冷却和成型，避免了现有生产方式及其所采用的系统的缺陷带来的不利后果。
附图说明
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图中：
34.图1是根据本实用新型的一实施例的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统的示意图。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接(如通过管道等)，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.本实用新型的用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统包括：滤胶机，其具有胶料进入口和胶料离开口；多辊凉胶机，包括：入口和出口，所述多辊凉胶机的入口连接到所述滤胶机的所述胶料离开口且配置成接收来自所述滤胶机的胶料；多个辊，被设置在所述多辊凉胶机的入口与所述多辊凉胶机的出口之间，所述多个辊由通过传动装置驱动连接
的第1辊、第2辊、第3辊、
……
、第n-1辊以及第n辊组成，n为6-10的正整数；单数辊的转动方向相同，双数辊的转动方向相同，且所述单数辊的转动方向与所述双数辊的转动方向相反；所述第1辊与所述第2辊之间的第1间隙的宽度到所述第n-1辊与所述第n辊之间的第n-1间隙的宽度依次减小，且前一个间隙的宽度是后一个间隙的宽度的1.01-3倍；每一个辊具有进辊口和出辊口，所述进辊口被配置成接收冷却介质，所述出辊口被配置成排放冷却介质；以及整型机(30)，其具有胶料入口和胶料出口，所述整型机的胶料入口连接至所述多辊凉胶机的出口。
38.图1是用于混炼硅橡胶生产中的后处理工序的系统的示意图。为了简化，图1省去了一些常规的设备和单元，如胶料泵送设备、用于凉胶机的温度监测装置如温度传感器等。
39.下面的实施例中以n＝7，硅橡胶胶料为中度(如硬度50左右)为例来参考图1示意性地描述本实用新型的系统如何用于实施混炼硅橡胶生产中的热处理工序后的后处理工序。
40.在本实施例中，多个辊由本领域常规的传动装置驱动连接的7根冷却辊组成，第1、3、5和7辊顺时针转动，而第2、4和6辊逆时针转动。在室温下，经由每一个辊的进辊口向各辊中通入20℃的冷却水。
41.滚筒直径均选择为250mm，长度1000mm；胶料进入多辊凉胶机的进料宽度约300mm，离开多辊凉胶机的出料宽度约700mm，进入多辊凉胶机的进料厚度是20mm。
42.多辊凉胶机的第1辊的转速设置为12rpm，第2辊的转速设置为11rpm，第3辊的转速设置为9.5rpm，第4辊的转速设置为8.5rpm；第5辊的转速设置为8rpm，第6辊的转速设置为7rpm，第7辊的转速设置为6rpm。第一间隙设置为12mm，第二间隙设置为10mm，第三间隙设置为9mm，第四间隙设置为 8mm，第五间隙设置为7mm以及第六间隙设置为6mm。
43.将热处理后的胶料，如来自热处理捏合机的出胶口处的温度达到110℃
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150℃的硅橡胶胶料直接引入到滤胶机10中。滤胶机出料后的胶料温度达到 120-130℃，然后经泵送入通有冷却水的多辊凉胶机20中。在多辊凉胶机中，胶料首先被辊压入第1辊与第2辊之间的第一间隙中被打薄并向前传送，胶料离开第2辊并进入第2辊与第3辊之间的第二间隙中继续被打薄并向前传送，此时胶料温度降至90-110℃；接着，胶料被辊压入第3辊与第4辊之间的第三间隙中被打薄并向前传送，胶料离开第4辊并进入第4辊与第5辊之间的第四间隙中继续被打薄并向前传送，此时胶料温度降至70℃-80℃；接着，胶料被辊压入第5辊与第6辊之间的第五间隙中被打薄并向前传送；最后，胶料离开第6辊并进入第6辊与第7辊之间的第六间隙中继续被打薄并向前传送而离开凉胶机，此时胶料温度降至50℃-60℃。之后，从多辊凉胶机出来的胶料直接被送入整型机30中成型，最后包装成品。
44.对于生产50度的硅橡胶胶料来说，在后处理工序中，通过采用本实用新型的系统，使得进料温度120℃-130℃的胶料在经过本系统后，出料温度约 50-60℃。在本实施例中，后处理工序的产能为每小时约1200-1500kg。
45.通常来说，对于不同的产能需求以及出料规格(如出料宽度)，可以在前一个间隙的宽度是后一个间隙的宽度的1.01-3倍以及前一个辊的转速是后一个辊的转速的1.02-2.5倍的范围内调整各间隙的宽度和各辊的转速。各间隙和各转速的调整各自都是同比例地调整。
46.此外，本实用新型的系统不仅能够用于连续地进料和出现，实现连续的冷却和成
型，还可以断续投料。滤胶机的产能变化或者短暂停机不影响多辊凉胶机的运行。
47.本实用新型的系统通过设备的重新整合、省去或改进实现了后处理工序的连续化、自动化生产，省去了通过人为操作转移胶料进行冷却，在节省系统占地面积的同时缩短了冷却工艺的时间，最终提高了后处理工序的整体生产效率，另外还降低了工艺能耗和人力成本，增加了经济效益。
48.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。