专利名称：一种防水粉生产方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑物或其他建筑工程中使用的防水粉，特别是防水粉的生产方法及其设备。
目前用于建筑物、地下工程、池塘、管道、隧道等的防水材料种类很多，有传统的沥青防水、砂浆防水、涂膜防水、片材防水等。粉末状的防水粉生产方法有湿法和干法生产两种。比如发明专利87101009A公开了一种湿法生产的防水粉，这种防水粉以氢氧化钙细粒为核心，外表层被脂肪酸钙所包围的基本粒子所组成的防水粉，这种防水粉生产工艺是在不断搅拌下将氨水或苛性钠液加入融熔的脂肪酸，制成稀薄的皂液，然后将该稀薄的，温度低于40℃的皂液加入到氢氧化钙石灰浆中，并充分搅拌与混合，再升温到60-80℃，使其进行化学反应和物理改性，生成拒水浆，最后脱水得拒水膏或烘干得拒水粉。这种工艺流程必须涉及反应釜、搅拌机、离心机、烘干机和加热设备，如果基材原料为块状时，还要增加粉碎设备，其工艺过程由于需加入含大量水的溶液形成浆料后，再经离心脱水，仍含有50%左右的水份，为此在干燥时，每吨防水粉至少需要50万大卡的热能，浪费大量的能源，同时也相应增加了产品的成本，多种设备的流程造成了工艺复杂、繁锁，以及投资和产品成本的提高;申请号为90105847.5发明专利申请案公开了一种干法生产防水粉的工艺方法，这种防水粉由无机粉体与脂肪酸反应制得粒子表面复有一脂肪酸或者增水层的防水粉末材料，其生产工艺是用主含量为碳酸钙粉末(小于100目)在高于75℃时与重量百分比为2-5的脂肪酸粉末在反应器内混合搅拌进行固-液相表面反应，制得表面覆有脂肪酸或其盐的憎水膜层的粒子粉体，冷却后即得产品，这种方法虽然省去了先加入大量水，再经脱水烘干等工艺，但仍需要多种设备，如用于将主含量为碳酸钙基料粉碎成小于100目的粉末材料的粉碎机，反应器、搅拌釜、加热炉、冷却器等，况且，这种产品由于表面憎水剂与基材的比例相差很大，在一般的搅拌过程中，很难混合均匀，部分基材的表面常局部或全部的没有复盖憎水剂，仍能亲于水;同时，在产品中常存在从基材中夹带的小颗粒，这些因素都影响产品的质量;
本发明的目的在于克服上述工艺中存在的缺点，提供一种能将防水粉所有组分，不论是粉状、粒状，还是块状集中于同一设备中，并在该设备中一次完成粉碎、搅拌、加热、涂膜和反应诸过程，而一次制得防水粉的生产方法，以及使这种方法得以实现的生产设备。
根据防水粉的结构机理，为了可采用多种粉状，粒状或块状物料的基材，将粉碎、搅拌、加热、涂膜和反应在同一设备内一次完成，得到高质量的产品。本发明提供了一种结构简单、操作方便、能耗低、生产效率高、产品质量好的生产装置。
本发明所涉及的防水粉生产方法是将防水粉所有组分，不论是粉状、粒状还是块状，集中于同一设备中，并在该设备中一次完成粉碎、搅拌、加热、吸附和反应诸过程，而一次制得防水粉。本发明包括加料器、轴承冷却套、筒体、出料口、加热器、保温罩等部件。本发明的实施方案如附图所示。各种原料经加料器计量进入，在机内受钢球、铸铁球或高温耐火球的冲击、磨削和挤压，进行混合、粉碎。原料的配比可预先混合，也可在加料器上设置几个控制器，分别计量进入筒体内。各种物料在粉碎的同时，通过设置在筒体下方的加热器，不断加热筒体，经筒体的旋转，将热量迅速、均匀地传递给被粉碎的物料。加热器按加工物料工艺的要求，用温度控制器自动控制所需温度。各种原料在机内完成混合、粉碎、加热、表面涂膜和反应，最后，从出料口不断向外排出。在出口处，可根据工艺的要求，设置分离筛，筛上和筛下的产品分别从两个料口排出，不符合要求的产品可再次返回加工。
本发明的优点是1、本装置集粉碎、搅拌、加热、涂膜和反应为一体，能将粉状、粒状或块状的基材原料和其他辅料在同一设备中直接生产防水粉或其他产品，从而，简化了工艺流程，减少了设备投资，提高了生产效率;
2、本装置采用干法生产，改变了现有工艺中从干粉→浆料→干粉的迂回耗能路线，省掉了加入50%以上的水份，使每吨防水粉可节约50余万大卡的热能，降低了产品的成本;
3、由于基材原料在机内多次粉碎，各种物料重复接触，同时加热，使具有憎水性的脂肪酸呈融化状态与基材及各种助剂均匀吸附，充分反应，提高了产品的质量;
4、本装置可按不同物料的工艺要求，通过改变加料率和筒体的长度，调节物料在机内的停留时间和产品的细度。也可通过改变筒体的材质及机内磨研球的球质，适应不同物料的加热温度范围，也可适应于一些低含量水份的粉状，粒状或块状原料的粉碎和干燥。
5、本装置还具有结构简单，装配紧凑，操作方便和温控精确等特点，可将0-30毫米的粒状或块状物料一次粉碎到小于200目的粉料，比现有工艺降低能耗90%以上。
下面结合附图详细描述本发明附
图1为本生产方法的工艺流程，附图2为本生产设备的结构示意图，附图3为附图2A-A剖面图，其中(1)-皮带轮(2)-加料器(3)-主转轴(4)-进料口(5)-轴承(6)-端盖(7)-周边齿轮(8)-保温罩(9)-控制器(10)-端盖(11)-轴承(12)-出料口(13)-出料口(14)-底座(15)-加热器(16)-研磨球(17)-筒体。
这种防水粉生产设备主要由加料器(2)，轴承(5)、(11)，保温罩(8)，端盖(6)、(10)，筒体(17)，加热器(15)及出料口等组成。筒体(17)为圆柱形筒体，筒体内装有研磨球(16)，筒体上半部周围设有保温罩(8)，筒体两端分别设有端盖(6)、(10)，每个端盖中心有一大孔，孔内装配有轴承(5)和(11)，两轴承将筒体支撑，并平卧在离地面一定距离的高度上，筒体(17)轴线平行或大致平行于地面，加料器(2)与进料口(4)相连通，进料口(4)设置在轴承(5)的中空轴颈上，轴承(5)、(11)的上半周设有冷却套，轴承(11)与出料口连相通，出料口可根据需要设置一个、二个或多个，筒体(17)左端的周边上紧固有齿轮(7)，齿轮(7)与主转轴(3)上的小齿轮啮合，主转轴(3)上设有皮带轮(1)，通过电动机带动皮带轮(1)转动，通过主转轴带动齿轮(7)从而使筒体(17)作以中心轴线为轴心的旋转运动，筒体(17)下方设有加热器(15)，加热器(15)的加热方式可用电，也可用煤、油或燃气，用电加热的方式可将电热元件直接设置在筒体(17)的下方的底座(14)上，加热元件抽头连接在底座(14)的电源端子板上，并与控制器(9)相接;用煤、油或燃气加热的方式需另砌一个燃烧室，用烟气和热风加热筒体(17)，热量的多少由鼓风机的冷、热风量调节。筒体(17)的周围设有保温罩(8)，保温罩(8)用角钢和铁皮制作，内装保温棉，可做成整体，也可分成几节组合，分别用螺钉固定在加热器(15)的底座(14)上。筒体(17)的另一端与端盖(10)相连接，端盖(10)的中间没有中空轴，轴上装配轴承(11)，轴承(11)的外周设有冷却套，中空轴上连接出料口(12)、(13)，出料口(12)与轴颈连接的中间设有筛网粉碎的细料从出口(12)卸出，粗料从出口(13)落下。筒体(17)内装的研磨球(16)可以是钢球，铸铁球，或高温耐火球等。筒体(17)，端盖(6)、(10)可用耐热耐磨钢板制作。
使用时，粉状、粒状或块状的原料由加料器(2)连续加入，依次通过进料口(4)，进入筒体(17)，原料的计量可预先按比例混合注入加料器(2)的料斗内集中控制，也可在加料器(2)上同时安装几个料斗，分别用盘式加料器或孔板控制各种原料的投入量。加料器(2)的选型可按不同原料的要求，选用螺旋加料器，盘式加料器或电磁振动加料器等。进入筒体(17)的原料受钢球、铸铁球或高铝耐火球的冲击，磨削和挤压，逐渐粉碎。由于设置在筒体(17)下部的加热器(15)不断加热筒体(17)将热量迅速地传递给机内的物料。在筒体的不停旋转和机内球体、物料不断抛滚接触的作用下，导致传热速度快，热效率高、物料受热均匀。在不断粉碎、同时加热的过程中，各种物料之间反复结合，使呈融化状态的脂肪酸和各种助剂与粉碎的基材均匀吸附，充分反应。最后，随着连续给料的推力，从另一端出料口(12)(13)不断排出，一次完成，得到具有极强憎水性，耐腐蚀性的防水粉筒体(17)和筒内球体的材质可按不同物料的工艺要求，选用普通耐磨钢板、钢球或耐热耐磨钢板和铸铁球、高温耐火球;筒体(17)长度也可按物料的粉碎细度要求加长。加热(15)中的电热丝由多根组合，分别均匀地安装在筒体(17)下面的底座上，加热丝的数量和功率可按加热物料的要求设置。电热丝分别抽头连接在两边接线端子上。加热器(15)的四周装有保温材料，其中，上部用角钢和铁皮制成半园形门式保温罩(8)，恰当地罩在筒体(17)的外面，固定在加热器(15)的底座(14)上。筒体(17)与保温罩(8)之间留有合适的缝隙，既能使加热器(15)的热量不易损失，又能使筒体(17)无影响地旋转。也能有效地防止噪音的扩散。加热器(15)的温度由控制器(9)自动调节控制。加热方式也可采用燃气、油或煤直接燃烧。但是，需要设置单独的燃烧室，并在保温罩的上方设置烟道，使燃烧的烟气能及时排出。出料口可装有分离筛，分离筛的目数可按工艺要求调整。为了防止轴承和传动齿轮的过热，在轴承和传动齿轮上设有冷却套，冷却套内用循环冷却水冷却，随时调节冷却水的流量，保持轴承和传动齿轮的正常运转。
本发明的装置结构简单，操作方便，生产效率高，加热速度快，温度控制精确，能将粉状、粒状或块状的物料在同一设备内一次完成加工过程，得到高质量的防水粉，改变了现有工艺中多设备的复杂性，每吨防水粉可降低热能50多万大卡，占总能耗的90%左右。
本发明的装置除了能高效率、高质量的生产防水粉外，还可广泛应用于化学、建材、冶金等工业中一些需要粉碎和加热或粉碎、加热和干燥同时进行的粉料生产工艺。
实施例如下该防水粉的生产工艺和设备实施方案是这样的在进料口(4)上方安装一螺旋加料器(2)，螺旋加料器(2)的直径为φ150毫米，进、出口之间的长度为2500毫米，螺旋加料器(2)的前部设有两个料斗，原料中的骨料放入一料斗，助剂和憎水剂按比例预混合后放入另一料斗，两料斗分别用孔板控制下料量。从料斗进入的物料经螺旋加料器(2)混合，便送入进料口(4)，再经中空轴颈进入筒体(17)，中空轴颈与端盖(6)相连接，并支承在轴承(5)上，轴承(5)的外周设有冷却套，冷却套内用循环水冷却轴承(5)，避免加热对轴承的影响，端盖(6)用螺钉与筒体(17)的法兰相连接，筒体(17)上设有周边齿轮，与主转轴(3)上的小齿轮啮合，齿轮传动比为7.04，主转轴(3)的一端设有皮带轮(1)，皮带轮(1)由电动机带动旋转。筒体(17)内装的研磨球(16)为钢球，进入筒体(17)内的物料受钢球的冲击、磨削和挤压，随之转动得到搅拌和粉碎，筒体(17)的直径为φ1200毫米，长度为5700毫米，端盖(6)、(10)和筒体(17)由耐热耐磨钢板制作。物料在搅拌和粉碎的同时，通过设置在筒体(17)下部的加热器(15)不断加热筒体(17)，并迅速传给物料，使物料加热并反应，加热器(15)设置在底座(14)上，底座(14)上设有保温棉和耐火砖，耐火砖上装有电热丝，电热丝抽头连接在底座(14)上的电源端子板上，并与控制器(9)相接，方便准确控制料的加热温度，设在筒体(17)的周围保温罩(8)呈半园形门式，用螺钉固定在底座(14)上，保温罩(8)用角钢和铁皮制作，内装有保温棉，分成6节组装，每节长度为1000毫米。保温罩(8)与筒体(17)之间留有一定缝隙，既能使筒体自由转动，又能减少热量损失，也能很好地抑制噪音的传播，相当于一个防音罩。加热后的憎水剂呈融化状态，均匀地涂敷于骨料的表面，并在各种助剂的作用下充分反应，在骨料的表面形成脂肪酸钙憎水膜。制备成的产品从连接在端盖(10)的中空轴颈连续溢出，在轴颈与出料口(12)间的筛网中过筛，细产品由出料口(12)卸出，粗产品从出料口(12)卸出，可继续返回再加工。中空轴颈支承在轴承(11)上，轴承(11)的外周设有冷却套。冷却套内用环循水冷却轴承(11)。由出料口(12)卸下的产品经输送机送到冷却罐，冷却后包装。
使用本发明所提供的工艺和设备生产出来的防水粉，由于基材原料在机内多次粉碎，各种物料重复接触，同时加热，使具有憎水性的脂肪酸呈融化状态下与基材及各种助剂吸附，充分反应，均匀涂膜，生产的产品质量得到很大的提高，下面表中的测试结果，便是本实施例生产的产品质量测试结果。
权利要求
1.一种防水粉的生产方法，其特征在于是将防水粉所有组分，不论是粉状，粒状，还是块状，集中于同一设备中，并在该设备中一次完成粉碎、搅拌、加热、涂膜和反应诸过程，而一次制得防水粉；
2.一种防水粉生产设备，其特征在于由加料器(2)、轴承(5)、(11)、保温罩(8)、端盖(6)、(10)、筒体(17)、加热器(15)及出料口等组成;其中筒体(17)为圆柱形筒体，筒体内装有研磨球(16)，筒体上半部周围设有保温罩(8)，筒体两端分别设有端盖(6)、(10)，每个端盖中心有一大孔，孔内装配有中空轴承(5)和(11)，两中空轴承将筒体支撑并平卧在离地面一定距离的高度上，筒体(17)轴线平行或大致平行于地面，加热器(2)与进料口(4)相连通，进料口(4)设置在轴承(5)的中空轴颈上，轴承(5)、(11)的上半周设有冷却套，中空轴承(11)与出料口相连通，出料口可以是一个、二个或多个，筒体(17)左端的周边上紧固有齿轮(7)，齿轮(7)与主转轴(3)的小齿轮啮合，主转轴(3)上设有皮带轮(1)，皮带轮(1)由电动机带动，筒体(17)下方设有加热器(15)，筒体(17)周围设有与筒体表面有一定间隙的保温罩(8)。
3.按权利要求1所述的防水粉生产设备，其特征在于所述的筒体(17)，端盖(6)和(10)用耐热、耐磨钢板制成，研磨球(16)可以是耐磨耐热钢球、铸铁球或高温耐火球;
4.按权利要求1所述的防水粉生产设备，其特征在于所述的加热器(15)的加热方式可以是电阻丝加热，也可以用燃气、油或煤直接燃烧加热;
5.按权利要求1，4所述的防水粉生产设备，其特征在于所述的加热器(15)用温度控制器(9)自动调节控制。
全文摘要
一种防水粉生产方法是将防水粉所有组分，不论是粉状、粒状，还是块状，集中于同一设备中，并在该设备中一次完成粉碎、搅拌、加热、涂膜和反应诸过程，从而一次制得防水粉。防水粉生产设备由加料器、轴承、保温罩、端盖、筒体、加热器等组成。筒体由轴承支撑并平卧在离地面一定距离的高度上，上半周设有保温罩，下方设有加热器，进料口和出料口设在中空轴承的轴颈上，筒体靠电动机、齿轮带动沿其中心轴线转动。该设备简化防水粉生产工艺，节约能源90％左右。
文档编号C09K3/18GK1077211SQ9210242
公开日1993年10月13日 申请日期1992年4月10日 优先权日1992年4月10日
发明者赵文龙, 姚建中, 刘淑娟, 李桂兰, 王峰, 石耀军 申请人:中国科学院化工冶金研究所