石膏板生产设备的制作方法

专利名称：石膏板生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及石膏板生产设备，更具体说，涉及可由海运集装箱运输的石膏板组合式生产设备。
背景技术：
石膏板生产设备一般包括制备石膏浆的工位，将此浆液浇注到加强材料上的工位，形成并用另一加强材料涂敷浆液上表面的工位，石膏水合工位，石膏板切割工位，石膏板传送工位及石膏板干燥工位，和再切割与装箱工位。现有生产设备的干燥工位通常包括产生高温气体的燃烧炉。
这些生产设备很复杂，尺寸也很大。石膏板生产设备安装地点远离其主要部件生产地时，就需要将这些分解的部件运输，在安装现场生产其余构件，并有合格的技术人员来制造和组装生产设备。这样的安装工作费时间，费钱且有风险。
此外，这些生产设备的燃烧炉为了烘干石膏板，消耗燃料很多。

发明内容
因此需要一种容易在现场预装配，检验，运输及安装以节省费用的生产设备。因此本发明提出一种石膏板生产设备，其包括一水合工位，该水合工位包括连在一起的几个水合组件；一干燥炉，该干燥炉包括连在一起的几个干燥组件，所述的水合和干燥组件能放进标准运输集装箱。
根据一个实施例，水合组件具有适合于将两个水合组件连接起来的相配的支撑板。
根据另一实施例，水合工位包括单驱动马达。
根据又一个实施例，干燥组件连接在一起，形成可通过石膏板的通道。
根据又一实施例，生产设备进一步包括一分配台，可将石膏板放置在与炉子内各层对准的位置。
还可为干燥组件沿导轨滑动而作好安装准备。
根据一个实施例，在上述干燥组件的侧向和上方附加绝热板。
根据另一实施例，干燥炉进一步包括一高温气源，一间接加热回路，该加热回路穿过通道并与所述高温气源相连，和一直接加热回路。
根据又一实施例，根据本发明的设备进一步包括一与间接加热回路的出口连接的颗粒物过滤器，直接加热回路也连接到该颗粒物过滤器的出口。
根据又一实施例，生产设备进一步包括从直接加热回路排出气体的回收装置。
此外，提供的生产设备可进一步包括传送石膏板通过通道的装置。
根据一个实施例，石膏板传送装置包括滚轴。
根据另一实施例，滚轴由单马达驱动。
根据又一实施例，来自高温气源的气体在180-350°温度下进入间接加热回路。
根据又一实施例，气体在120-160°温度下进入直接加热回路。
还可采取措施，使通道出口处滚轴间距大于通道进口处滚轴间距。
根据一个实施例，间接加热回路有多根管子，其一端与第一集气管连通且与之固定，其另一端与第二集气管连通且可滑动。
本发明的目的还在于提供一种安装根据本发明所述生产设备的方法，该方法包括将水合组件连接起来形成水合工位，和干燥组件连接起来形成干燥炉。
本发明还涉及改变和提高根据本发明所述生产设备的生产能力的方法，该方法包括以下步骤将附加水合组件连到水合工位，将附加干燥组件连接到干燥炉，以及提高水合工位和干燥炉的传送速度。


通过参考实例和附图，阅读了本发明实施例的以下描述后，本发明的其它特征和优点会更加清楚。
图1是根据本发明所述生产设备的示意图；
图2是根据本发明生产设备的水合组件的侧视图；图3是图2的水合组件的正视图；图4是根据发明所述干燥炉的原理图；图5是燃烧器的一个实施例的侧向剖视图；图6是图5燃烧器的正向剖视图；图7是根据本发明所述生产设备的干燥组件的侧视图；图8是图7的干燥组件的正视图；及图9是干燥组件一个特定实施例的正视图。
具体实施例方式
本发明提供一种组合式的石膏板生产设备，这些组件能方便地连接起来且能以标准集装箱运输。该生产设备主要包括在水合工位中连接的组件和在干燥炉内连的组件。
在以下的描述中，组件连接具有比简单地将它们连结起来更宽的理解范围。这是因为，可能会考虑排列好的组件连接好后，是否能配合好让石膏板经过。
图1示出根据本发明所述生产设备一个实例的示意图。所述生产设备1的基本原理可跟随石膏板的形成加以说明。在工位2中准备好石膏并形成一湿石膏板。该湿石膏板离开工位2并沿水合工位3移动，在水合工位3中水与半水合钙(calcium hemihydrate)起反应。在水合工位3之后，湿石膏板通过锯切工位4，将湿石膏板长条切成规定尺寸的石膏板。加工好的石膏板通过传送工位5，将石膏板送到倾斜台21。石膏板在工位6内向上滑动到各种高度并传递到干燥炉7的各种高度。石膏板在通过炉子时干燥和硬化，它们被放在炉子出口处出料装置8上，以便运输到重锯切和打包工位或末道工位。在图1中，线段划分出生产设备1的各种组件。
湿石膏板通常是在工位2上通过将浆液状态的石膏浇注在纸幅(paper web)上形成。该石膏上再盖另一张纸幅。然后，此组合件进入到压延机或挤压机，以便固定湿石膏板的预定厚度。之后，还可将湿石膏板送到硬膜下面，以便沿此湿石膏板边缘形成斜边。然后，湿石膏板通常以连续形式沿水合工位3通过。
水合工位3由几个连在一起的水合组件9组成。在图1的实例中，水合工位有7个连接起来的水合组件9。水合组件9在水合阶段起支承和传送湿石膏板的作用。图2与图3示出水合组件9的一实例。各水合组件9的尺寸使其能装进标准的海运集装箱内。这样的集装箱通常长20或40英尺(即6.10或12.19米)。标准高度和标准宽度分别为2.28米和2.35米。水合组件9最好做成能装进长6米，宽2.30米，高2.20米的平行六面体内。因此，水合组件9能装进大部分标准集装箱。图2的水合组件9，其长度A＝5800mm，宽度B＝1600mm，高度C＝830mm。因此能将几个这样的水合组件9放在一个集装箱内。图1的水合工位含7个类似于图2中工位的水合组件9a-9g，因此可放入4个长6米的标准集装箱。
水合组件9安装有滚轴10使其在纵向构件11的两端旋转。滚轴10可安装在滑动轴承或滚动轴承上。这些滚轴10使运输皮带16在受到很小的力时即可运动。这些纵向构件11固定在支腿12上。水合组件通常有4条支腿12，通常可以用固定支撑板13将支腿12固定到地面上。这些固定支撑板可以有一块平板支承在地面。这块平板上可以有孔，可穿过一个或几个固定螺钉。支腿12还可有调整装置， 调节滚轴10相对于地面的高度。因此，可采用伸缩支腿，其调节机构可调整。也可采用带螺纹的支腿12，其与地面中的阴螺纹配合。因此水合组件可适应高低不平的地面。
水合组件9还可具有相称的支承板14，可让水合组件9连接另一水合组件。两个水合组件9可用焊接，夹紧或拧螺钉连接相称的支承板，使其在相称支承板14上连结在一起。水合组件9可不用相称的支承板4，而将水合组件9各自纵向构件直接焊接。相称的支撑板14还可在两台水合组件9之间提供电连接。
湿石膏板由运输皮带16运送，运输皮带在其后端或前端由一个或几个转筒17引导。皮带16有大的支承面，可接纳湿石膏板。湿石膏板在水合开始时机械性能差，因而不堪变形。此外，皮带16由一转筒17b驱动，转动17b本身由马达18驱动。皮带16在回转滚轴10上滑动，被夹在湿石膏板和滚轴10之间。因而湿石膏板由皮带16沿水合工位3传动。可采用宽1400mm的皮带在同样长度的滚轴10上滑动。湿石膏板可只在部分水合工位上传动，例如，将皮带只放在第一水合组件上。从图1可见，皮带只用在头四个水合组件9上。然后，湿石膏板便足以沿后面组件(如图2所示)的滚轴10运动，如果湿石膏板的水合作用在这一阶段足够的话。马达18，转筒17和皮带16的尺寸最好设计为能装进一个或几个标准货运集装箱。
应用水合组件9很容易改变生产设备的生产率而不用改变湿石膏板的水合性能。这是因为，可通过连接附加的水合组件9使水合工位3的长度加长，既然如此，与水合工位3长度的增加成正比地增加马达18的转速就足够了，这样可获得相同的水合时间。由无级变速转动装置控制的马达18容易改变皮带16的传动速度。因此在保持相同水合时间的同时，很容易增加在水合工位3的生产量。接下来只要向生产设备运送一个或几个内装水合组件的集装箱就足以扩大水合工位3。
在水合工位3之后可提供锯切工位4，此锯切工位可以是自动化的，也可不是，且能使湿石膏板变成预定长度的石膏板。本工位和水合工位9一样，可通过将几个锯切组件19连接起来产生。本工位也可制作成单台锯切组件19。应用类似于滚轴10的回转滚轴，使锯切后的石膏板和进入传送工位5之前的石膏板之间产生间距。上面给出的水合的尺寸可适用于组件19。此尺寸使锯切组件19能装进大多数标准集装箱。例如，通过将4个高830mm，宽1600mm的组件连接起来得到锯切工位4。第一锯切组件19a可以有圆锯，长度为3500mm。以后的两个组件19b和19c可以有托辊(idle roller)，长度为2400mm。第四组件19d可以有由马达驱动的滚轴，以便传送石膏板，其长度为2800mm。该尺寸使这些组件可装进一只集装箱。
在安装图1所示生产设备时，生产工位布置成U形以缩短设备的长度。该情况下，可用传送工位5将石膏板从锯切工位4带到倾斜工作台21或炉子7。传送工位也可由传送组件20连接起来形成。这些组件与组件9一样，并具有与滚轴10相似的回转滚轴。这些滚轴的长度与石膏板尺寸一致。组件20的滚轴是空转的，这种情况下，足以将石膏板放置在滚轴上然后推动该石膏板以便运送。还可应用包括回转台的组件20a和20e，例如回转90°来改变所接收到的石膏板的方向。这些工作台可安装在一作动筒上，以便改变石膏板在高度方向的位置。还可利用滚轴，或几根小皮带，沿石膏板的横向推动传送工位5上的石膏板。水合组件9的上述尺寸也可适用于组件20。这些尺寸使传送组件20可装进大多数标准集装箱。
也可在炉子7的进口前面放置一分配台6。分配台6使石膏板比较容易放到炉子7的各层上。分配台6可以具有倾斜或抬高组件21。此倾斜或抬高组件可由一作动筒22或链条操纵。然后，可将石膏板放在组件21上，然后开动作动筒22以便使石膏板倾斜或抬高。之后，可将与炉子7各层对齐的石膏板，或与各排滚轴23对齐的石膏板放入炉子7的一层内。分配台6可具有用于传送石膏板的第一组件，该第一组件与倾斜或抬高组件21相连，倾斜或抬高组件21本身又与具有上述多排滚轴23的炉子进口组件相连，分配台6可做成一个或几个上述尺寸的组件，以便使其能装进标准运输集装箱。
图4示出炉子7的原理图。炉子包括一由几个干燥组件24连接在一起形成的通道26。通道26由锅炉25提供高温气体，石膏板27通过此通道。石膏板27利用传动装置28通过通道。在通道中高温气体发出的热量将多余的拌和水蒸发。下述的炉子有一个双加热回路，以获得较好热效率。下述的双加热回路使得有可能在由各种燃料燃烧产生高温气流的同时降低燃烧颗粒在石膏板27上的沉积。双加热回路有一带有管子36的间接加热回路29，如图8所示，即，此回路的气体不与石膏板直接接触。双加热回路还有一直接加热回路30，此回路的气体穿过通道的路线和石膏板一样。但当用燃气作燃料时也可用只有直接加热回路的炉子。
锅炉25加热气体。此气体被引入通道26的间接回路29。高温气体在最佳位置进入间接回路29，以免石膏板烧成石灰，通常进入点为从石膏板进口处起沿通道全长三分之一的地方。气体经过间接回路并能被回收，例如在通道末端被回收。石膏板27被从间接回路到直接回路的热的对流所加热。进气温度最好调整到180-350°。温度选择在这一范围内可使石膏板的残留水分蒸发，同时能量损耗少。此外，此温度范围使标准的结构零件可应用于炉子，而不会有损坏的危险。
高温气体可由例如在锅炉25中烧煤或复合燃料产生。当锅炉的燃烧产生高温气体时，最好在其重新进入直接回路30之前除灰并除去其它燃烧废物。在间接回路29出口处回收的高温气体最好由颗粒过滤器处理，如旋风分离器(cyclone)31。但也可以不用颗粒过滤器，尤其是当使用的燃料是气体燃料时。进入旋风分离器31的气体受离心力的作用。固体颗粒，如烟灰，被甩到外面并与气体分离。离开旋风分离器的净化气体进入直接回路30。使用上述的炉子，可使干净和一般为浅色的石膏板避免与充满煤烟和燃烧残渣的热气接触。此外，高温气体在间接回路29中的流速最好在20m/s以上，以限制燃烧煤烟的沉积。也希望将直接回路30中的高温气体的流速调到0.2m/s以上以提高热效率。上述流速可通过在高温气体回路中放置合适的风扇获得。
应用燃油和适当的燃烧器，还可用具有一供有高温燃气的直接回路的干燥站。因而有可能能提高干燥站的热效率并降低该站的复杂性。
直接回路30的进气温度最好在160-120°之间。气体的热量在二条加热回路中被利用。炉子的热效率因而得到改进。直接加热气体最好在炉子末端排出。直接加热气体的排放可去除石膏板剩余水分蒸发产生的蒸气。该气体最好是至少部分可被回收，以便重新喷入锅炉25。因此可采用双筒锅炉来回收直接加热气体。
图5和6示出一锅炉的一个实施例，该锅炉用于回收排放的热气，例如从直接加热回路出口排放的热气。该锅炉有一燃烧器50。燃烧器50有二个侧向开口51。用箭头表示的来自直接加热回路的热气经这二个侧向开口51进入回收套52。回收套52环绕燃烧室53。回收的热气从回收套52流入燃烧室53。此气体与燃料混合并燃烧，以产生高温气体54。然后，气体54被送进间接加热回路。当然，回收的热气可用于重新加热室温气体，或者热气可与室温气体在燃烧器中混合。因此，锅炉热效率提高，从而降低干燥工位的燃油消耗。
图4中的虚线示出干燥组件14的分界线。图7和8详细示出干燥组件24的一个实例。组件24具有驱动石膏板沿通道运动的装置。这些驱动装置包括在通道长度方向对齐的滚轴32。这些滚轴32具有适当间隔，使石膏板能够在传送中不受损伤。于是在通道进口处，滚轴32隔开140mm，在出口处隔开280mm。这些滚轴32与齿轮33连接并安装到支架结构34作相对转动。齿轮33由一条或多条与其啮合的链条35传动。
每一干燥组件最好有多层。这样可通过滚轴32带动使石膏板27平行地通过炉子7的各层，从而可以减小干燥炉通道26的长度并减低滚轴传动速度。
每个干燥组件24还可有部分间接加热回路。这里所示的干燥组件24有多根管子36连接到支架结构34上。在此例中，管子垂直于滚轴32布置，即沿通道长度方向布置。
这些干燥组件24的尺寸适合于装进上述的标准集装箱。因此，干燥组件的长度为2.10米，宽2.70米，高2.30米。因此容易把几个干燥组件放在一个标准集装箱内。此外，由于干燥组件的宽度大于石膏板宽度的二倍，因此可将二块石膏板并排放在炉子内，在图1的例子中，炉子包括5个干燥组件24a-24e。两个6米长集装箱足以运输上述尺寸的组件24a-24e。炉子7的辅助部件，如锅炉25，滚轴传动马达及旋风分离器31，都可做成其大小适合于装进标准集装箱的组件。
现在详细描述构成通道26的干燥组件24的连接情况。每台干燥组件24可以有一个或几个用于连接另一干燥组件的支撑板。两个连续的干燥组件例如可通过将链条栓住或连接在一起而连系在一起。这些组件还可具有使其滚轴32对齐的装置，因而滚轴能正确地在各组件间传递石膏板。这些组件必须有高度可调的支腿37，也可在每个组件，例如相应的在组件制造现场进行预装配的组件上安装校准指示器，如柱螺栓。
当干燥组件有单独的加热管36时，连续干燥组件的加热管可用螺纹连接件连接在一起。因此，在第一个干燥组件管子的末端攻有螺纹，第二个干燥组件管子末部有相对应的内螺纹，因而它们可组装起来。
根据另一实施例，如图4所示，可采用沿几个干燥组件布置的附加管子。这些管子两端可以开口进入集气管39。集气管39与管子36之间的连接最好不是固定连接。这样，管子可膨胀并与集气管作相对运动。也可以是管子一端与集气管39固定，而另一端可与另一集气管39相对滑动。管子最好在高温气体进入侧用螺钉固定。如图所示，高温气体可喷射到中间集气管39而从靠近通道两端的一个或多个其它集气管回收。
由于温度的变化，通道长度可以有很大变化。根据炉子的一个具体实施例，干燥组件不全部固定在地面上，以使通道能沿长度方向膨胀。例如，支腿37可沿二条沿通道长度方向布置的导轨38滑动。其中一个干燥组件可固定到地面上，其余的组件可沿长度方向自由运动。这些导轨有利于各组件排列整齐。
如图9所示，各干燥组件还可有附在支架结构上的绝热面板。这些面板可以有金属部件41和绝热衬套42。可以用例如聚亚氨酯制造绝热衬套。这些面板40可以在侧向及/或在顶部附着到干燥组件上。为了补偿干燥组件与这些绝热面板40膨胀上的差异，可在干燥组件中沿通道长度方向设有导轨43。在绝热面板40上可以有与这些导轨43相配的滑行件44，使滑行件能沿干燥组件的导轨滑动。绝热面板也可放置在与支架结构成一体的沟槽中。这些面板垂直固定，从而可由两块面板之间的滑动螺栓系统支承在支架结构上。
根据另一实施例，干燥组件中滚轴32的数量可减少。于是，干燥组件中靠近通道出口处滚轴的间距可能大于干燥组件靠近通道入口处的滚轴的间距。这是因为，当石膏板27通过通道时，在接近出口处变硬，因而其刚性较大，干燥组件靠近通道端部的滚轴32可以隔开远些而不会有损坏石膏板27的危险。
还可以十分简单地驱动滚轴32。这时，用一台马达来驱动所有滚轴32。例如，干燥组件的每一层可装一驱动这些滚轴的链条。一层中所有滚轴因而可同时转动。此外，可以用一链条与放在组件各层的附加齿轮相连接。因此，通过驱动干燥组件的一个滚轴就可转动组件中所有其它滚轴。然后，两个相继的组件可用一个链条将各组件的特定齿轮连接起来。因此发现，所有滚轮可以连接起来并由一台马达带动。
还可将具有非转动滚轴的组件放在通道出口处，使工人容易操作石膏板。
还可通过连接附加的干燥组件使干燥工位长度加长。所需做的全部事情就是按干燥工位长度增加的比例提高其驱动马达的速度，以便获得同样的干燥时间。驱动马达由无级变速传动装置控制，使滚轴传动速度容易改变。因此。干燥工位的产量容易提高，同时保持同样的干燥时间。接着，把装干燥组件的一个或多个集装箱运到生产设备处，然后将这些组件与其它组连接，从而使干燥工位加长。
图1的生产设备所具有的示例尺寸使其能将水合组件，锯切组件和干燥组件用10个集装箱运输。一台马达就足以驱动水合工位中的湿石膏板。一台马达还足以驱动在由干燥组件形成的通道内的石膏板。两台马达足以确保高温气体流过通道。
以上实施例和实例应看作是示例性的，而不是限制性的。本发明并不限于说明书的描述，在所附权利要求书保护的范围内其可以作修改。
权利要求
1.一种石膏板生产设备(1)，包括一水合工位(3)，包括连接在一起的水合组件(9，9a，9b，9c，9d，9e，9f，9g)；一干燥炉(7)，包括连接在一起的干燥组件(24，24a，24b，24c，24d，24e)；所述水合工位和干燥工位(9，24)可装入标准运输集装箱。
2.根据权利要求1的生产设备，其特征在于，所述水合组件(9)具有相配的支撑板(14)，适合将两个水合组件连接起来。
3.根据权利要求1或2的生产设备，其特征在于，所述水合工位包括单台驱动马达(18)。
4.根据以上权利要求之一的生产设备，其特征在于，所述干燥组件(24)连接在一起形成一条石膏板(27)可通过的通道(26)。
5.根据权利要求4的生产设备，其特征在于，进一步包括一分配台(6)，可将石膏板对准炉子(7)的各层放置。
6.根据权利要求4或5的生产设备，其特征在于，所述干燥组件(24)安装成可沿导轨(38)滑动。
7.根据权利要求4-6之一的生产设备，其特征在于，在所述干燥组件(24)的侧向和上面附着绝热面板(40)。
8.根据权利要求4-7之一的生产设备，其特征在于，干燥炉(7)进一步包括高温气源(25)；间接加热回路(29)，其穿过通道(26)并连接到所述高温气源；及直接加热回路(30)。
9.根据权利要求8的生产设备，其特征在于，进一步包括颗粒过滤器(31)，其与间接加热回路(29)的出口连接，直接加热回路连接到该颗粒过滤器的出口。
10.根据权利要求8或9的生产设备，其特征在于，进一步包括用于回收来自直接加热回路的气体的装置(50-53)。
11.根据权利要求4-10之一的生产设备，其特征在于，进一步包括用于传动石膏板通过通道(26)的装置(32，33，35)。
12.根据权利要求11的生产设备，其特征在于，石膏板传动装置包括滚轴(32)。
13.根据权利要求12的生产设备，其特征在于滚轴(32)由单台马达(28)驱动。
14.根据权利要求8-13之一的生产设备，其特征在于，来自高温气源(25)的气体以180-350°的温度进入间接加热回路(29)。
15.根据权利要求8-14之一的生产设备，其特征在于，气体以120-160°的温度进入直接加热回路(30)。
16.根据权利要求12的生产设备，其特征在于，通道出口处滚轴的间距大于通道进口处滚轴间距。
17.根据权利要求8-16之一的生产设备，其特征在于，间接加热回路(29)有多根管子(36)，管子一端与第一集气管(39a)连通并固定，管子另一端与第二集气管(39b)连通并可作相对滑动。
18.一种根据上述权利要求之一的生产设备的安装方法，包括以下步骤将水合组件连接在一起形成水合工位；将干燥组件连接在一起形成干燥炉。
19.一种改变与提高根据权利要求1-17之一的生产设备的生产能力的方法，包括以下步骤将附加的水合组件连接到水合工位上；将附加的干燥组件连接到干燥炉；及提高水合工位及干燥炉的传动速度。
全文摘要
本发明涉及石膏板生产设备(1)，该石膏板生产设备以连接组件(9，19，20，24)的形式放在标准集装箱内运输。所述设备主要包括在水合工位(3)中相连的组件，和在干燥炉(7)中相连的组件。本发明还涉及变换所述生产安装的方法，该方法在于将附加水合组件(9)连接到水合工位(3)上；提高水合工位(3)的传动速度；以及连接附加干燥组件以提高整机生产能力。本发明还可应用采用不同燃料的干燥工位。
文档编号B28B11/00GK1500197SQ02807515
公开日2004年5月26日 申请日期2002年3月20日 优先权日2001年4月3日
发明者C·法利诺韦尔, C 法利诺韦尔 申请人:拉法基石膏公司