专利名称：三元复合肥熔融造粒机的制作方法
技术领域：
本发明用于油冷工艺的三元复合肥的造粒，属复合肥造粒设备制造领域。
本发明的
背景技术：
用于油冷的复合造粒工艺及设备，在市埸上目前尚未发现。现有的是用于尿素、销铵的造粒设备，属现有技术。
本发明的设计目的设主一种在油冷工艺条件下能够高效造粒的三元复合肥熔融造粒机。
本发明的设计方案本发明是一种用于油冷工艺的三元复合肥造粒生产的设备。由熔融保温料槽、阀门、振动造粒喷头、电磁振动器、喷头快速锁紧及移位装置组成。被外围加热设备充分加热的氮、磷、钾三种元素物料同时进入敞口的熔融保温料槽(7)，在料槽蒸汽保温夹套的作用下保持工艺要求的温度，在搅拌器(外围附带设备)作用下被均匀混合后经熔融保温料槽(7)下部园周均布的若干个阀门进入各自的振动造粒喷头，在电磁振动器(19)及物料自身重力的作用下，经振动造粒喷头下部喷盘(15)上的若干个喷孔滴入冷却油池形成工艺所要求的球状颗粒。由于三元素(N、P、K)复合肥的熔融粘度非常大(是熔融尿素的数千倍)，且随着时间的延长或温度的改变其粘度值急剧倍增，因此，用常规的造粒方法及设备很难满足化工生产的要求。故用于此油冷工艺的造粒设备应当尽可能的缩短熔融物料的路径，尽可能的减小管路的阻力，尽可能地缩短物料在设备中的滞留时间，同时还必须用其它的辅助方法(如给造粒喷头施以强制振动等)以令熔液在最佳熔融状态时就离开造粒喷头喷孔。因此，采用商品阀门的结构不可能达到上述要求，本发明设备的熔融保温料槽(7)自设n个与造粒喷头数量相对应的直通阀门，当振动造粒喷头工作时，阀芯(8)脱离阀体(9)呈开启状，溶液直接进入造粒喷头，当需要关闭某个喷头时，则将其阀芯(8)推至闭合位置，此时阀芯(8)上端面与熔融保温料槽(7)底部平面平行，熔融物料在搅拌器的作用下可正常流动，不会产生不流动的死角现象，可有效避免由于阀门闭合阀芯上部管段中的物料由于长时间能不流动而发生化学聚合反应。其设计方案①一种三元复合肥熔融造粒机，至少由熔融保温料槽、直通阀门、振动造粒喷头和电磁振动器构成，熔融保温料槽的槽底设有n个直通阀门，阀门的阀体为中空内锥的带台园柱体且与熔融保温料槽的槽底固为一体、阀门的阀芯由带有导向板的阀杆沿导轨和设置在熔融保温料槽外壁上的把柄控制机构实现其阀芯的开、合，与n个阀门数量相对应的振动造粒喷头通过喷头活动件和喷头静止件与直通阀门中的阀体相连，振动造粒喷头的喷壶部分设有电加热装置，电磁振动器位于熔融保温料槽的下方，其产生的动力通过连杆机构带动喷头活动件的运动。②一种三元复合肥熔融造粒机，至少由熔融保温料槽、直通阀门、振动造粒喷头、喷头快速锁紧移位机构和电磁振动器构成，熔融保温料槽的槽底设有n个直通阀门，阀门的阀体为中空内锥的带台园柱体且与熔融保温料槽的槽闭固为一体、阀门的阀芯由带有导向板的阀杆沿导轨和设置在熔融保温料槽外壁上的把柄控制机构实现其阀芯的开、闭，与n个阀门数量相对应的振动造粒喷头通过喷头活动件和喷头静止件与直通阀门中的阀体相连，振动造粒喷头的喷壶部分设有电加热装置，电磁振动器位于熔融保温料槽的下方，其产生的动力通过连杆机构带动喷头活动件的运动，喷头快速锁紧移位装置位于熔融保温料槽的侧壁，其喷头快速锁紧移位装置中的快速锁紧活动连杆与振动造粒喷头中法兰外缘上两个对称的喷头锁紧轴销连接，以实现振动喷头的联接或脱离及旋转。
本发明与背景技术相比，可满足三元复合肥油冷工艺造粒量及粒子形状的要求；可满足化工连续生产的要求；可在正常生产中做到不停车对故障造粒喷头或阀芯进行更换及检修；可减轻操作工人的劳动强度。
图1是三元复合肥熔融造粒机的局部结构示意图。
图2是图1中A-A的剖视结构示意图。
图8是振动造粒喷头的主视结构示意图。
图4是图3中A-A的剖视结构示意图。
图5是图3中B-B的剖视结构示意图。
图6是图5中K的放大结构示意图。
图7是喷头快速锁紧移位装置的结构示意图。
图8是喷头快速锁紧移位装置将造粒喷头移位后的结构示意图。
图9是电磁振动器的结构示意图。
附图标号说明1-销轴2-水平连杆3-弹性连杆4-控制板5-控制把柄6-阀杆7-料槽8-阀芯9-阀体10-快速锁紧及移位装置11-喷头静止件12-喷头活动件 13-锁紧丝杠 14-橡胶波纹板 15-喷壶及喷盘16-导向弹簧总成 17-电加热装置 18-振动连杆 19-电磁振动器 20-导轨22-导向板 19-电磁振动器 22-副连杆 23-副连杆销 24-主振动连杆销25-主振动连杆 26-锁紧销轴 27-主振动连杆销 28-喷头静止法兰29-喷头翻转支撑板 30-喷头翻转支撑销轴 31-喷头活动法兰32-喷头活动联结法兰 33-橡胶波纹板压紧法兰 34-主振动连杆销套35-锁紧螺母 36-导向螺杆 37-弹簧座 38-弹簧 39-翻转定位按钮40-翻转定位拉杆 41-轴承压盖 42-轴承 43-轴承盒 44-空心转轴45-翻转定位棘爪 46-翻转定位轴套 47-翻转定位轴 48-静止连杆49-丝杠套 50-丝母 51-快速锁紧活动连杆 52-快速锁紧活动连杆销轴53-翻转销轴 54-喷头锁紧销轴 55-喷头活动件连杆支座结合附图1～7对本发明作以叙述。
熔融保温料槽(7)为敝口双层耐腐蚀金属材料焊接结构(属压力容器)，内部为熔融物料仓，两层金属之间为蒸汽保温夹层。
阀体(9)为中空内锥的带台园柱体，与熔融保温料槽(7)材质相同且熔焊为一整体，均匀分布在熔融保温料槽(7)底部园周上，数量视产量设置3～12个，其中1～3个为备用。阀体(9)内锥与阀芯(8)外锥配合，外端面与振动造粒喷头联结，阀芯(8)与阀体(9)锥度配合部分为耐腐蚀的揉性材料制成，其余为不锈钢，阀芯(8)与阀杆(6)联结为一整体，阀杆(6)上下两端固定有导向板(21)，可沿固定在熔融保温料槽(7)内壁上的对应于阀体(9)的金属导轨(20)作上下运动。
阀门的开合由固定在熔融保温料槽(7)外壁的控制板(4)及可绕销轴转动的控制把柄(5)来完成，当控制把柄(5)绕轴运动时，以销形式联结在控制把柄(5)上的连杆(2)将带动阀杆(6)沿导轨(20)垂直移动，控制把柄(5)的定位由弹簧及定位销来完成，把柄上的连杆(3)由2～4个压力弹簧联结，其目的是令阀芯(8)与阀体(9)在关闭时有一恒定的压力，同时当结合面有固体杂物时不会因阀芯(8)位置发生变化而影响控制把柄(5)的定位。
在检修更换阀芯(8)时，只需抽掉阀杆(6)与水平联杆(2)连结的销轴(1)即可提出阀芯(8)。喷头工作时在电磁振动器(19)的作用下作轴向振动，其振动幅度在0.5～5毫米之间无级可调，其振动频率在0～400Hz之间无级可调，轴向振动可令高粘度的熔液尽快通过造粒喷头的喷孔且可根据工艺要求改变液滴断裂的长度(即成品颗粒的球径)，造粒喷头在振动时其轴向几何尺寸必然发生变化，固喷头分活动件(12)及喷头静止件(11)两大部分，电磁振动器(19)固定在喷头静止件部分，通过连杆(18)带动喷头活动部分(12)运动，在动、静部分之间，通过橡胶波纹板压紧法兰(33)及橡胶波纹板(14)来完成密封及作为位置变化的补偿元件，为抵销喷头活动部分(12)的重量以及减轻电磁振动器(19)的功率，在动、静件之间还设有3～6个导向弹簧座总成(16)。
振动造粒喷头的喷壶部分包覆一层低压电加热装置(17)，该装置的功能是对造粒喷头的喷盘预热及工作时对物料保温。振动造粒喷头由喷头静止件及喷头活动件两部分组成。喷头的振动源为专门设计的可变频率、可调振幅的电磁振动器。喷头的加热元件为专门设计的、由温度传感器控制的低压电加热器。喷头工作时在电磁振动器(19)的作用下作轴向振动，其振动幅度在0.5～5毫米之间无级可调，其振动频率在0～400Hz之间无级可调。轴向振动可令高粘度的熔液尽快通过喷头喷孔且可根据工艺要求改变液滴断裂的长度(即成品颗粒的球径)。造粒喷头在振动时其轴向几何尺寸必然发生变化，故本发明的喷头分活动件法兰(31)及喷头静止件法兰(28)两大部分，电磁振动器(19)固定在喷头静止件法兰(28)，通过主振动连杆(25)带动喷头活动法兰(31)运动，主振动连杆(25)的振动支点系穿在主振动连杆销套(34)内的振动连杆销(24)，当电磁振动器(19)工作时，副磁铁带动副振动连杆(22)，通过副振动连杆销(23)改变方向，带动主振动连杆(25)作绕主振动连杆销(27)轴心摆动，主振动连杆(25)另一端通过主振动连杆销(27)带动喷头分活动法兰(31)完成对喷头的垂直振动。在动、静部分之间，用特制的橡胶波纹板(14)来完成密封及作为位置变化的补偿元件。为抵销喷头活动法兰件(12)的重量以及减轻电磁振动器(19)的功率，在动、静件之间还设有3～6个导向弹簧座总成(16)。弹簧座(37)圆周分布且固定在喷头活动件(12)的法兰端面上，弹簧座(37)中间滑动配合一个套着压力弹簧(38)的导向螺杆(36)，导向螺杆(36)的螺纹联结在喷头静止法兰(28)圆周分布的与弹簧座(37)相对应的螺孔内，锁紧螺母(35)将调整好弹簧(38)弹力的导向螺杆(36)固定。喷头喷壶部分(15)包覆一层低压电加热装置(17)，该装置的功能是对喷头的喷盘预热及工作时对物料保温。为了防止喷盘上相邻两孔的液滴在出口处粘连，喷盘的开孔用模具冲压为凸缘状(如附图6)。
振动造粒喷头在更换、清洗、检修时必须脱离熔融保温料槽(7)，本发明的快速锁紧移位装置(10)能够完成该工作。需要将振动造粒喷头移位时，只需将锁紧丝杠(13)松动1～3圈即可令振动造粒喷头的法兰脱离阀体(9)联结面且可绕固定在熔融保温料槽(7)外壳上的轴承盒轴心旋转180度，此项设计可改善用户在更换振动造粒喷头时操作工人在高温(料槽温度120℃)，高危(振动造粒喷头正下方即是数米深，数十立方米的冷却油池)，高难(常规方法必须弯腰、探身将百余摄氏度，十余公斤重的振动造粒喷头用螺栓联结等形式拆下或装上)时的工作条件，可十分轻松快捷地将振动造粒喷头移至操作平台踏步端进行必要的检修，当振动造粒喷头移至平台端后，视需要可将喷孔朝下的振动造粒喷头通过快速锁紧移位装置(10)的杆杠机构翻转90度以便于检修振动造粒喷头内部，复位时只需按动复位按钮即可使振动造粒喷头恢复原方位。其结构造粒喷头法兰外缘有对称的两个喷头锁紧轴销(54)，与快速锁紧活动连杆(51)连结，当快速锁紧活动连杆(51)绕快速锁紧活动连杆销轴(52)运动时，造粒喷头的位置即发生变化(或联结或脱离)。快速锁紧活动连杆(51)的绕轴运动由丝杠(13)的运动来决定，丝杠(13)一端为连接在快速锁紧活动连杆(51)上的丝母(50)，另一端为连接在固定在空心转轴(44)上的静止连杆(30)端部的丝杠套(49)内，当丝杠(13)转动时，丝母即带动快速锁紧活动连杆(51)绕快速锁紧活动连杆销轴(52)运动从而令喷头的位置发生变化。喷头脱离料槽阀体后，在人力作用下，可绕空心转轴轴心旋转180°角，此时喷头即可移至操作平台踏步端。喷头颈部固定有翻转支撑板，通过翻转定位销(53)与翻转定位轴(47)连接，翻转定位轴(47)在翻转定位轴套(46)中可轴向滑动，翻转定位轴套(46)通过其端部的十字销连接在静止连杆(48)上且可绕其十字销中心转动，翻转定位轴(47)的端部有一棘爪槽，当喷头绕喷头销轴翻转90°时，翻转定位轴(47)随喷头翻转而被拉出，棘爪槽将落入翻转定位棘爪(45)，此时喷头的向位由喷盘水平状改为垂直状。翻转定位棘爪(45)支点在翻转定位轴套(46)的十字轴销上(即可绕该轴销转动)，在翻转定位棘爪(45)中部有一动点，与翻转定位拉杆(40)以销形式连接，翻转定位拉杆(40)另一端与翻转定位按扭(39)的杠杆连接，按下翻转定位按钮(39)，翻转定位拉杆(40)即可使翻转定位棘爪(45)脱离棘爪槽，喷头即可由喷盘垂直状恢复水平状。喷头快速锁紧移位装置，空心转轴(44)位于轴承盒(43)内，其两端设有轴承(42)，轴承(42)位于轴承盒(43)内的凹台上，轴承压盖(41)位于轴承(42)上，翻转定位拉杆(40)位于空心转轴(44)内，按钮(39)通过位于轴承压盖(41)上的支点与翻转定位拉杆(40)的上端铰接，翻转定位拉杆(40)的下端与翻转定位棘爪(45)铰接，翻转定位拉杆(40)的下部装有压簧，翻转定位棘爪(45)的一端与翻转定位轴(47)、翻转定位轴套(46)铰接且翻转定位轴(47)位于翻转定位轴套(46)内，翻转定位轴套(46)和翻转定位轴(47)上均开有棘爪槽且与翻转定位棘爪(45)相匹配，翻转定位轴(47)的前端与位于振动造粒喷头中喷头静止件上的喷头翻转支撑板中的轴孔采用翻转销轴(53)铰接，静止连杆(48)的一端与丝杠套(49)铰接，丝杠(13)位于丝杠套(49)内，静止连杆(48)的另一端与空心转轴(44)固接，快速锁紧活动连杆(51)一端采用丝母(50)与丝杠(13)铰接、另一端采用喷头锁紧销轴(54)、快速锁紧活动连杆销轴(52)分别与振动造粒喷头中喷头静止件中的轴孔及空心转轴(44)上的轴孔铰接。喷头锁紧销轴(54)和快速锁紧活动连杆销轴(52)间的间距等于翻转销轴(53)和翻转定位轴(47)的轴孔间的间距。
造粒喷头电磁式振动装置，至少由变频器(65)、调压器(66)、主铁芯(56)、线包L1和L2(57)、副铁芯(58)、副铁芯摆动支架(59)及连杆动力传递机构(61～64)构成，主铁芯(56)呈U字形结构，其端面呈凹圆弧状，副铁芯(58)位于副铁芯摆动支架(59)上，其端面呈带有凹槽的凸圆弧状且与主铁芯(56)端面呈间隙相匹配、副铁芯摆动支架(59)的尾部设有摆动中心销轴(60)，连杆动力传递机构中的副连杆(61)与副铁芯摆动支架(4)及主连杆(63)的一端铰接，主连杆(63)的中部支点(62)铰接在造粒喷头的喷头静止件上，主连杆(63)的另一端轴孔(64)铰接在造粒喷头的喷头活动件上，线包L1和L2(57)分别套在U字形主铁芯上(56)，其L1和L2一端为同名端连接，另一端接调压器(66)的输出端，调压器(66)的输入端接变频器(65)的输出端。工作原理变频器(65)采用现有技术，如日本omron公司产的3G3EV，最高工作频率为400Hz，输出电压～220V。调压器为专用调压器，输出0～220V的交流电压，送入电磁振动装置的两组线包L1和L2(57)上，因两组线包的接法为同名端连接，所以瞬间产生的两磁场相反，从而对副铁芯(58)产生了两个方向的拉力，随着交流电周期的变化，副铁芯(58)带着连杆(61～64)也相应的上下移动，并和交流电频率的变化同步。随着交流电压幅度的改变，上下移动距离也随着改变，达到了同时调节频率和幅度的目的。
本发明设备的小时产量=G1工作喷头的数量n1；备用喷头的数量n2；熔融保温料槽设置的喷头数量n=n1+n2,n=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,……；每个喷头均有一个独立的电磁振动器及电加热装置和温度传感器；每个喷头的小时产量=G/n1。
正常操作时，开启n1个喷头，当报警显示某个喷头发生故障时，开启经过充分预加热的备用喷头同时关闭该故障喷头，此时总产量不会变。
当工艺波动，进料量低于额定值且约等于单个喷头的喷量时，可相应地关闭一个喷头以平衡进、出料量；当工艺波动进料量大于额定值且约等于单个喷头的喷量时，可相应的增开一个备用喷头以平衡进料量。
喷头的出料靠电磁振动的外力及物料自身的重力，故物料在熔融状态时喷头内部各点的静压力是一致的，不会因为一部分孔眼被杂物堵塞而使成品颗粒的几何尺寸发生明显的变化。
权利要求
1.一种三元复合肥熔融造粒机，其特征是至少由熔融保温料槽、直通阀门、振动造粒喷头和电磁振动器构成，熔融保温料槽的槽底设有n个直通阀门，阀门的阀体为中空内锥的带台园柱体且与熔融保温料槽的槽底固为一体、阀门的阀芯由带有导向板的阀杆沿导轨和设置在熔融保温料槽外壁上的把柄控制机构实现其阀芯的开、闭，与n个阀门数量相对应的振动造粒喷头通过喷头活动件和喷头静止件与直通阀门中的阀体相连，振动造粒喷头的喷壶部分设有电加热装置，电磁振动器位于熔融保温料槽的下方，其产生的动力通过连杆机构带动喷头活动件的运动。
2.一种三元复合肥熔融造粒机，其特征是至少由熔融保温料槽、直通阀门、振动造粒喷头、喷头快速锁紧移位机构和电磁振动器构成，熔融保温料槽的槽底设有n个直通阀门，阀门的阀体为中空内锥的带台园柱体且与熔融保温料槽的槽底固为一体、阀门的阀芯由带有导向板的阀杆沿导轨和设置在熔融保温料槽外壁上的把柄控制机构实现其阀芯的开、闭，与n个阀门数量相对应的振动造粒喷头通过喷头活动件和喷头静止件与直通阀门中的阀体相连，振动造粒喷头的喷壶部分设有电加热装置，电磁振动器位于熔融保温料槽的下方，其产生的动力通过连杆机构带动喷头活动件的运动，喷头快速锁紧移位装置位于熔融保温料槽的侧壁，其喷头快速锁紧移位装置中的快速锁紧活动连杆与振动造粒喷头中法兰外缘上两个对称的喷头锁紧轴销连接，以实现振动喷头的联接或脱离及旋转。
全文摘要
三元复合肥熔融造粒机，至少由熔融保温料槽、直通阀门、振动造粒喷头和电磁振动器构成。熔融保温料槽的槽底设有直通阀门，阀门的阀体与熔融保温料槽的槽底固为一体、阀芯由导向板、阀杆、导轨和设置在熔融保温料槽外壁上的把柄控制机构实现其阀芯的开、闭，振动造粒喷头与直通阀门中的阀体相连，振动造粒喷头的喷壶部分设有电加热装置，电磁振动器位于熔融保温料槽的下方，其产生的动力通过连杆机构带动喷头活动件的运动。
文档编号C05G1/00GK1227768SQ99100629
公开日1999年9月8日 申请日期1999年2月9日 优先权日1999年2月9日
发明者孔亦周 申请人:张乃良, 孔亦周