肖鋼軍

摘 要：該文介紹了一種實(shí)用新型專利產(chǎn)品盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)，是為工業(yè)炸藥生產(chǎn)中定量輸送的同時(shí)加熱膨脹一種含有熱塑性樹脂的粉狀改性劑而設(shè)計(jì)、制造的。盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)刮板采用阿基米德螺線結(jié)構(gòu)形式，回轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)物料按螺旋形曲線前進(jìn)，使物料在直徑不大的圓盤上走過較長的距離，均勻受熱膨脹，通過調(diào)節(jié)盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)的轉(zhuǎn)速、圓盤溫度和計(jì)量螺旋加料速度，可以方便的控制改性劑的膨脹效果。介紹了設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：熱塑性樹脂 粉狀改性劑 盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)

中圖分類號(hào)： TB654 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

熱塑性樹脂是一種新的高分子材料，其可賦予材料一些新的性能，并能克服材料本身的某些缺陷，如可賦予材料保溫、隔熱、阻燃等性能，提高其強(qiáng)度，減輕比重等?？蓱?yīng)用于印刷油墨、汽車涂料、建筑材料、防滑材料等眾多行業(yè)。主要用途包括發(fā)泡劑、輕量填充劑、炸藥敏化劑等。

對(duì)于粉粒狀銨油炸藥，由于其藥粉密度過高，采用傳統(tǒng)木粉作調(diào)節(jié)劑敏化效果有限，在小直徑炮孔裝藥深孔爆破中，經(jīng)常出現(xiàn)部分拒爆或者爆炸不完全，從而影響爆破效果，制約著其應(yīng)用。為消除上述缺陷，長沙亦川機(jī)電設(shè)備科技有限責(zé)任公司發(fā)明了高分散性熱膨脹性樹脂微粉，并發(fā)明制造了高分散性熱膨脹性樹脂微粉和分散載體混合成的粉狀改性劑。該粉狀改性劑添加到粉粒狀銨油炸藥中，能夠降低裝藥密度，提高其爆轟感度，消除了小直徑粉狀銨油炸藥深孔拒爆或者爆炸不完全的缺陷，具有很好的應(yīng)用價(jià)值[1]。

1 盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理

盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)由機(jī)架、電機(jī)、減速機(jī)、主軸、圓盤、刮板支架、機(jī)罩、連接角鋼、刮板、保溫殼體等零部件組成。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圓盤為空心夾套結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部通以飽和蒸汽、熱水或?qū)嵊?，作為加熱介質(zhì)，借助傳導(dǎo)間接加熱盤面上所接觸的物料[3]。圓盤上裝有溫度傳感器，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圓盤溫度，圓盤上有熱載體的進(jìn)出口接管，進(jìn)口管路上安裝電控閥門。

圖1盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

（圖中：1.機(jī)架、2.電機(jī)、3.減速機(jī)、4.主軸、5.圓盤、6.刮板支架、7.機(jī)罩、8.連接角鋼、9.刮板、10.保溫殼體、13.溫度傳感器、14.進(jìn)出口接管）

刮板采用阿基米德螺線結(jié)構(gòu)形式，回轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)物料按螺旋形曲線前進(jìn)，使物料在直徑不大的圓盤上走過較長的距離，均勻受熱膨脹，刮板兩側(cè)間隔錯(cuò)開鉚接有小的外刮板和內(nèi)刮板，外刮板推動(dòng)物料前進(jìn)，兼具翻炒攪拌功能，內(nèi)刮板回推、翻炒、攪拌物料。

機(jī)罩由工業(yè)濾布縫制，防止粉塵飛揚(yáng)，起排濕作用。

電機(jī)采用變頻調(diào)速，刮板回轉(zhuǎn)速度和物料停留時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

工作時(shí)，電機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸上裝有刮板支架，刮板支架通過連接角鋼與刮板相連，從而帶動(dòng)刮板回轉(zhuǎn)。物料由機(jī)罩中間的進(jìn)料口通過計(jì)量螺旋定量加入，落到加熱的圓盤表面，由刮板推動(dòng)前進(jìn)，均勻加熱膨脹，直到圓盤外緣的下料口排出。

盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、高效節(jié)能、物料受熱均勻無死角、在輸送的同時(shí)加熱膨脹、可調(diào)控性好、滿足生產(chǎn)線上連續(xù)膨脹給料要求。

2盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)的應(yīng)用

實(shí)施例1：試驗(yàn)車間試機(jī)。

改性劑通過計(jì)量螺旋定量加入到盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)圓心位置，刮板隨主軸旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)改性劑按螺旋形曲線前進(jìn)，由圓心位置掃到最外圈出口處直至在出口處排出。在此過程中，改性劑加入、膨脹與出料過程連續(xù)進(jìn)行，改性劑均勻的鋪滿整個(gè)盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)底盤，由底盤提供熱量對(duì)改性劑進(jìn)行膨脹。

盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)規(guī)格為直徑1 m，圓盤加熱介質(zhì)為蒸汽，由小型電蒸汽發(fā)生器提供。盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)的轉(zhuǎn)速為10～30 r/min，所用蒸汽溫度為100～120℃，蒸汽溫度受溫度傳感器與蒸汽電磁閥控制。通過調(diào)節(jié)盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)的轉(zhuǎn)速、蒸汽溫度和計(jì)量螺旋加料速度，可以方便的控制改性劑的膨脹效果。粉狀改性劑自然堆積密度為0.5～0.6 g/cm3，預(yù)膨脹后自然堆積密度0.05～0.15 g/cm3，經(jīng)過掃描電鏡觀察，可熱膨脹微球經(jīng)預(yù)膨脹后顆粒粒徑為30～80 μm。

實(shí)驗(yàn)中，改性劑加料速度為0.43 kg/min，連續(xù)給料10 kg，圓盤蒸汽溫度控制為（100±2）℃，刮板轉(zhuǎn)速為14 r/min，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，出料順暢，改性劑膨化后自然堆積密度為0.125 g/cm3，滿足膨脹給料要求。

實(shí)施例2：生產(chǎn)試機(jī)。

實(shí)施的炸藥技術(shù)配方：改性銨油炸藥 99.0～99.5 wt% ，添加劑 1.0～0.5 wt%

實(shí)施的技術(shù)方案：在長沙礦冶研究院和長沙亦川機(jī)電設(shè)備科技有限責(zé)任公司轉(zhuǎn)讓的改性銨油炸藥連續(xù)生產(chǎn)線上，將盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)按要求安裝在制藥車間球磨出藥螺旋上方，加熱介質(zhì)采用蒸汽，與車間低壓蒸汽管道按要求連接，控制系統(tǒng)及安全監(jiān)控系統(tǒng)完成安裝調(diào)試，設(shè)置好給料頻率和膨脹溫度，球磨機(jī)開始出藥后，啟動(dòng)盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)，改性劑完成膨脹，連續(xù)自動(dòng)定量添加到出藥螺旋中與炸藥混合均勻，生產(chǎn)出密度可調(diào)的改性銨油炸藥。

實(shí)施的產(chǎn)量：2萬余噸。

實(shí)施效果及實(shí)測(cè)性能指標(biāo)：炸藥產(chǎn)能為2.5 t/h，添加劑加入速度為0.43 kg/min，刮板轉(zhuǎn)速為14 r/min，圓盤蒸汽溫度為（100±2）℃。成品炸藥松散好裝藥，爆速3450m/s，藥卷密度0.95 g/cm3，殉爆距離9 cm。用戶使用深孔完全爆轟，不留根底，反映良好。盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，添加劑受熱均勻、膨脹效果好，給料均勻、無積料、無殘留，滿足連續(xù)膨脹給料要求。

3結(jié)語

盤式連續(xù)膨脹給料機(jī)用來定量添加含有熱塑性樹脂的粉狀改性劑，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，改性劑膨脹質(zhì)量好，能夠滿足生產(chǎn)線上連續(xù)膨脹給料要求。

（1）由于刮板采用阿基米德螺線結(jié)構(gòu)形式，回轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)物料按螺旋形曲線前進(jìn)，使物料在直徑不大的圓盤上走過較長的距離，均勻受熱膨脹，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。

（2）圓盤是熱傳導(dǎo)式設(shè)備，且刮板上的內(nèi)外小刮板有翻炒攪拌作用，料層薄，熱阻低，熱效率高，回轉(zhuǎn)速度低，物料在翻炒過程中不容易破碎，物料受熱均勻不破損。

（3）圓盤上裝有溫度傳感器，熱載體的進(jìn)口管路上安裝電控閥門，很容易實(shí)現(xiàn)連鎖控制，溫控簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。

（4）電機(jī)采用變頻調(diào)速，刮板的回轉(zhuǎn)速度和物料停留時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備可調(diào)控性好。

在其他行業(yè)，需要小劑量輸送粉粒狀物料，且需要加熱干燥的場(chǎng)合，也能夠得到推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 長沙亦川機(jī)電設(shè)備科技有限責(zé)任公司.一種炸藥的敏化方法[P].中國專利：201210275904.6，2012-10-24.

[2] 松本油脂制藥株式會(huì)社.熱膨脹性微球的制備方法及其應(yīng)用[P].中國專利：200880016933.2，2010-3-24.

[3] 劉廣文編.干燥設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009：630-634.