一种浆料的固结造粒方法与流程

本发明属于造粒领域，具体涉及一种浆料的固结造粒方法。

背景技术：

颗粒物料是一种常见的材料应用形式，无论是是么材质的物料在工程应用中均有广泛的颗粒集料需求，因此将材料制备成颗粒状是一门专门的技术。常见的造粒方式是将大块的基料通过机械破碎的方法制备，使得破碎后的物料呈颗粒状，相应的成型颗粒大多呈不均匀的状态。

同时也可先将物料研磨成粉体，再通过机械压合或热熔的将粉体加工成球状，当采用熔融的方式进行吹出加工时，相应的加工方式导致造粒工艺的高能耗，物料的造粒效率也较低；同时粉状的物料也容易飞散到空气中，对环境的污染性也大。

技术实现要素：

本发明意在提供一种浆料的固结造粒方法，以解决常规的物料造粒工艺的能耗高，物料造粒效率也较低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种浆料的固结造粒方法，包括以下步骤：

步骤1：准备破碎装置、搅拌混合装置、造粒设备和高温炉；同时准备粘结剂和若干粗颗粒或大块状的物料；

步骤2：将粗颗粒或大块状的物料放置到破碎装置进行破碎，粗颗粒或大块状的物料均形成小颗粒的粉体，粉体颗粒的粒径小于等于0.10mm；

步骤3：将步骤1中的粘结剂和步骤2中的粉体投入到搅拌混合装置中，搅拌混合装置对粘结剂和粉体进行搅拌混合，形成可成球状的粘稠混合液；

步骤4：步骤1中的造粒设备包括浆料仓、若干直径不同的滴注管以及盛装有硅油的滴注仓，浆料仓、滴注管和滴注仓由上至下依次设置，滴注管上端与浆料仓连通，滴注管下端端与滴注仓连通，且滴注管下端位于硅油内；将步骤3中的粘稠混合液转移至浆料仓中，粘稠混合液沿若干直径不同的滴注管向下流动，粘稠混合液在自身重量在重力或通过浆料仓向粘稠混合液的液面施加压力，使得粘稠混合液沿若干直径不同的滴注管向下流出，粘稠混合液从滴液管的下端以液滴状落入并穿过有机硅油液体形成颗粒基体；

步骤5：收集步骤4中的颗粒基体，且将颗粒基体放置到高温炉中，以高于颗粒基体内所含有材料的最低熔化温度对颗粒基体进行加热，保持加热时间在30-1200min；然后取出颗粒基体冷却至室温，形成颗粒集料。

基础方案的原理及其优点：步骤1中，能对工艺中涉及的原料和装置进行准备，为物料的批量造粒做准备；步骤2中，对粗颗粒或大块状的物料进行破碎，使得粗颗粒或大块状的物料均被批量和均匀的破碎，使得粉体颗粒的粒径小于等于0.10mm，便于后续进行粘接造粒；步骤3中，能采用搅拌混合装置对粘结剂和粉体进行搅拌混合，便于形成可进行造粒的粘稠混合液，为后续的造粒步骤做准备；步骤4中，采用了造粒设备对粘稠混合液进行造粒处理，若干直径不同的滴注管能对颗粒基体的粒径进行限制，使得粘稠混合液形成直径不同的颗粒基体，同时当粘稠混合液通过浆料仓和滴注管的下端进入到硅油中时，颗粒基体形成的液滴与硅油接触，颗粒基体的液滴与硅油之间形成界面，颗粒基体液滴的表面受到硅油的压力和摩擦力，使得颗粒基体液滴在硅油的压力和摩擦力的作用下形成球状的颗粒基体，实现对颗粒基体的整形；步骤5中，对颗粒基体进行高温定型，在高温的作用下，颗粒基体中的各种物质均可熔化，进而熔合成体化的晶相组织构造，进而形成结构稳定的颗粒集料，颗粒基体的结构，使得颗粒基体硬化形成不相互黏连且独立成球的颗粒集料，便于对颗粒集料进行使用。

在以上过程中，若干直径不同的滴注管能够同时进行造粒处理，造粒的效率高，同时能够有效的对颗粒集料的粒径进行精确的控制，能够形成不同粒径的颗粒基体，进而便于形成不同规格的颗粒集料，降低物料造粒的加工成本；在硅油的作用下，最终形成的颗粒集料的球度好；在对颗粒基体进行高温熔化处理后，最终形成的颗粒集料，相应的颗粒集料密度均匀，且密度也容易控制，使得最终的颗粒集料精度高。

进一步，步骤2中，粉体颗粒的粒径小于等于0.075mm。

通过上述设置，能够进一步的减小粉体颗粒的粒径，相应的在步骤3中，粉体能够更好的与粘结剂混合均匀，同时形成更为均匀的粘稠混合液，便于对粘稠混合液进行造粒处理。

进一步，步骤4中，硅油的温度为50-100℃，且硅油在25℃的环境温度时，硅油的粘度为5-100000pa·s。

通过上述设置，当颗粒基体的液滴进入到高温的硅油中时，硅油的温度能够初步对颗粒基体的液滴进行加热，使得颗粒基体初步受热凝固，使得位于硅油内的颗粒基体不会互相沾粘形成独立的球状；与此同时，对硅油的粘度进行控制后，能够有效的向颗粒基体的液滴施加摩擦力和表面张力，使得颗粒基体的整形更加到位，使得颗粒基体形成均匀的球状。

进一步，步骤4中，浆料仓的底部处设有出料口，浆料仓下表面的出料口处可拆卸安装有收集仓，收集仓与出料口之间水平安装有可对出料口进行封堵的隔板。

通过上述设置，出料口、隔板与收集仓相互配合，能够有效的通过出料口处将成型的颗粒基体转移至收集仓内，进而便于对颗粒基体取出。

进一步，在步骤4和步骤5之间设置颗粒基体的收集步骤，打开进料口处的隔板，颗粒基体在重力的作用下自动进入到收集仓中，然后再次采用隔板封闭出料口处，拆卸收集仓，过滤出颗粒基体。

通过上述设置，当颗粒基体通过出料口进入到收集仓后，可方便的拆卸收集仓收集位于收集仓内的颗粒基体，颗粒基体的收集方便，且对滴注管的造粒没有任何影响。

进一步，步骤1中，还包括筛分装置，筛分装置包括收集筒、过滤板和若干分隔板，收集筒的上端呈敞口状，过滤板倾斜固定安装在收集筒的上端上，分隔板竖直固定安装在收集筒内，且分隔板的上侧与过滤板的下表面相抵，若干分隔板将过滤板依次分隔为若干过滤区，分隔板上设有若干过滤孔，同一过滤区上的过滤孔的直径均形态，位于下层过滤区上过滤孔的直径大于上层过滤区上过滤孔的直径。

通过上述设置，各个过滤区中的过滤孔能够对相应粒径大小的颗粒集料进行过滤，使得不同粒径的颗粒集料被收集至相应的分隔板之间，且整个过滤的效率高。

进一步，还包括步骤6，将步骤5中颗粒集料转移至过滤板的上端处，若干颗粒集料沿过滤板的上端滚落，不同直径的颗粒集料依次穿过若干直径较小的过滤孔，进入到直径稍大于颗粒集料的过滤孔中，不同直径的颗粒集料进入到不同的两个分隔板之间。

通过上述设置，只需让若干颗粒集料沿过滤板的上端滚落，即可完成对若干颗粒集料的筛分，筛分的速度快，能够提高物料的造粒效率，降低其加工成本。

进一步，滴注管的下端端面与浆料仓底面的竖直距离为大于5cm。

通过上述设置，能够有效的控制颗粒基体的液滴在硅油内下落时，颗粒基体在硅油内的下落时间，使得硅油与颗粒基体之间的表面张力和摩擦力充分的作用到颗粒基体上，使得最终的颗粒基体更加的圆润均匀。

进一步，滴注管的下端上设有均可间歇性收缩的收缩环，收缩环包括柔性的橡胶环、若干支撑钢丝和拉绳，橡胶环的上端与滴注管的下端面固定连接，支撑钢丝竖直固定安装在橡胶环内，拉绳的一端穿过若干支撑钢丝的下端并与其中一个支撑钢丝的下端固定连接，拉绳的另一端穿过橡胶环位于橡胶环外，拉绳与橡胶环的下端滑动接触。

在进行步骤4的造粒时，拉绳快速的拉紧若干支撑钢丝或者放松支撑钢丝，橡胶环的下端同步的收缩或者放松，使得若干颗粒基体在成型进入到硅油中时，被均匀的分隔为球状，且相互之间不粘连。

进一步，还包括拉伸单元，拉伸单元包括齿条、齿轮以及带动齿轮正向或反向转动的电动机，齿条与齿轮啮合，齿条滑动安装在滴注仓外，拉绳远离支撑钢丝的一端与齿条的一端固定连接。

通过上述设置，能够有效的通过电动机来控制齿条的移动，进而稳定的拉动拉绳的端部相对于橡胶环移动，使得橡胶环的收缩和放松更可控。

附图说明

图1为本发明一种浆料的固结造粒方法中造粒设备主视方向的剖视图；

图2为图1中收缩环的放大图；

图3为图1中收缩环和拉伸单元水平方向上的剖视图；

图4为本发明一种浆料的固结造粒方法中筛分装置主视方向的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：浆料仓10、滴注管101、滴注仓102、出料口103、限位片104、隔板105、液压伸缩杆106、滑块107、橡胶环20、支撑钢丝201、拉绳202、电动机203、齿条204、齿轮205、收集仓30、凸条301、收集筒401、过滤板402、分隔板403、过滤孔404。

实施例中的一种浆料的固结造粒方法，具体包括以下步骤：

步骤1：准备粘结剂和若干粗颗粒或大块状的物料，准备破碎装置、搅拌混合装置、造粒设备、高温炉和筛分装置；其中造粒设备基本如附图1、附图2和附图3所示，具体包括机架(未画出)、浆料仓10、拉伸单元、若干直径不同的滴注管101以及盛装有硅油的滴注仓102，浆料仓10、滴注管101和滴注仓102由上至下依次设置，滴注管101上端与浆料仓10连通，滴注管101下端端与滴注仓102连通，且滴注管101下端位于硅油内，滴注管101的下端端面与浆料仓10底面的竖直距离为15cm；同时如附图2所示，滴注管101的下端上设有均可间歇性收缩的收缩环，收缩环包括柔性的橡胶环20、若干支撑钢丝201和拉绳202，橡胶环20的上端与滴注管101的下端面胶接，支撑钢丝201竖直胶接在橡胶环20内，拉绳202的一端穿过若干支撑钢丝201的下端并与其中一个支撑钢丝201的下端胶接，拉绳202的另一端穿过橡胶环20位于橡胶环20外，拉绳202与橡胶环20的下端滑动接触；如图3所示，拉伸单元包括齿条204、齿轮205以及带动齿轮205正向或反向转动的电动机203，齿条204与齿轮205啮合，齿条204滑动安装在滴注仓102外，拉绳202远离支撑钢丝201的一端与齿条204的一端固定连接；还包括收集仓30，浆料仓10的底部处设有出料口103，浆料仓10的下表面上焊接有限位片104，限位片104内水平设有限位槽，收集仓30上端面上设有可嵌入到限位槽内的凸条301，凸条301与限位槽的内壁水平滑动密封连接；浆料仓10的底面内水平滑动密封安装有可对出料口103进行封堵的隔板105，隔板105的数量为二，且两个隔板105沿出料口103的竖直中线对称设置。

同时，还包括液压泵(未画出)、液压伸缩杆106和滑块107，液压泵焊接在机架上，液压伸缩杆106竖直滑动安装在机架上，液压伸缩杆106的上端与液压泵焊接并且连通，液压伸缩杆106的下端与滑块107的上表面焊接，滑块107的侧壁可与浆料仓10的内壁滑动密封连接。

如图4所示，筛分装置包括收集筒401、过滤板402和四个分隔板403，收集筒401的上端呈敞口状，过滤板402倾斜固定安装在收集筒401的上端上，分隔板403竖直焊接在收集筒401内，且分隔板403的上侧与过滤板402的下表面相抵，四个分隔板403将过滤板402依次分隔为五个过滤区，分隔板403上设有若干过滤孔404，同一过滤区上的过滤孔404的直径均形态，位于下层过滤区上过滤孔404的直径大于上层过滤区上过滤孔404的直径。

步骤2：将粗颗粒或大块状的物料放置到破碎装置进行破碎，粗颗粒或大块状的物料均形成小颗粒的粉体，粉体颗粒的粒径小于等于0.075mm。

步骤3：将步骤1中的粘结剂和步骤2中的粉体投入到搅拌混合装置中，搅拌混合装置对粘结剂和粉体进行搅拌混合，形成可成球状的粘稠混合液。

步骤4：将步骤3中的粘稠混合液转移至浆料仓10中，粘稠混合液沿若干直径不同的滴注管101向下流动，其中硅油的温度为50-100℃，且硅油在25℃的环境温度时，硅油的粘度为5-100000pa·s；然后启动液压泵，液压泵控制液压伸缩杆106伸长，液压伸缩杆106推动滑块107沿浆料仓10的内壁下移，进而对浆料仓10向粘稠混合液稳定的施加压力，该压力与粘稠混合液在自身的重力配合，使得粘稠混合液沿若干直径不同的滴注管102向下流出，粘稠混合液从滴液管102的下端以液滴状落入并穿过有机硅油液体形成多种粒径不同的颗粒基体，此过程中，电动机203带动齿轮205快速的正反转，进而齿条204拉动拉绳202快速的拉紧若干支撑钢丝201或者放松支撑钢丝201，橡胶环20的下端同步的收缩或者放松，使得若干颗粒基体在成型进入到硅油中时，被均匀的分隔为球状，且相互之间不粘连。

步骤5：水平拉动隔板105，左侧的隔板105向左移动，右侧的隔板105向右移动，将出料口103打开，此时颗粒基体在重力的作用下自动进入到收集仓30中；然后两个隔板105再次相向移动对出料口103进行封闭，水平拉出收集仓30，收集仓30上的凸条301从限位槽中滑出，过滤出收集仓30内的颗粒基体；然后将颗粒基体放置到高温炉中，以400-1500℃的温度对颗粒基体进行加热，保持加热时间在50-1000min；然后取出颗粒基体冷却至室温，形成颗粒集料。

步骤6：将步骤5中颗粒集料转移至过滤板402的上端处，五种不同粒径的颗粒集料沿过滤板402的上端滚落，不同直径的颗粒集料依次穿过若干直径较小的过滤孔404，进入到直径稍大于颗粒集料的过滤孔404中，不同直径的颗粒集料进入到不同的两个分隔板403之间，实现对颗粒集料的筛分。