一种炭黑造粒装置的制作方法

1.本实用新型涉及炭黑造粒技术领域，更具体地，涉及一种炭黑造粒装置。


背景技术：

2.随着经济快速发展，交通运输业日益发达，随之而来的后果之一就是废轮胎的增加。废轮胎不易自然降解，污染严重，是公认的有害垃圾。因此，废轮胎减量化回收循环利用迫在眉睫。目前废轮胎热裂解回收处理是最彻底的终极方法，热裂解后的主要产品是热解油和热解炭黑，这两种产品都有较高的利用价值，热解油可精加工为汽油和柴油，热解炭黑经研磨、改性、造粒、干燥、筛分加工后可作为制作轮胎的原料。粒状炭黑较粉状炭黑更易于储存、处理和运输。由于其具有较少灰尘，因此更为清洁和便于处理，较少产生管理问题，被广泛应用。
3.目前的造粒设备通常由造粒机桶体和设置在桶体内的旋转组件组成，其主要是通过旋转组件与造粒机桶体内壁配合剪切物料，从而实现造粒的，在运转时，由于旋转组件与造粒机桶体内壁配合面积大，阻力大，旋转组件只能以较小的旋转速度进行造粒，造粒速度慢，造粒效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种炭黑造粒装置，用于解决旋转组件旋转速度小，造粒速度慢的技术问题。
5.本实用新型采取的技术方案是，一种炭黑造粒装置，包括固定部件、盛料桶和造粒器；固定部件：设置有物料进口和进水口；盛料桶：与固定部件形成封闭桶体，设置有物料出口，安装有封闭组件；造粒器：安装在固定部件上，设置在盛料桶内，包括转动组件和固定组件，所述转动组件上连接有驱动其旋转的驱动机构一，所述固定组件具有倾斜的剪切边；所述转动组件旋转并配合剪切边使物料形成炭黑颗粒，所述封闭组件打开或关闭物料出口。
6.首先封闭组件关闭物料出口，物料通过固定部件上的物料进口进入到盛料桶内，物料为炭黑粉末和助剂，再通过进水口向盛料桶内进行通水，之后转动组件进行旋转搅拌物料和水，此时转动组件的转速较低，转动组件无法与固定组件产生作用；当水和物料搅拌均匀后，转动组件提高转速旋转并配合固定组件上的剪切边使物料形成炭黑颗粒；由于物料和水是通过一定配比加入的，在转动组件转速较低时物料不会粘结形成颗粒，但具有一定的粘性，从而使物料处于“沙散”状；当转动组件提高转速后，转动组件旋转产生的离心力使物料向外运动，固定组件给物料提供与离心力相反的阻力，从而在两股作用力的配合下，使物料逐渐粘结，同时固定组件的剪切边对粘结的物料进行剪切使其形成炭黑颗粒，之后封闭组件打开物料出口将炭黑颗粒排出；这种方式通过搅拌提高炭黑粉末和助剂的混合质量，从而提高最终制得的炭黑颗粒的均匀性，能有效提高生产质量，且转动组件转速高，力度大，能确保最终制得的炭黑颗粒的紧实度，提高生产质量，高转速还能加快生产速度，提高生产效率。
7.封闭组件包括橡胶塞和机械臂，机械臂与橡胶塞可拆卸连接，比如采用卡接的方式，炭黑颗粒出口采用橡胶塞封闭，炭黑颗粒出口可通过设置机械臂拔取橡胶塞的方式实现自动化打开、关闭。
8.进一步的，所述盛料桶上安装有驱动其旋转的驱动机构二，且盛料桶的旋转方向与转动组件的旋转方向相反。转动组件向一个方向旋转搅拌物料和水，驱动机构二驱动盛料桶向另一个方向旋转，使得盛料桶内的物料向另一方向旋转，相当于提高了转动组件的转速、力度，能进一步提高炭黑粉末和助剂的混合质量，以及最终制得的标准炭黑颗粒的均匀性、紧实度，能进一步提高最终制得的标准炭黑颗粒的质量，再一次的转速增加能进一步加快生产速度，提高生产效率。
9.进一步的，所述盛料桶倾斜设置，使其底部形成较高侧和较低侧，所述造粒器偏心设置在盛料桶内部，且造粒器位于盛料桶较高侧。物料在盛料桶内较低侧的物料较厚，物料在盛料桶内较高侧的物料较薄，造粒器始终插入在较薄的物料中，插入物料的深度较浅，以减少造粒器的负载，使其能达到较高的转速，进一步提高生产质量和生产效率；在确保造粒器额定负载的条件下，倾斜时盛料桶内部的料远比水平时盛料桶内部的料更多，能有效提高其单次造粒的产量，从而提高炭黑颗粒的造粒生产效率；造粒器偏心设置相比于同心设置，能有效避免盛料桶旋转离心力使物料贴靠在其内壁，作用于造粒器的物料较少的情况发生，能进一步提高生产效率。
10.进一步的，所述转动组件包括：旋转轴：转动连接在固定部件上；造粒头：固定在旋转轴上，位于盛料桶内底部，设置有与旋转轴平行的造粒杆，且造粒杆绕旋转轴圆形分布。绕旋转轴圆形分布的造粒杆之间具有空隙，造粒杆与固定组件之间形成有小的间隙，当旋转时，造粒杆之间空隙内的炭黑混料被离心力甩向造粒杆与固定组件之间形成的较小间隙内，从而使混料受到的作用力变大粘结形成颗粒。当造粒杆损坏时，只需对损坏的单个造粒杆进行拆卸更换，维修成本低，维修难度小。
11.进一步的，所述造粒杆在造粒头上圆形分布有两圈，其中一圈设置在造粒头顶侧，另一圈设置在造粒头底侧；且顶侧的造粒杆长度大于底侧的造粒杆长度。顶侧的造粒杆给物料提供大部分旋转的动力，底侧的造粒杆在配合剪切边剪切物料的同时，通过离心力还能使粘结在物料桶内底部的物料脱离，能对物料桶内底部起到清洁作用，避免一些物料始终粘结在盛料桶底部无法参加造粒过程，能有效提高造粒质量。
12.进一步的，顶侧的造粒杆的自由端设置有倾斜的环面。倾斜的环面能使造粒杆的端头从下到上逐渐变细，造粒杆从下往上的迎料面积减小，从而造粒杆端头在混料中旋转时的阻力逐渐变小，更利于旋转时提高转速；造粒杆下方迎料面积大，通过离心力向外甩出的物料多，上方迎料面积小，通过离心力向外甩出的物料少，从而在造粒杆上方的物料会下落到下方再被甩出，从而能使物料在承料桶形成从旋转轴中心向下、从承料桶内底部中心向外、从承料桶内壁向上、再从承料桶内顶部外部向旋转轴中心的物料循环，从而能加快物料的造粒速度，提高造粒效率。
13.进一步的，所述固定组件为弧形的板状结构。固定组件为弧形的板状结构，且固定组件的凹面与绕旋转轴分布的造粒杆配合；弧形的板状结构所占空间小，能提高盛料桶内混料的盛装量，能有效提高其单次造粒的产量，从而提高炭黑颗粒的造粒生产效率。
14.进一步的，所述物料出口设置在盛料桶的内底部中心，所述物料出口为圆形，且弧
型的板状结构的凹陷面一端与物料出口相切。弧形的板状结构另一端靠近盛料桶内壁，当盛料桶底部向着固定组件的凹陷面凹陷方向旋转时，物料顺着固定组件的凹陷面能全部被导流进物料出口内，从而实现自动化卸料，在盛料桶旋转时，物料出口采用橡胶塞封闭，炭黑颗粒出口可通过设置机械臂拔取橡胶塞的方式实现自动化打开、关闭。
15.进一步的，所述固定组件从承料桶内壁至承料桶中心逐渐变窄，且固定部件底侧平行且贴近盛料桶内底面。如此，固定部件上形成了从上往下的倾斜的剪切边，能有效提高剪切边的总长度，从而增大单次的剪切量，提高造粒效率。
16.进一步的，所述固定部件通过刮板固定在固定部件上，且刮板贴近盛料桶内壁。刮板用于刮下盛料桶上附着的混料，实现对承料桶内壁的清洁，能有效防止物料滞留在盛料桶内壁，能使物料更充分的加入造粒过程中。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过转动组件旋转产生的离心力使物料向外运动，固定组件给物料提供与离心力相反的阻力，从而在两股作用力的配合下，使物料逐渐粘结，同时固定组件的剪切边对粘结的物料进行剪切使其形成炭黑颗粒，这种方式转动组件与固定组件配合，不与盛料桶内壁配合，阻力小，转动组件转速高，力度大，能确保最终制得的炭黑颗粒的紧实度，提高生产质量，高转速还能加快生产速度，提高生产效率。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体结构示意图。
19.图2为本实用新型转动组件的结构示意图。
20.图中：1、固定部件，2、盛料桶，3、造粒器，4、物料进口，5、物料出口，6、封闭组件，7、转动组件，8、固定组件，9、驱动机构一，10、剪切边，11、橡胶塞，12、机械臂，13、驱动机构二，14、旋转轴，15、造粒头，16、造粒杆，17、环面，18、刮板，19、防护外壳，20、进水口。
具体实施方式
21.本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
22.如图1-2所示，本方案公开了一种炭黑造粒装置，包括固定部件1、盛料桶2和造粒器3；固定部件1：设置有物料进口4和进水口20；盛料桶2：与固定部件1形成封闭桶体，设置有物料出口5，安装有封闭组件6；造粒器3：安装在固定部件1上，设置在盛料桶2内，包括转动组件7和固定组件8，转动组件7上连接有驱动其旋转的驱动机构一9，固定组件8具有倾斜的剪切边10；转动组件7与固定组件8之间形成有容纳物料的间隙，转动组件7旋转并配合剪切边10使物料形成炭黑颗粒，封闭组件6打开或关闭物料出口5。
23.首先封闭组件6关闭物料出口5，物料通过固定部件1上的物料进口4进入到盛料桶2内，物料为炭黑粉末和助剂，再通过进水口20向盛料桶2内进行通水，之后转动组件7进行旋转搅拌物料和水，此时转动组件7的转速较低，转动组件7无法与固定组件8产生作用；当水和物料搅拌均匀后，转动组件7提高转速旋转并配合固定组件8上的剪切边10使物料形成炭黑颗粒；由于物料和水是通过一定配比加入的，在转动组件7转速较低时物料不会粘结形
成颗粒，但具有一定的粘性，从而使物料处于“沙散”状；当转动组件7提高转速后，转动组件7旋转产生的离心力使物料向外运动，固定组件8给物料提供与离心力相反的阻力，从而在两股作用力的配合下，使物料逐渐粘结，同时由于离心力使物料脱离剪切边10时，固定组件8的剪切边10对粘结的物料进行剪切使其形成炭黑颗粒，之后封闭组件6打开物料出口5将炭黑颗粒排出；这种方式通过搅拌提高炭黑粉末和助剂的混合质量，从而提高最终制得的炭黑颗粒的均匀性，能有效提高生产质量，且转动组件7转速高，力度大，能确保最终制得的炭黑颗粒的紧实度，提高生产质量，高转速还能加快生产速度，提高生产效率。
24.具体的，本方案主要用于生产出炭黑颗粒，固定部件1主要起承载、封闭作用，用于安装造粒器3；盛料桶2用于装载炭黑、助剂(改性剂)和水形成的物料，固定组件8主要用于配合转动组件7使物料形成颗粒；固定部件1为端盖型结构，其扣合在盛料桶2上并将其封闭，固定部件1与盛料桶2机械密封，驱动机构一9可固定在固定部件1上。固定部件1上还固定有防护外壳19，防护外壳19将整个盛料桶2的外周面进行包围，从而防止人为误触盛料桶2造成人员伤害，能有效提高安全性，封闭组件6包括橡胶塞11和机械臂12，机械臂12与橡胶塞11可拆卸连接，比如采用卡接的方式，炭黑颗粒出口采用橡胶塞11封闭，炭黑颗粒出口可通过设置机械臂12拔取橡胶塞11的方式实现自动化打开、关闭。驱动机构一9可采用现有技术中常用的驱动装置，比如传动电机、减速电机等。
25.盛料桶2上安装有驱动其旋转的驱动机构二13，且盛料桶2的旋转方向与转动组件7的旋转方向相反。转动组件7向一个方向旋转搅拌物料和水，驱动机构二13驱动盛料桶2向另一个方向旋转，使得盛料桶2内的物料向另一方向旋转，相当于提高了转动组件7的转速、力度，能进一步提高炭黑粉末和助剂的混合质量，以及最终制得的标准炭黑颗粒的均匀性、紧实度，能进一步提高最终制得的标准炭黑颗粒的质量，再一次的转速增加能进一步加快生产速度，提高生产效率。具体的，盛料桶2通过支架安装在地面上，且盛料桶2转动连接在支架上，比如盛料桶2可采用滑环的方式与支架连接，驱动机构二13可安装在固定部件1上，或可安装在支架上，驱动机构二13可采用现有技术中常用的带动桶体旋转的动力机构。
26.盛料桶2倾斜设置，使其底部形成较高侧和较低侧，造粒器3偏心设置在盛料桶2内部，且造粒器3位于盛料桶2较高侧。物料在盛料桶2内较低侧的物料较厚，物料在盛料桶2内较高侧的物料较薄，造粒器3始终插入在较薄的物料中，插入物料的深度较浅，以减少造粒器3的负载，使其能达到较高的转速，进一步提高生产质量和生产效率；在确保造粒器3额定负载的条件下，倾斜时盛料桶2内部的料远比水平时盛料桶2内部的料更多，能有效提高其单次造粒的产量，从而提高炭黑颗粒的造粒生产效率；造粒器3偏心设置相比于同心设置，能有效避免盛料桶2旋转离心力使物料贴靠在其内壁，作用于造粒器3的物料较少的情况发生，能进一步提高生产效率。
27.转动组件7包括：旋转轴14：转动连接在固定部件1上；造粒头15：固定在旋转轴14上，位于盛料桶2内底部，设置有与旋转轴14平行的造粒杆16，且造粒杆16绕旋转轴14圆形分布。绕旋转轴14圆形分布的造粒杆16之间具有空隙，造粒杆16与固定组件8之间形成有小的间隙，当旋转时，造粒杆16之间空隙内的炭黑混料被离心力甩向造粒杆16与固定组件8之间形成的较小间隙内，从而使物料受到的作用力变大粘结，之后通过剪切边10对粘结的物料进行剪切使其形成颗粒。当造粒杆16损坏时，只需对损坏的单个造粒杆16进行拆卸更换，维修成本低，维修难度小。
28.具体的，在旋转轴14端部安装旋转架，在旋转架上固定造粒杆16，转动组件7还可采用具有凹凸型外周面的旋转体，例如现有技术中具有“棱”、“槽”相间的外周面的旋转体，比如齿轮，比如外周面固定有突棱的圆柱等。造粒杆16绕旋转轴14圆形均匀分布，确保运行时的平稳性，造粒杆16通过紧固件固定在造粒头15上。
29.造粒杆16在造粒头15上圆形分布有两圈，其中一圈设置在造粒头15顶侧，另一圈设置在造粒头15底侧；且顶侧的造粒杆16长度大于底侧的造粒杆16长度。顶侧的造粒杆16给物料提供大部分旋转的动力，底侧的造粒杆16在配合剪切边10剪切物料的同时，通过离心力还能使粘结在物料桶内底部的物料脱离，能对物料桶内底部起到清洁作用，避免一些物料始终粘结在盛料桶2底部无法参加造粒过程，能有效提高造粒质量。
30.顶侧的造粒杆16的自由端设置有倾斜的环面17。固定组件8为弧形的板状结构。固定组件8为弧形的板状结构，且固定组件8的凹面与绕旋转轴14分布的造粒杆16配合；弧形的板状结构所占空间小，能提高盛料桶2内混料的盛装量，能有效提高其单次造粒的产量，从而提高炭黑颗粒的造粒生产效率，剪切边10为在弧形的板状结构上形成的倾斜弧边。
31.物料出口5设置在盛料桶2的内底部中心，物料出口5为圆形，且弧型的板状结构的凹陷面一端与物料出口5相切。弧形的板状结构另一端靠近盛料桶2内壁，当盛料桶2底部向着固定组件8的凹陷面凹陷方向旋转时，物料顺着固定组件8的凹陷面能全部被导流进物料出口5内，从而实现自动化卸料，在盛料桶2旋转时，物料出口5采用橡胶塞11封闭，炭黑颗粒出口可通过设置机械臂12拔取橡胶塞11的方式实现自动化打开、关闭。
32.固定组件8从承料桶内壁至承料桶中心逐渐变窄，且固定部件1底侧平行且贴近盛料桶2内底面。如此，固定部件1上形成了从上往下的倾斜的剪切边10，能有效提高剪切边10的总长度，从而增大单位时间内的剪切量，提高造粒效率。固定部件1通过刮板18固定在固定部件1上，且刮板18贴近盛料桶2内壁。刮板18用于刮下盛料桶2上附着的混料，实现对承料桶内壁的清洁，能有效防止物料滞留在盛料桶2内壁，能使物料更充分的加入造粒过程中。
33.在使用时，首先封闭组件6关闭物料出口5，物料通过固定部件1上的物料进口4进入到盛料桶2内，物料为炭黑粉末和助剂，再通过进水口20向盛料桶2内进行通水，之后转动组件7进行旋转搅拌物料和水，此时转动组件7的转速较低，转动组件7无法与固定组件8产生作用；当水和物料搅拌均匀后，转动组件7提高转速旋转并配合固定组件8上的剪切边10使物料形成炭黑颗粒，之后封闭组件6打开物料出口5将炭黑颗粒排出；倾斜的环面17能使造粒杆16的端头从下到上逐渐变细，造粒杆16从下往上的迎料面积减小，造粒杆16下方迎料面积大，通过离心力向外甩出的物料多，上方迎料面积小，通过离心力向外甩出的物料少，从而上方物料多下方物料少，在造粒杆16上方的物料会下落到下方再被甩出，从而能使物料在承料桶形成从旋转轴14中心向下、从承料桶内底部中心向外、从承料桶内壁向上、再从承料桶内顶部外部向旋转轴14中心的物料循环，从而能加快物料的造粒速度，提高造粒效率。
34.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。