自清洁冷压球团加工系统的制作方法

本发明涉及冷压球团加工技术领域，特别涉及一种自清洁冷压球团加工系统。

背景技术：

中国钢铁产量已连续多年保持高速增长,成为世界钢铁大国。伴随而来的环保问题也日益突出，我国钢铁企业所产生工业废弃物的污染已越来越严重地影响到所在地周边的环境,并开始制约企业自身的发展。对炼钢粉尘资源回收利用，将炼钢除尘灰等用成球机制备成生料球后再进入回转窑烧结，既减少了环境污染，降低了能源消耗，有效地回收了除尘灰及渣中的铁，同时还能起到化渣和降温的作用。

在冷压球团生产中，混料机上的搅拌装置作为搅拌基础料的工具，它的工作的好坏直接决定了冷压球团的质量。混料机在生产运行过程中，需要利用深入其内部的搅拌器来不停地对反应物进行搅拌混匀。现有的一些混料机结构主要包括搅拌釜体和连接于电机并深入到釜体内部的搅拌装置，该搅拌装置由深入搅拌釜体内部的搅拌轴以及连接在搅拌轴上的搅拌桨组成，搅拌轴靠近所述釜体底部的一端为自由端。

压球机主要用于压制难以成型的粉状物料，如用来压制煤粉、铁粉、铝粉、矿渣等各种粉末和废料，将粉料经喂料机送入到对辊式高压压球机辊子之间辊压，由于辊面上制作了很多球窝，混合料通过辊子后就能被压成球团。经压球机制作成型后的成品球强度大，方便运输，而且节能环保，提高了对废料的利用率，具有良好的经济效益和社会效益。

现有技术的缺陷：现有混料机为行星式搅拌刮板，设备故障率高，搅拌刮板在长期搅拌过程中，容易受到搅拌物的碰撞，导致用寿命短，一般一周左右就需要更换；并且搅拌釜的经常会由于混合料分散不均匀，直接影响下个工序的压制成型的冷压球团品质；现在的压球机由于物料从喂料机进入球窝辊面的加压区有一段距离，物料在流动的过程中又松散了，一部分物料容易从对辊之间的间隙漏下去，无法成球；再加上物料含有粘结剂，在压球的过程中将空气封闭在球团中，使压辊需很高的压力才能压成合格的球团，导致成球率低；在压球的过程中，当压力超过设定压球压力时，为保护设备及传动系统不被损坏，为了使球团有足够的时间排气泄压，必须在很低的速度下进行，生产效率低；在制球过程和输送过程中，由于粘结不牢固，导致粘结在球体表面的碎料脱落问题，造成浪费，而且碎料落地后，污染环境，人工清理工作量大。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种自清洁冷压球团加工系统，以解决现有混料机搅拌物料搅拌不均匀，易结块，和搅拌釜长期工作过程中设备故障率高、使用寿命短和稳定性差，压球机成本高、辊面寿命短、成球率低、耗能高的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种自清洁冷压球团加工系统，关键在于：包括依次管道连接的原料仓、物料预筛箱、物料搅拌装置、球团成球装置和成品仓，所述球团成球装置的碎料出口与所述物料搅拌装置的进料口管道连通。

以上方案的有益效果是：物料预筛装置可以将从原料仓加入到搅拌釜中的物料，经过预先筛选，将大块的成团原不易粉碎的杂质筛分出来，避免进入搅拌釜中增加物料搅拌装置的搅拌负担，物料搅拌装置将物料快速搅拌均匀，避免出现搅拌釜底部结块，工作效率高、搅拌迅速；球团成球装置避免了轧辊之间的空隙漏料的问题，不需要经常排气泄压，生产效率高，碎料和成品球团分别输出，将碎料充分回收至物料搅拌装置中重复利用。

优选的，所述物料预筛箱包括筛箱，所述筛箱的箱壁上设有杂质出口，该筛箱内设有筛板，所述筛板的外侧边沿与该杂质出口正对的所述筛箱内壁铰接，所述筛板的自由端伸出所述杂质出口，所述筛板上竖直连接有伸缩气缸，该伸缩气缸的缸体与所述筛箱的内壁固定连接，所述伸缩气缸的伸出端与所述筛板铰接；

所述筛箱的外壁上连接有振动电机，所述筛箱的下方连接有多个弹性支撑弹簧，该筛箱的底部开设有第一出料口，所述筛箱的底部设有物料收集斗，该物料收集斗与所述第一出料口连通，所述物料预筛箱的进料口与所述原料仓的出料口管道连接，该第一出料口与所述物料搅拌装置的进料口管道连接。

物料预筛装置可以将原料经过筛板预先筛选，将大块的成团原不易粉碎的杂质筛分出来，在伸缩气缸的带动下，筛板的自由端向杂质出口倾斜，从而将筛板上积留的杂质倾倒出筛箱，将物料收集斗中筛出下来的合格原料通过第一出料口排出筛箱，从而进入物料预筛箱中。

优选的，所述物料搅拌装置包括搅拌釜和设置在该搅拌釜内的主搅拌轴，所述搅拌釜内正对设有两个碾磙组件，两个所述碾磙组件分别设置在所述主搅拌轴的两侧，所述碾磙组件与所述主搅拌轴的上部固定连接，围绕所述主搅拌轴设有至少一个刮刀组件，所述主搅拌轴的上部固套有水平安装盘，所述刮刀组件与所述水平安装盘固定连接，所述刮刀组件设置在两个所述碾磙组件之间，所述主搅拌轴的下端穿出所述搅拌釜的底部并连接有动力装置；

所述搅拌釜的侧壁上开设有第二进料口，所述进料口与所述第一出料口管道连通，所述搅拌釜的底部开设有第二出料口，该第二出料口靠近所述搅拌釜的侧壁设置，所述第二出料口与所述球团成球装置的进料口管道连接。

该方案的效果是搅拌釜中的主搅拌轴通过动力装置驱动，进而主搅拌轴带动刮刀组件和碾磙组件转动，不仅使搅拌釜中的混合料随着刮刀组件在釜中混合，还能防止混合料在釜底沉积结块，降低了搅拌阻力，同时增加了对物料的挤压力，加速了整个搅拌釜内物料混合均匀，加强了搅拌效果，具有工作效率高、搅拌迅速的优点。

优选的，所述碾磙组件包括碾轮和碾轮盒盖，所述碾轮盒盖为矩形，该碾轮中部活动穿设有轮轴，所述轮轴的两端分别与所述碾轮盒盖的内壁固定连接，所述碾轮盒盖的顶部连接有连接座，所述连接座与所述主搅拌轴之间水平连接有支撑杆。

该方案的效果是碾轮可以增加对物料的挤压力，进一步增强了搅拌混合的效果，提高了搅拌效率。

优选的，所述刮刀组件为两个，两个所述刮刀组件反向设置，分别设置在所述支撑杆的两侧，所述刮刀组件包括水平设置的Y型刀架，该Y型刀架的任一端与所述水平安装盘通过锁紧螺栓固定，该Y型刀架的另外两端分别固定连接有固定刀座，所述固定刀座上竖直连接有刮刀，所述刮刀的刀柄上端与该固定刀座固定连接，所述刮刀的刀头与所述搅拌釜的底板接触。

该方案的效果是刮刀刀头在搅拌过程中，能将沉积在搅拌釜底的物料铲起，既可以防止混合料在釜底沉积结块，又可以降低搅拌过程中混合料对刀柄的搅拌阻力，提高使用寿命。

优选的，球团成球装置包括机箱，所述机箱内设有两个成球组件，两个所述成球组件正对设置，两个所述成球组件之间设有加强压球组件，所述机箱顶部开设有两个第三进料口，两个所述第二进料口分别位于两个成球组件的上方，所述机箱上连接有二次加料装置，所述二次加料装置设置在所述加强压球组件的上方，两个所述第三进料口和所述二次加料装置分别与所述第二出料口管道连接；

所述成球组件包括水平设置的主动轧辊和从动轧辊，所述主动轧辊和所述从动轧辊上分别套设有带有球窝的辊套，所述加强压球组件设置在所述主动轧辊和从动轧辊中间位置的下方，所述主动轧辊和所述从动轧辊的同一端分别伸出所述机箱，所述主动轧辊的伸出端连接有减速传动机构，所述从动轧辊的伸出端连接有上连接有液压机构；

该方案的效果是主动轧辊和从动轧辊可以对物料第一次加压排除掉物料中的空气，被动轧辊上连接有液压机构，可以控制主动轧辊与被动轧辊之间的压球压力，对整个压球装置及减速传动机构都有较好的保护作用；二次加料装置可以将物料挤入加强压球组件的压球区，通过二次加料装置向下的挤压力，以及加强压球组件的共同作用下，然后经过加强压球组件进行将预压成形的粉料球进二次加压成型，使得成品球团的外观好、密度大、压力高、强度成倍增加。

优选的，所述加强压球组件包括两个正对水平设置的加强轧辊，所述加强轧辊上套设有带有球窝的辊套，两个所述加强轧辊分别设置在相应的所述成球组件正下方，两个所述加强轧辊的辊轴上分别设有相互啮合的同步齿轮，任一所述加强轧辊的辊轴穿出所述机箱连接有动力装置。

该方案的效果是由于加强轧辊设置在成球组件的正下方，完全避免了粉料从成球组件的空隙漏料的问题，使得成品球中的粉末大大降低；其次，由于粉料已经进行初次加压过程，在两个加强轧辊之间更易成形，不会粘结在加强轧辊上无法脱落，避免了粉料粘结的问题。

优选的，两个所述第三进料口之间设有二次加料口，该二次加料口位于两个所述加强轧辊中间位置的上方，所述二次加料装置包括竖直设置的加料筒，该加料筒的进料端与所述第二出料口管道连接，该加料筒的下边沿与所述二次加料口的边沿固定连接，该加料筒中竖直设有螺旋给料机，该螺旋给料机的上端伸出所述加料筒连接有调速电机。

该方案的效果是在加强轧辊进行二次加压成型时，螺旋给料机将物料挤入加强轧辊之间进行强制性喂料，对物料进行了再次压紧，提高球团强度。

优选的，所述机箱内设有倾斜设置的筛网，所述筛网的两端分别通过弹性件与所述机箱的内壁固定连接，所述筛网上安装有振动装置，所述机箱下部穿设有球团输送带和粉料输送带，所述球团输送带设置在所述筛网的下方，所述球团输送带的进料端和所述粉料输送带的进料端上下重叠设置，所述机箱两个侧壁上正对开设有第三出料口和碎料出口，所述球团输送带的出料端和所述粉料输送带的出料端分别伸出所述第三出料口和碎料出口，所述碎料出口(c12)与所述第二进料口管道连接，所述第三出料口与所述成品仓的进料口管道连接。

该方案的效果是有摆动功能的网筛，可以过滤掉碎料，从而使球粒和碎料分离，球团输送带和粉料输送带将分离开的球团和碎料分别输出，并确保碎料充分回收。

优选的，所述球窝为半球形或椭球形凹槽，所述主动轧辊和从动轧辊的直径相同，所述加强轧辊的直径大于主动轧辊的直径，所述主动轧辊和从动轧辊的辊套上球窝的数量和大小相同，所述加强轧辊和主动轧辊的辊套上球窝的大小相同。

该方案的效果是主动轧辊和从动轧辊的直径相同，能保证相同的压球速率，提高成球率；加强轧辊的直径大于主动轧辊的直径能承接初次加压成型的球团和漏料，共同经过二次加压成型，避免了空隙漏料，降低成品球中的粉末。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的自清洁冷压球团加工系统，克服了物料中大块杂质混入搅拌釜中，导致混料机工作效率低的问题，具有分散性能强、搅拌迅速的优点，更加充分使物料搅拌均匀，避免出现搅拌釜底部结块，降低搅拌阻力，有效延长混料机的使用寿命，降低设备故障率，使混料机的运转更加稳定；避免了粉料从主动轧辊和被动轧辊之间的空隙漏料的问题；在压球的过程中，不需要经常排气泄压，生产效率高，并且粉料进行初次加压后，在进行二次成型过程中，不会粘结在加强轧辊上无法脱落，避免了粉料粘结的问题；球团成球率高，密度大，强度高；碎料和成品球团分别输出，且碎料充分回收，环境友好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中物料预筛箱b的结构示意图；

图3为图1中物料搅拌装置a的结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为图1中物料搅拌装置a的俯视图；

图6为图1的球团成球装置c的结构示意图；

图7为图6的左视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1-7所示，一种自清洁冷压球团加工系统，包括依次管道连接的原料仓d、物料预筛箱b、物料搅拌装置a、球团成球装置c和成品仓e，所述球团成球装置c的碎料出口与所述物料搅拌装置a的进料口管道连通；所述物料预筛箱b包括筛箱b1，所述筛箱b1的箱壁上设有杂质出口b6，该筛箱b1内设有筛板b2，所述物料预筛箱b的进料口与所述原料仓d的出料口管道连接，所述筛箱b1的外壁上连接有振动电机b3，所述筛箱b1的下方连接有多个弹性支撑弹簧b4，该筛箱b1的底部开设有第一出料口b5，所述筛箱b1的底部设有物料收集斗b8，该物料收集斗b8与所述第一出料口b5连通，该第一出料口b5与所述物料搅拌装置a的进料口管道连接；

所述物料搅拌装置a包括搅拌釜a1和设置在该搅拌釜a1内的主搅拌轴a2，所述搅拌釜a1内正对设有两个碾磙组件a3，两个所述碾磙组件a3分别设置在所述主搅拌轴a2的两侧，所述搅拌釜a1的侧壁上开设有第二进料口a8，所述进料口a8与所述第一出料口b5管道连通，所述搅拌釜a1的底部开设有第二出料口a9，该第二出料口a9靠近所述搅拌釜a1的侧壁设置，所述第二出料口a9与所述球团成球装置c的进料口管道连接；

球团成球装置c包括机箱c1，所述机箱c1内设有两个成球组件c2，两个所述成球组件c2正对设置，两个所述成球组件c2之间设有加强压球组件c3，所述机箱c1顶部开设有两个第三进料口c6，两个所述第二进料口c6分别位于两个成球组件c2的上方，所述机箱c1上连接有二次加料装置c5，所述二次加料装置c5设置在所述加强压球组件c3的上方，两个所述第三进料口c6和所述二次加料装置c5分别与所述第二出料口a9管道连接，所述机箱c1两个侧壁上正对开设有第三出料口c10和碎料出口c12，所述碎料出口c12与所述第二进料口a9管道连接，所述第三出料口c10与所述成品仓d的进料口管道连接。

图1和图2中可以看到，所述筛板b2的外侧边沿与该杂质出口b6正对的所述筛箱b1内壁铰接，所述筛板b2的自由端伸出所述杂质出口b6，所述筛板b2上竖直连接有伸缩气缸b7，该伸缩气缸b7的缸体与所述筛箱b1的内壁固定连接，所述伸缩气缸b7的伸出端与所述筛板b2铰接。

图3，图4和图5中所示，所述碾磙组件a3与所述主搅拌轴a2的上部固定连接，围绕所述主搅拌轴a2设有至少一个刮刀组件a4，所述主搅拌轴a2的上部固套有水平安装盘a5，所述刮刀组件a4与所述水平安装盘a5固定连接，所述刮刀组件a4设置在两个所述碾磙组件a3之间，所述主搅拌轴a2的下端穿出所述搅拌釜a1的底部并连接有动力装置；

所述碾磙组件a3包括碾轮a31和碾轮盒盖a32，所述碾轮盒盖a32为矩形，该碾轮a31中部活动穿设有轮轴a33，所述轮轴a33的两端分别与所述碾轮盒盖a32的内壁固定连接，所述碾轮盒盖a32的顶部连接有连接座a34，所述连接座a34与所述主搅拌轴a2之间水平连接有支撑杆a35；

所述刮刀组件a4为两个，两个所述刮刀组件a4反向设置，分别设置在所述支撑杆a35的两侧，所述刮刀组件a4包括水平设置的Y型刀架a41，该Y型刀架a41的任一端与所述水平安装盘a5通过锁紧螺栓固定，该Y型刀架a41的另外两端分别固定连接有固定刀座a42，所述固定刀座a42上竖直连接有刮刀a43，所述刮刀a43的刀柄上端与该固定刀座a42固定连接，所述刮刀a43的刀头与所述搅拌釜a1的底板接触。

图6和图7中还可以看到，所述成球组件c2包括水平设置的主动轧辊c21和从动轧辊c22，所述主动轧辊c21和从动轧辊c22的直径相同，所述主动轧辊c21和所述从动轧辊c22上分别套设有带有球窝的辊套，所述球窝为半球形或椭球形凹槽，所述主动轧辊c21和从动轧辊c22的辊套上球窝的数量和大小相同，所述加强压球组件c3设置在所述主动轧辊c21和从动轧辊c22中间位置的下方，所述主动轧辊c21和所述从动轧辊c22的同一端分别伸出所述机箱c1，所述主动轧辊c21的伸出端连接有减速传动机构c23，所述从动轧辊c22的伸出端连接有上连接有液压机构c24；

所述加强压球组件c3包括两个正对水平设置的加强轧辊c31，所述加强轧辊c31上套设有带有球窝的辊套，所述球窝为半球形或椭球形凹槽，所述加强轧辊c31的直径大于主动轧辊c21的直径，所述加强轧辊c31和主动轧辊c21的辊套上球窝的大小，相同两个所述加强轧辊c31分别设置在相应的所述成球组件c2正下方，两个所述加强轧辊c31的辊轴上分别设有相互啮合的同步齿轮32，任一所述加强轧辊c31的辊轴穿出所述机箱c1连接有动力装置；

两个所述第三进料口c6之间设有二次加料口c7，该二次加料口c7位于两个所述加强轧辊c31中间位置的上方，所述二次加料装置c5包括竖直设置的加料筒c51，该加料筒c51的进料端与所述第二出料口a9管道连接，该加料筒c51的下边沿与所述二次加料口c7的边沿固定连接，该加料筒c51中竖直设有螺旋给料机c52，该螺旋给料机c52的上端伸出所述加料筒c51连接有调速电机c53；

所述机箱c1内设有倾斜设置的筛网c4，所述筛网c4的两端分别通过弹性件与所述机箱c1的内壁固定连接，所述筛网c4上安装有振动装置c11，所述机箱c1下部穿设有球团输送带c8和粉料输送带c9，所述球团输送带c8设置在所述筛网c4的下方，所述球团输送带c8的进料端和所述粉料输送带c9的进料端上下重叠设置，所述球团输送带c8的出料端和所述粉料输送带c9的出料端分别伸出所述第三出料口c10和碎料出口c12。

工作时，将原料仓中含有杂质的物料投入筛箱b1中，在振动电机b3的作用下经过筛板b2的筛动，使杂质与物料分离，启动伸缩气缸b7，使筛板b2倾斜，从而使留在筛板b2上的杂质从杂质出口b6卸出；筛除了大块杂质的物料通过第一出料口b5进入搅拌釜a1内，启动动力装置，物料随着刮刀组件a4和碾轮31的共同作用下，在搅拌釜a1内充分混合均匀，刮刀a43在绕主搅拌轴a2转动的过程中，将沉积在搅拌釜a1内的物料铲动并与上层物料充分混合，从而加强搅拌效果，接着将搅拌好的物料从第二出料口a9方便地送出搅拌釜a1，通过第三进料口c6投入成球机内，启动减速传动机构c23，物料经过主动轧辊c21和从动轧辊c22的初步挤压，球团落在下方的加强轧辊c31上，同时螺旋给料机c52将补充物料强力挤压压入，然后经过加强轧辊c31的二次加压压制，得到成品球团，掉落在筛网c4上的成品球团，经过筛网c4的振动筛选，从而使球团和碎料分离，分离的球团通过球团输送带c8运送至成品仓，筛落的碎料则通过粉料输送带c9输出至物料搅拌装置a回收。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。