用于球化和干燥工艺设备组件的耐磨不粘表面处理的方法

专利名称：用于球化和干燥工艺设备组件的耐磨不粘表面处理的方法
技术领域：
本发明总体涉及表面处理及其方法，更具体的是球化系统的组件的表面处理。这 里的术语“球化系统”和“球化序列”通常包括挤出、球化、运输、干燥、结晶和球团的后处理 操作的过程和设备。在通常的球化系统/球化序列中，球化设备只是一连串的附加上游和 下游设备中的单个组件。2.现有技术常见的球化系统的通用的独立过程和设备是已知的，一些已知多年，并用于很多 用途中。类似的，表面处理和涂覆的许多过程和化学过程是众所周知的，部分已知很多年 了。但是，现有技术并没有专利申请记录球化系统的设备组件的这些过程，以便获得协同作 用，从而限制这些组件的腐蚀、侵蚀、磨损和损耗，同时避免制造出的球团堆积、粘附、阻塞、 结块和限制这些组件和围绕这些组件的区域。球化设备和它使用以下挤出处理已经由受让人应用多年，如在现有技术的公 开文献中所证明，这些现有技术例如包括美国专利4，123，207,4, 251，198,4, 500，271、 4，621，996,4，728，176,4，888，990,5，059，103,5，403，176,5，624，688,6，332，765, 6，551，087,6, 793，473,6, 824，371,6, 925，741,7, 033，152,7, 172，397，美国专利申请公 开 20050220920,20060165834，德国专利和申请 DE 3243332，DE 3702841，DE 8701490， DE 19642389，DE 19651354，DE 29624638 ；国际专利公开 W02006/087179、W02006/081140、 W02006/087179 和 W02007/064580 以及欧洲专利 EP 1218156 和 EP 1582327。这些专利和 申请都属于受让人，且它们整个被本文参引。类似地，通过本发明的受让人已经使用干燥设备很多年，如在现有技术的公开 文献中所证明，这些现有技术例如包括美国专利3,458,045,4,218, 323,4, 447，325、 4，565，015,4，896，435,5，265，347,5，638，606,6，138，375,6，237，244,6，739，457, 6,807, 748,7,024, 794,7, 172，397，美国专利申请公开20060130353,国际专利申请公开 W02006/069022,德国专利和申请 DE1953741、DE 2819443、DE 4330078、DE 9320744、DE 19708988 以及欧洲专利 EP 1033545、EP 1602888、EP 1647788、EP 1650516。这些专利和 申请都属于受让人，且它们整个被本文参引。另外，结晶过程和设备也被受让人披露，如美国专利7，157，032，美国专利申 请公开20050110182和20070132134，欧洲专利申请EP 1684961，国际专利申请公开 W02005/051623和W02006/127698。这些专利和申请都属于受让人，且它们整个被本文参引。这里所述的后处理操作可以包括热处理、球团涂覆、颗粒筛选、存储和这样形成的
5球团的包装，这些对本领域的技术人员而言都是公知的。表面处理过程通常始于准备阶段。表面处理过程的例子包括通过溶剂脱脂法彻底 的清洗基材、通过喷丸，喷砂法柔和适度地精确研磨、使用酸或碱蚀刻、浸泡、电晕处理和等 离子蚀刻以及活化。这些清洁表面的附加处理可以包括至少下述步骤之一，如钝化处理、渗 氮处理、碳氮共渗、涂底、磷化处理、金属喷镀、镀锌、电镀、化学镀层、包括高速应用的火焰 喷涂、热喷涂、熔结、等离子喷涂、化学和物理气相沉积、真空沉积、电解等离子处理和喷溅 涂覆技术。也可以使用机械应用技术，例如包括但不限于浸泽涂覆、粉末涂覆、辊式涂布、杆 式涂覆、挤压、浙铸成形法和旋转成型。反应涂层也可以应用，多重处理和使用多重方法或 应用的涂层也在现有技术中有很好的展示。汽车工业使用涂层技术使得应用更轻的零件成为可能。涂层可以提供附加的耐磨 性，以便减少磨损和提供减少摩擦的表面，如美国专利5，080，056 ；5, 358，753 ；6, 095，126 ； and 6，280，796 所说明的。航天工业也使用涂层，如美国专利3，642，519中作为镀膜表面。还有，美国专利 4，987，105公开了一种涂层，其包括碳、氮化硼、水、类似的有机传递液和任意的粘结剂。至 少涂层中的一部分碳可以有选择的来自碳纤维、石墨、无晶碳和它们的混合物。EP 0285722教导了复合涂层的使用，其中，一表面通过将一种包含不锈钢、镍、镍 铬和钼的金属粉末火焰喷涂和/或热喷涂到基材上，然后由周围空气固化硅酮浸泡多孔表 面，从而形成一层膜，该层膜填补凹陷和覆盖凸起区域，凹陷和凸起是由热喷涂技术产生 的。耐磨的复合材料在基材上形成并提供了一释放表面。美国专利5，066, 367,5, 605, 565和5，891，523教导了表面的无电镀涂层和金属喷 镀。美国专利6，309，583和6，506，509披露了与无电镀涂层一起形成的复合材料组成的物 体，包括在其中封装复合材料和在无电镀基材中的形成复合材料的密度梯度。美国专利5，508，092和5，527，596分别公开了基本光学透明的涂层和这些涂层及 其制成的物质的改进的层间附着。美国专利5，308，661,6, 066，399和6，713，178披露了金刚石和类似金刚石涂层的 形成。对积炭的分子结构的控制可以产生从多二维的类石墨层到多三维的类金刚石结构的 一系列几何形态，并可以通过改变气体来源和这里提到的沉积物的能量来获得。还公开了 对基材的附着力的改善和涂覆层的表面特性的增强。德国专利DE 202007004495UI公开了 将金刚石涂层使用在模具型面表面上，该模具型面表面的表面粗燥度至少为切割刀片的刀 刃的粗燥度的两倍。美国专利7，166，202教导了等离子电镀，其中，一物体在电解液制剂中涂覆，通过 电解液，等离子在电极间的气团中产生。电极中的一个是正在涂覆的物质。该方法揭示了 例如使用电镀金属和非电镀金属、非金属、类金刚石碳以及包含混合物和三元组分的半导 体组件。美国专利RE 33，767披露了在基材上的化学镀层技术，该基材可以包括聚合物、 玻璃、陶瓷和金属以及由其制成的物体。这个过程沉积出金属合金，该金属合金可以分散出 从0. 1微米到75微米的范围的多晶金刚石微粒。美国专利6，846，570和7，026，036分别教导了多个或单个不粘涂料的应 用，美国专利6，287，702和6，312，814教导了可热熔融处理的氟聚合物(thermalIymelt-processable f luoropolymers)的概念。美国专利 5，989，698 和 6，486，291 分别教导 了可固化、可交叉连接的含氟聚合物尿烷，其可用于涂覆多孔材料来形成可透过空气的防 水表面。美国专利6，576，056揭示了优选由人造金刚石或其它适合的非金属材料构成的 插入件的使用，同时教导了一种方法，使用该方法，在焊接和/或钎焊不适合时能将插入件 固定地安装。美国专利7，094，047教导了用于蜂窝挤压模制的模具的表面的表面处理的应用。 这些表面处理包括涂覆在硬膜上的软膜，其中，该硬膜可以通过碳化钨、碳化钛、氮化钛或 碳氮化钛的化学或物理气相沉积来产生。也可选择，该硬膜可以由可作为无电镀镍过程的 分散剂的碳化硅、金刚石或碳氮化硼粉末组成。即使不是所有的，大多数这些涂覆技术很难用于球化系统中需要这些处理的多个 组件中，该球化系统包括运输、干燥、结晶和后处理操作。这种处理中的零件可以从极小如 切削刀片到极大如离心干燥器壳体。这些零件能承受象在挤压过程中穿过模具时的高热和 压力。类似地，高冲击区出现在管道弯头里、干燥过程里的升降机刀片以及球团与筛子的碰 撞(用于脱水和干燥处理)。另外的并发症是处理的材料在处理的至少一个阶段可能发粘， 容易堆积，从而可能阻塞通道和筛子。处理中的材料可能包含腐蚀性材料，处理过程可能包 括或产生类似腐蚀材料，它们可能在全部处理阶段都损害组件。由于设备的尺寸限制，普通技术限制了其真空的使用。涉及高温的处理过程使处 理的物体易于变形。聚合物的涂层和层可能有较差的粘性，从而使表面相对容易地腐蚀和 磨损。金属的不同成分能导致电化学腐蚀，且不同的热扩展性能引起可能导致裂缝的应力。 金属电镀、金属喷镀、渗氮法、碳氮共渗以及类似的处理往往涉及非常薄的涂层，该涂层可 能磨损和腐蚀脱离，从而使得暴露的基材容易加速磨损。束缚在表面的微粒承受高度三维 化的表面，便于发展不希望的多孔性和潜在的、可加剧腐蚀反应的化学品的陷阱。这些微粒 可能是这些不规则表面，这些不规则表面可能使得制造的球团产生不希望的磨损和腐蚀。 表面处理层和涂层之间的粘结可能成为问题，且可能导致涂层的脱落、剥离和最终失败。现有技术没有提到用于保护涉及球化系统的设备的合适的表面处理，该球化系统 可以包括球化、运输、干燥以及防腐蚀和防磨损、腐蚀、侵蚀和损耗的损害作用的后处理操 作的系列。也没有提到能阻止粘结、堆积、妨碍和阻塞进入和穿过所述设备的通道的表面处 理。因此，还需要表面处理方法，这样，至少一个表面处理以及表面处理的多重组合能 应用于包含在球化装置里和紧随球化装置的设备组件的多个零组件。这样可以便于运输到 干燥设备且通过干燥设备并进一步通过结晶、后处理操作和/存储这样形成的已球化的产 品，同时这些产品没有有害的磨损、腐蚀、侵蚀和损害，并且球团不会粘结到这些组件的表 面，从而导致不希望的限制、堆积、结块、聚集、阻塞和以其它方式阻挡进入和通过设备集合 的通道。本发明的各种实施例主要指示了这种方法。

发明内容
本发明的各种实施例提供了用于球化和干燥处理设备组件的耐磨不粘表面处理 的方法。本发明的各种实施例还包括使一系列的表面处理可以应用于球化系统的多种零组件的方法。本发明的表面处理能保护球化系统的设备不受有害磨损、腐蚀、侵蚀和损耗。 另外，球化系统形成的球团将不会粘结在设备上，这样，即使不消除也限制了结块、聚集和/ 阻碍通道或装置。这种表面处理可以包括一个、两个和可能多个的处理，包括但不限于清洁、去脂、 蚀刻、底漆、打毛、喷砂、磨砂、喷丸、浸酸、酸洗、碱洗、渗氮、碳氮共渗、电镀、化学镀、火焰喷 涂(包括高速应用)、热喷涂、等离子喷涂、烧结、浸渍涂覆、粉末涂覆、真空沉积、化学气相 沉积、物理气相沉积、喷溅技术、喷涂、辊式涂布、杆式涂布、挤压、旋转成型、凝压成形以及 利用热、辐射和/或光敏固化技术、渗碳、碳氮共渗、磷化处理的反应涂覆和在其上形成一 层或多层。这些处理过程使用的材料包括但不限于金属、无机盐、无机氧化物、无机氮化 物、无机碳氮化物、防腐剂、牺牲电极、导体、反光镜、颜料、钝化剂、辐射调整剂、底漆、面 涂层、粘合剂、聚合物包含尿烷和氟尿烷、聚烯烃和替代聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合 物、聚碳酸酯、聚甲醛、聚硫化物、聚砜、聚酰胺亚胺(polyamideimides)、聚醚、聚醚酮 (polyetherketones)、硅酮和类似物。表面处理的目的是改变特定的表面，这样，它更耐磨，它减小由于腐蚀或侵蚀而引 起的损害，它更不易划伤和磨损，它阻止粘结在该表面上，或者它减少沿该表面的摩擦。球 化的同时，由于它的加热，聚合物或类聚合物材料的运输和冷却处理过程的问题是包括瞬 时或最终粘性的材料，该材料的性质可以是腐蚀性的、侵蚀性的和/或粗燥的，或者是含有 粘的、腐蚀的、侵蚀的和/或粗燥的填料或添加剂，因此，在球化系统组件的范围内，当超过 包含在不同处理阶段中的温度范围和/或超过这些处理中必须的处理条件时，特定表面处 理或这些表面处理的集合并不证明为全部有效。在特定的实施例中，用于球化序列的设备的组件的表面处理的方法可以包括提供 球化序列的设备和通过至少一个组分层来表面处理球化序列的至少一个组件的至少一部 分，其中表面处理保护球化序列的至少一个组件的至少一部分不受形成的球团和来自球化 序列的附产品的作用。该表面处理包括至少两个组分层。本方法进一步包括在表面处理之前预处理球化序列的至少一个组件的至少一部 分，和/或在表面处理上覆盖涂覆聚合物涂层。表面处理可以是金属喷镀，且可以是牢固地将金属氧化物、金属氮化物、金属碳氮 化物或类金刚石的碳附着在球化序列的至少一个组件的至少一部分上。聚合物涂层可以是非粘性的，具有均勻的表面润湿性，是硅酮、含氟聚合物和/或 硅酮和含氟聚合物的组合。聚合物涂层可以是自干的和/或固化的，且由反应聚合作用产生。还提供了一种用于球化序列的设备的组件的表面处理的方法，其中，球化序列包 括球化、运输、干燥、冷却和/或可选择的形成球团的结晶；其中，表面处理至少一个组分 层，它保护组件不受来自形成的球团和来自球化序列的附产品的作用的磨损、侵蚀、腐蚀和 /或损耗；其中，通过预防处理中形成的球团的粘结、堆积、结块和聚集，表面处理将防止阻 碍和阻塞处理通道和处理本身。还提供了一种方法用于至少一层的至少一部分的表面处理，来保护球化序列的整 个处理装置的许多组件的表面不受磨损、侵蚀、腐蚀和损耗的影响。该方法能减轻和预防已
8生产球团的过渡的粘结，过渡粘结会导致这些问题堆积、结块、聚集和可能阻碍和阻塞处 理中的通道和最终处理自身。还提供了表面涂层或这样涂层的集合用于球化序列中的装置或装置组合的不同 组件，该球化序列将制球、运输、干燥和充分冷却以及可选择的结晶聚合物或类集合产品， 该产品可以有腐蚀性、侵蚀性和/或磨损性，或者发出腐蚀性的和/或侵蚀性的附产品，且 该产品最初或最终具有高粘度和/或包含磨损性、侵蚀性的和/或腐蚀性的填料，和/或随 后通过那些装置或装置的集合形成磨损性的、侵蚀性的和/或腐蚀的球团。通过限制/预 防处理中形成的球团的粘结、堆积、结块和聚集，表面处理将防止阻碍和阻塞处理通道和处 理本身。表面处理可以包括至少两个用于球化序列的组件的组分层。还提供了用于球化序列的组件的表面处理，其中，所述组件通过至少一个准备处 理来准备用于该处理，该准备处理包括但并不限于清洗、脱脂、蚀刻、涂底漆、打毛、喷砂、 喷丸、浸酸、酸洗、碱洗、电晕处理、等离子处理和这些的组合。还提供了球化序列的组件的至少一个表面处理，其中，表面处理由至少一种材料 组成，所述材料包括金属、无机盐、无机氧化物、无机氮化物、无机碳氮化物、防腐剂、牺牲电 极、导体、反光镜、颜料、钝化剂、辐射调整剂、底漆、面涂层、粘合剂、人造金刚石和聚合物。 这些聚合物可以包括尿烷和氟尿烷(fluorourethanes)、聚烯烃和替代聚烯烃、聚酯、聚酰 胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲醛、聚硫化物、聚砜、聚酰胺亚胺、聚醚、聚醚酮、硅酮和这些 的多种组合。还进一步提供了对特定的球化系统组件的表面处理，其组件包括分流器阀的内表 面、模具的前椎体的外表面、模具本体的内表面、模具的可取出插入件的内表面和/或模具 的加热的可取出插入件的内表面。此外，表面处理可施加于围绕模具孔以及进入和通过模 具本体、可取出的插入件和/或加热的可取出的插入件内的模具孔的区域。表面处理可 以包括熔结、火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理、高速空气和燃料调整热处 理、真空处理、化学气相沉积、物理气相沉积、喷镀技术、电解等离子处理和这些处理的多种 组合中的至少一个。表面处理可以包括金属喷涂、金属氧化物、金属氮化物、金属碳氮化物 和金刚石状的碳的附着以及它们的组合。在某些实施例中，处理提供了金属基体中的类金 刚石的碳的附着或金属碳化物基体中的类金刚石的碳的附着。表面处理可以应用于球化系统的其它特定组件，包括凸缘的内表面、进口管和出 口管的管腔、模具本体的外表面、转子轴的暴露部分的外表面、导流件的出口和进口的流动 表面、远离和靠近前述凸缘的导流面、导流件的管腔和圆周表面、刀具毂和臂表面、上部和 下部供给斜槽的内表面、干燥器基盘组件的内表面、管道轴保护器的外表面、供给筛的表 面、脱水筛的表面、筛组件的表面、提升机组件的表面、支撑环组件的外表面、干燥器壳体的 上部的内表面、球团斜槽的内表面、球团分离盘的外表面、可选的球团斜槽延伸部分的内表 面、振动单元壳体的内表面、振动单元筛的表面、涂层锅的表面、偏转器和保持堰的表面、圆 柱芯的外表面、基盘的上表面和/或振动单元罩组件的内表面。表面处理可以包括火焰喷 涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理、电解等离子处理和这些处理的多种组合中的 至少一个。这些表面处理可以包括金属喷镀，金属氧化物、金属氮化物、金属碳氮化物和类 金刚石的碳的附着和这些的组合。在示例性实施例中，表面处理包括金属基体中的类金刚石的碳的附着或金属碳化物基体中的类金刚石的碳的附着。这些表面处理可以在外边涂覆聚合物层，该层可以无粘着力且具有均勻的表面润 湿性，包括硅酮、含氟聚合物和这些的组合。这种聚合物外涂层有时不需要输入能量和/或 热量来进行干燥和/或固化。该聚合物外涂层可通过浸泽涂覆、辊式涂布、喷涂、反应聚合 作用、烧结、热喷涂、火焰喷涂、等离子处理和粉末涂覆中的至少一种来施加。反应聚合作用 包括热固化、湿固化、光聚合反应、自由基聚合、硫化、室温硫化和交联的至少一种。表面处理可通过火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理、电解等离子 处理和这些的多种组合的至少一种应用于切削刀片的尖端、边缘和四周表面。该表面处理 可包括金属喷镀、金属氧化物、金属氮化物、金属碳氮化物和类金刚石的碳的附着以及它们 的组合。在一些实施例中，所述表面处理包括金属基体中的类金刚石的碳的附着或金属碳 化物基体中的类金刚石的碳的附着。表面处理可施加在将空气喷射进口阀固定在其上的角弯头。该表面处理可包括火 焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理、高速空气和燃料调节热处理、真空处理、 化学气相沉积、物理气相沉积、喷镀技术。电解等离子处理和这些处理的多种组合的至少一 种。该表面处理可包括金属喷镀、金属氧化物、金属碳化物、金属碳氮化物和类金刚石的碳 的附着以及它们的组合。在一些实施例中，表面处理包括金属基体中的类金刚石的碳的附 着或金属碳化物基体中的类金刚石的碳的附着。这些表面处理可以在外边涂覆聚合物层， 该层可以无粘着力且具有均勻的表面润湿性，包括硅酮、含氟聚合物和这些的组合。这种聚 合物外涂层有时不需要输入能量和/或热量来进行干燥和/或固化。该聚合物外涂层可通 过浸泽涂覆、辊式涂布、喷涂、反应聚合作用、烧结、热喷涂、火焰喷涂、等离子处理和粉末涂 覆中的至少一种来施加。反应聚合作用包括热固化、湿固化、光聚合反应、自由基聚合、硫 化、室温硫化和交联的至少一种。表面处理可通过旋转模制成型处理施加于干燥器壳体的内表面和/或脱水单元 壳体的内表面。这些处理可包括反应聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、可交联的聚乙烯、乙 烯基聚合物、聚酯、聚酰胺、聚碳酸脂和含氟聚合物的至少一种的应用。在特定的实施例中， 使用聚乙烯、可交联的聚乙烯和/或含氟聚合。施加本发明的表面处理的这些部件并不在操作上危害其功能。通过阅读以下的说明并结合附图，将更清楚本发明的这些或其它目的、特征和优 点ο


图1是一个示例装置的示意图，包括进料段、混合段、球化、脱水和干燥以及后处理段。图Ia是混合容器、中压泵和粗孔筛变换器的示意图。图Ib是供给器、齿轮泵、静态混合容器组件的示意图。图2是具有通过三通阀连接的齿轮泵和旁通管的比较静态混合器的示意图。图3是安装有旁通分流器阀的垂直布置的静态混合器的示意图。图4是聚合物分流器阀的示意图。图5是在三种结构中具有加热元件的单件式模板的示意图。图6a是从模板中取出的加热元件的三种结构的示意图。
图6b是加热元件的三种结构的侧视图。
图7是可拆卸的中心模具的示意图。
图8是可拆卸的中心加热模具的组件分解图。
图9是具有输液盒或水箱的模具本体的示意图。
图10是模具本体和两件式输液盒或水箱。
图11是比较两件式水箱或输液盒的透视图。
图12a是比较两件式水箱或输液盒的完整组件的示意图。
图12b是另一个水箱或输液盒的进口和出口设计的剖视图。
图12c是图12b的水箱或输液盒的进口和出口设计的正视图。
图13是安装有水箱或输液盒的球化器的示意图，表示了模具，
图14是安装在包含导流件的水箱或输液盒上的模具的示意图。
图15a是比较导流件的示意图。
图15b是比较导流件的第二结构的示意图。
图16是比较弹性刀具毂的示意图，其中有弹性毂组件的透视图。
图17a流线型刀具毂的部分的示意图。
图17b是相对于图17a旋转的流线型刀具毂的示意图。
图17c是图17a中流线型刀具毂的剖视图。
图18是锐角刀具毂的示意图。
图19a是安装有直角刀片的比较刀具毂的示意图。
图1%是安装有刀片的锐角刀具毂的示意图。
图19c是安装有无锥度或垂直切割的钝尖刀片的比较直角刀具毂的示意图。 图19d是以直角安装有减少厚度刀片的刀具毂的示意图。 图20是比较水箱旁通的示意图。
图21是表示用于从球化器到干燥器将惰性气体注入浆液管线的方法和装置的示
图22是是表示从球化器到干燥器将惰性气体注入浆液管线的方法和装置的示意 中包括浆液管线中的球阀的分解图。图23是比较自清洗干燥器的示意图。
图24是图23的自清洗干燥器的脱水部分的示意图。
图25是安装有脱水段的第二比较干燥器的示意图。
图26是水池的示意图。
图27是干燥器的示意图，其中表示了脱水筛和离心干燥筛的位置
图28是具有偏转器杆的干燥筛的示意图。
图29是图28的具有偏转器杆的筛子的剖视图。
图30是不需要偏转器杆结构的干燥筛的示意图。
图31是图30中的没有偏转器杆的干燥筛的剖视图。
图32是表示三层筛的放大的边缘的示意图。
图33是表示两层筛的放大的边缘的示意图。
图34是跟随图33的多层筛的放大的外部视图。图35a是具有用于球团粉末处理的导向坝和板的振动单元的垂直示意图。图35b是具有用于球团粉末处理的导向坝和板的振动单元的侧视36a是具有用于球团强化结晶的导向坝和保持堰的振动单元的垂直示意图。图36b是具有用于球团强化结晶的导向坝和保持堰的振动单元的侧视图。
具体实施例方式尽管将详细说明本发明的优选实施例，可以理解其它的实施例是可行的。因此，其 目的并非将发明的范围限制在下面描述或附图表示的组件的构造和结构的细节。发明可以 有其它的实施例，且可以以不同的方式实践或实行。也就是说，在描述的实施例中，借助于 特定的术语是为了清楚的目的。零件或涂层零件的参考标号可以是不同的，归于零件的涂 层区域可以与该零件的特定面积不同、例如更大或更小。根据本发明的不同实施例，球化序列的多个组件可以进行表面处理，包括涂层的 施加。如图1所示，球化序列可以包括利用具有后续的球团干燥的水下球化器将聚合物熔 融制剂挤出。该装置包括供给或填充段1，其供应材料进入图l、la、lb中的混合、熔融和/ 或混杂段2a_2d。这些合适地固定在球化段3上，该球化段3优选是利用其它的加速液体传 输球团到脱水和干燥装置4，随后，材料被运送到包装、存储和/或后处理操作处5。在供给段1中，原料或组成原料作为固体或液体手动地供给混合段2。优选的是， 液体可以泵入或计量到混合装置，而固体通过图1、Ia和/或Ib所示的进料螺杆10或其它 合适的装置来添加。供给可以根据重量或容积来完成，优选的是通过机械的和/或电子的 反馈机构来控制，如本领域技术人员已知。一个或多个，类似的或不同的供给机构可以是特 殊处理所必须的且可设置在混合段2a、2b、2c、2d的相同或不同的入口点，如混合进口 14a、 14b、14c或14d所示。供给组件是环境温度、加热或冷却，并可以处于大气条件或增压，通过 空气或惰性介质(例如优选但不局限于氩气或氮气)来清洗，或者可以处于真空或部分真 空，以加速流入混合段2a、2b、2c或2d，优选靠近供给装置的出口。示例的出口是进料螺杆 出口 12。混合段2a、2b、2c或2d包括动态的2a、挤出的2b和/或静态的2c混合组件，它们
能单独使用，或者串联和/或并联组合安装地使用。图Ia中，供给段1的进料螺杆出口 12安装在动态混合段2a上并在一个或多个进 口(如进口 14a)处，用于热控制混合容器16。容器腔可以是大气压力，或者通过空气或惰 性介质(如氩或氮)来清洗。组分可以连续地或分块加入容器腔。组分可以由于特殊处理 的需要而选择地加热。混合通过转子18的旋转来实现，该转子18可以由马达20来控制。 混合刀片22固定在转子18上，刀片可以是螺旋桨形的、船形的、犁头形的、德尔塔(delta) 形的、西格玛形的(单个、一对或多个结构)或螺旋形或螺旋形分散刀片。也可选择，混合 器可以是搅拌机、布式搅拌机或法雷尔内混合器，或可以是带状搅拌器、班伯里型搅拌器、 水平混合器、垂直混合器、行星式混合器或本领域熟知的等效装置。当达到合适的浇注点，阀24开启，液体或熔融材料进入且通过管26，被吸入增压 泵30中。增压泵30可以是例如离心泵或容积式往复或旋转泵。优选的，增压泵30是旋转 式的且可以是蠕动泵、叶片泵、螺旋泵、凸轮泵、螺杆泵或齿轮泵。齿轮泵可以是高精度的，或优选有一开放的间隙，产生一中间压力(如直到大约33巴，但优选小于大约10巴)。该 泵压足以驱动熔融物通过粗过滤器35，粗过滤器35可以是烛式过滤器、篮式过滤器或筛子 变换器。在示例实施例中，粗过滤器35是20个网眼或更粗的篮式过滤器。当熔融物流向 和流过管32时，粗过滤器35从融溶物中分离出大的颗粒、块或颗粒材料。虚线40a指示到 熔融液泵80的连接点。也可选择，图1中的供给段1通过进料螺杆出口 12而连接地安装在混合段2上 (更具体地说，挤压混合段2b)，在一个或多个进口(如进口 14b)处固定到挤压机50上，挤 压机50可选择但不限于单螺杆、双螺杆、多螺杆、环形挤压机或柱塞挤压机。螺杆的节段或 区域将同时供给、混合和传送材料，提供足够的热和机械能来熔化、混合以及为球化段均勻 地分散或分配原料。挤压机50优选双螺杆挤压机，能通过空气或惰性气体来清洗，还可以 具有一个或多个通气孔。一些或所有通气孔可以配备一个或多个真空附件或其它排气机 构，如本领域技术人员已知。通气孔或适合的排气机构便于除去气体、不想要的挥发物例如 剩余单体、副产品和/或杂质。通气应该小心应用且位置应使制剂需要的任何挥发组分在 引入混合处理后不会损失或牺牲。螺杆的结构应该满足获得合适水平的供给、分散和/分 配混合、熔化、搅拌和生产率，这由制剂和处理需要决定。如图1所示，挤压机50在与图Ia 中所示的动态混合段2a的虚线40a指示的相同位置处连接到熔融液泵80上。类似的，供给段1可以通过进料螺杆出口 12连接到静态混合段2c的进口 14c和 /或静态混合段2d的进口 14d。处理操作可以包括使用增压泵30和/或熔融液泵80来便 于使得原料流传递至静态混合器60中和增压。静态混合器60连接到熔融液泵80，位置如 虚线40b所示。混合段可以单独使用或组合使用，在组合使用时，动态的、挤压的和/或静态的混 合将串联和/并联连接。该示例中可以看到，动态混合段2a在进口 14d处直接连接到静态 混合段2d，挤压混合段2b在进口 14d处直接安装到静态混合段2d，且挤压混合段2b在进 口 14c处直接连接到静态混合段2c，绕过静态混合器100。挤压混合段2b可选择地串联或 并联到具有类似或不同设计类型或结构的另一挤压混合器段。温度和处理参数在不同的混 合段可以是相同或不同，且混合单元可以串联或其它形式组合连接。固体或液体成分可以利用在一个或多个位置处连接的供给段1而加入，所述位置 包括但不限于进口 14a、14b、14c、或14d。对于动态混合，对于涉及挥发物的情况，组分在进 口 14a或靠近进口 14c的进口位置75处加入。当动态混合串联安装到静态混合(图1中 未示出)上时，优选在静态混合器的进口处添加挥发物，它的示例中包括对静态混合器60 的进口 14d的调整(图lb)。对于挤压混合，对于涉及挥发物的情况，组分在进口 14b或靠 近挤压机50的端部的一进口加入，如进口位置70所示，或者也可选择在靠近进口 14c的进 口位置75处。对于挤压混合在齿轮泵80(图1中未示出)之前串联安装到静态混合上，组 分可以在静态混合器的进口处加入，例如由静态混合物60 (图lb)的进口 14d的变化形式 为例。对于静态混合，对于涉及挥发物的情况，组分在图Ib中进口 14d处或在图1中靠近 进口 14c的进口位置75加入。不同等级的混合和剪切通过不同的混合处理来获得。静态混合通常具有最少的剪 切、更多地依赖热能的增加。动态混合很大程度上依靠刀片设计和混合器设计。挤压混合 随螺杆的类型、数量和外形而变化，完全能够产生相当的剪切能量。因此，从剪切或机械能和热能考虑，将能量引入混合处理。单元的加热和/或冷却可以通过电、蒸汽或热控制液体 (例如但不局限于油或水)的循环来获得。混合持续进行，直到制剂到达合适的温度或者稠 度或粘度的其它标准，本领域技术人员应该对该处理很清楚。从混合阶段2a、2b、2c、2d或它们的任意组合中出来时，熔融的或流动的原料可选 择地流向和流过熔融液泵80，该熔融液泵80在融溶物上产生附加压力，优选至少大约10 巴，更优选大约30到大约250巴或更高。准确的压力将取决于处理的原料，且受紧随混合 后的球化处理3和处理的生产率或流速的很大影响。熔融液泵80可以是离心式或容积式 往复或旋转泵。在示例中，熔融液泵是旋转泵，其可以是蠕动泵、叶片泵、螺旋泵、凸轮泵、螺 杆泵或齿轮泵，优选齿轮泵。密封应该在化学上和机械上与处理的原料相适应，其细节为本 领域的技术人员公知。增压的融溶物流过过滤器90，过滤器90可以是篮式过滤器或筛变换器。优选的， 使用大约200网眼或更粗的筛变换器。示例的筛变换器是具有两个或更多不同网眼(如20 网眼、40网眼和80网眼筛)的筛子的多层筛变换器。该筛变换器可以是手动的、盘式的、滑 板式的、转盘式的、单个或双螺栓的，且可以是连续的或间断的。熔融液泵80和/或过滤器90的使用强烈和可选择地依赖制剂中挥发物成分的容 量。来自挤压混合2b的压力足够放弃熔融液泵80的使用，而静态和/或动态混合2a或2d 的使用可以需要便于增压以确保来自装置的制剂前进通过和排出。过滤器90提供一安全 机构，当使用时，该机构确保超大颗粒、块、不定形的团或团聚物不能被传送到旁通静态混 合器100或球化过程3。也可选择，如前面所述，任何挥发物组分的引入可以在图1中的靠 近进口 14c的进口位置75来完成。附加的增压和/或筛选是必须的过程组件，通过靠近进 口 14c的进口位置75引入是优选的方式。图Ib所示的静态混合器60可以用于加热混合物，该混合物形成为产生均勻的熔 融块或可以有效地用作融溶物冷却器，以便降低熔融块的温度。当静态混合器串联使用时， 每个单元都可用于加热和进一步混合制剂，其中，温度、设计、几何尺寸和结构、物理尺寸和 过程条件可以相同或不同。序列中的静态混合器可以加热混合物来获得更好的分散和分布 混合，而第二个静态混合器可以实际冷却混合物以方便下一步处理。静态混合器60或融溶 物冷却器是换热器，为盘管式、刮墙(scrape wall)、壳与管设计、U形管设计或其它相当的 形式。在示例中，它是壳与管设计，其包括在单个管内的、具有合适结构的静态混合刀片，用 以进一步混合原料，并使得更多原料与管壁紧密接触，管外是液体流，例如油或水，以便根 据情况加温或冷却。循环媒介的温度和流速由控制单元(未示出)仔细的控制。静态混合 或融溶物冷却中的条件选择的重要标准是以最大量的工作来达到具有最小压降的混合，同 时保持合适混合物所需的压力。压力由挤压机50和/或熔融液泵80产生，目前应该足以 保持熔融液或液体物质流过过滤器90，在适用情况下进入和通过旁通静态混合器100，并 进入和通过球化段3。也可选择，可选的熔融液泵80的位置可以安装在出口 130和进口 205 上，以维持或提高进入和通过球化段3的压力。图1所示的可选旁通静态混合器100与现有技术相比具有明显的优势，在现有技 术中，为了保养或清洁，静态混合器60必须从熔融液流通道中物理地移除，而图1的旁通静 态混合器100在特殊处理中并不总是必须这样。为简化这个难题，将有或没有冷却液接头 的“线轴”或直的大孔管插入通道，以便允许流动有效绕过不需要的静态混合器。也可选择，
14将旁通线102可以插入图2所示的带有分流器阀104的流道中，该分流器阀104用于将流 动从静态混合器60切换到旁通线102中。类似地，需要第二分流器阀106来将旁通流动重 新连回至在静态混合器60出口处或附近的主流。通过图3中详细表示的旁通分流器阀120，将可选的过滤器90的出口连接到图1 中的旁通静态混合器100。进口 110引导熔融液流通过静态混合器进口 152进入旁通静态 混合器100的静态混合器组件150。熔融液流流过静态混合组件150，并通过静态混合器出 口 154流出进入旁通分流器阀120的出口 130。图3所示的是两通道或双通道换热器，该换 热器具有静态混合组件150的基部156，并通过进口 152和出口 154连接到旁通分流器阀 120上。静态混合组件150的顶部158远离旁通分流器阀120。静态混合器100和旁通分 流器阀120的方向可以是悬垂的、水平的或垂直布置的。也可选择，它们可以在前面所述位 置之间以多个角度倾斜。阀组件162和164优选是成可拆卸螺栓的形式，其中，阀组件162在上游，阀组件 164在静态混合组件150的下游。螺栓包括至少一个孔。如示例中，阀组件164包括两个 孔，阀组件162包括3个孔。各自的孔可以是直通的、形成90度转弯，或者成“T”形，且沿 螺栓长度专门设置。基于操作者运行该处理所需的理想位置，这些孔中的每一个是利用流 体控制的缸或等效装置来布置位置，并可调节地与旁通分流器阀120的合适进口和/或出 口保持良好对准，正如本领域技术人员已知。流体动力缸的定位和因此每个螺栓的位置可 通过手动操作流体流动阀或自动控制(如通过PLC)或二者同时来控制。混合段2a、2b、2c或2d的组件可以连接到分流器阀200，如图1所示，在这里将旁 通静态混合器100的出口 130连接在进口 205上。图4表示了连接在分流器阀200的壳体 202上的进口 205和出口 206。可移动的分流器螺栓(图中未示出)可通过机电、液压、气 动或这些的任意组合来驱动。图1的段1和段2a、2b、2c或2d中的组件采用的表面处理和涂层包括本发明的 一些实施例，所述组件包括容器、挤压机、齿轮泵、筛变换器、聚合物分流器阀和熔融液冷却 器。渗氮、碳氮共渗、电镀、化学镀层、热固化、火焰喷镀技术和烧结技术是这些表面处理和 涂层的示例。再参考图1，分流器阀200在出口 206处连接到球化段3上并在模具320的进口 301处，在附图5、6a、6b、7和8中将详细说明。图5中的模具320是单体式的，包括一连接在模具本体324上的前椎体322，加热 元件330安装在该前锥体322中，且穿过该前锥体322钻有多个数量和方向图形可变的模 孔340。在图示的实施例中，模孔340直径大约3. 5mm或更小。模孔340可以有多种设计组 合，包括但并不限于渐大或渐小的锥形、圆柱形和它们的组合。根据处理和材料的需要，段 在长度上可变。优选的，模孔340单个布置，或者在一个或多个同心环上成组或成群地共同 布置，同心环由与它连接的分流器阀200的出口 206的直径来确定。加热元件330可以是药筒，或更优选是盘管形元件，且在模具本体324内部具有足 够的长度，以便保持在模孔圆周外，如图5所示和如图6a、6b中详细表示为结构1。它们也 可延伸进模具本体的中心或靠近模具本体的中心而不经过该长度中心(如附图6a和6b中 的结构2所示)，或延伸经过该长度中心而没有足够的长度来接触直径方向相对的、模孔的 环(如图6a和6b的结构3所示)。模孔的位置可变，以适应加热元件330的合适结构。
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图7表示了在模具本体内带有可取出中心或插入件结构的模具320。加热元件330 是药筒或盘管结构，且插入外部模具本体部件352内，其中，它们的长度限制成适合配合在 外部模具本体部件352内。模孔340包含在可取出的插入件350中，并且在设计、尺寸和布 置上可变，如前面详细所述。可取出的插入件350通过常用的机构固定连接到外部模具本 体部件352上。图8表示了模具320的一个可选设计，其中，模具本体是可取出的中心或插入件结 构，具有多个增强热效率的加热区域，并更易于将热传递给经过模孔340的熔融液或液体 材料。外部模具本体部件(未示出)与对图7的描述相当。可选设计中加热的可取出插入 件360具有一打开的中心，加热元件365装配在该中心上，优选是盘管加热元件，它可以与 外部模具本体部件里的其它加热元件一样热控制或可以自动热调节(这样允许模具320内 有多区域热值)。所有结构中的模具320(图5、6a、6b、7和8)可以包括一固定连接的合适的硬面 370，用于切削表面，见图8。该硬面370优选耐腐蚀的、耐磨的和耐侵蚀的(需要时)。例 如碳化钨、碳化钛、其它陶瓷或它们的混合物是硬面的常用材料。图8表示了用于前锥形322的一个示例的螺栓连接机构。盖板372通过螺栓374 而位置连接到模具本体320、可取出插入件350或加热的可取出插入件360的表面，分别如 图5、7和8所示。盖板372可以小于或至少等于硬面370的高度尺寸。也可选择，如果需 要可以使用垫片材料或其它材料来密封盖板372。分流器阀出口 206包括一内孔，内孔直径逐渐增加成锥形，以便连续创建腔室，成 比例地大于前椎体322，该前椎体能插入腔室内。腔室的体积允许聚合物材料或其它熔融液 或液体材料畅通地从分流器阀200流入模孔340。也可选择，适配器(未示出)可以连接到 分流器阀出口 206，因此成锥形，以适应前椎体322。分流器阀出口 206和可选的适配器(未示出)、前椎体322、模具椎体324 (如图5、 9和10所示)、可取出的插入件350 (如图7所示)和加热的可取出的插入件360 (如图8 所示)可由碳素钢、热硬质碳素钢、不锈钢(包括马氏体和奥氏体等级的)、热硬质和沉淀硬 化不锈钢或镍制成，以提高抗磨损、腐蚀、侵蚀和损耗。表面处理例如渗氮、碳氮共渗、电镀 和化学镀层技术可以用于增加它们的抵抗性能。为了给图5、7和9的模孔340提供一光滑表面，并因此减少加工处理的不规则部 分(如标注孔)，本发明的实施例包括烧结、火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散 处理、高速空气和燃料调节热处理和电解等离子处理，它们单独或者组合使用。图5、9和 10中的分流器阀出口的内表面1802或可替换的适配器、前椎体的外表面1804、以及模具 本体324的进口表面1806可以经过这些处理。类似的，这些处理可用于图7的可取出插入 件350的进口表面1808和图8的、加热的可取出插入件360的进口表面1810。进口表面 1806、1808和1810可以处理模孔周围以及进入或通过模孔340 (图5、7、9中)和成组环绕 的模孔342 (图10中清楚表示)的区域。这些处理可以喷镀表面、将金属氮化物固定在表 面上、将金属碳化物和金属碳氮化物固定在表面上、将类金刚石的碳固定在表面、将抗磨金 属基体中的类金刚石的碳固定在表面和金属碳化物基体里的类金刚石的碳固定在表面。其 它瓷砖材料也可以无限制地使用。再参考图1，模具320固定在输液盒或水箱400上，如图9、10、11和12 (a、b和c)详细所示。图9表示了单件式输液盒或水箱400的结构，该单件式输液盒或水箱包括壳体 402，该壳体402连接到直径和几何形状类似的进口管404和出口管406上。单件式输液盒 或水箱400在沿径向相对的位置处相互连通地连接到矩形、正方形、圆柱体或其它几何的 开放切削腔室408上，该切削腔室围绕(具有足够的直径来完全包围)模具面410 (相当于 图5、7和8中的硬面370的表面)。壳体402具有安装凸缘412，多个安装螺栓414穿过该 安装凸缘，以便将输液盒或水箱400和模具320密封地连接到分流器阀200上。壳体402 上的凸缘416可以连接到球化器900(图1)上，下面详细所述。在切削腔室408中自由旋 转的部件会在后面的说明书中介绍。类似地，图10表示了两件式结构的输液盒或水箱400，该两件式输液盒或水箱包 括带有壳体452的主体450，壳体452与进口管454和出口管456连接，进口管454和出口管 456具有类似的直径和几何形状，并在直径相对的位置，相互连通地连接到矩形、正方形、圆 柱体或其它几何形状的开放切削腔室458，该切削腔室围绕(具有足够的直径来完全包围) 模具面410 (相当于图5、7和8中的硬面370的表面)，与上述相当，并如本文所述完全装 配。壳体452具有安装凸缘462，多个安装螺栓或双头螺柱464穿过该凸缘462。凸缘464 密封地连接到直径(内部和外部尺寸)相当的适配器环470上。多个埋头螺栓472由此通 过。安装螺栓或双头螺柱464和埋头螺栓472优选以交替的方式使用，并将完整的输液盒 或水箱400和模具320密封地连接到分流器阀200上。主体450的壳体452上的凸缘466 可以连接到球化器900上(见图1)，如下面描述的一样。在图9的切削腔室408和/或图 10的切削腔室458中自由旋转的组件将在说明书的后面描述。适配器环470单独连接到且 穿过模具320将允许取出主体450以便用于清洁或维修，而留下模具本体320密封地连接 到分流器阀200上。图11表示了两件式输液盒或水箱400结构的分解图，图12表示了其完整的装配。 与整个说明书的其它附图一样，图10、11和12a中类似的部件有类似的标号。图12b和12c表示了输液盒或水箱进口和出口的可选设计，其中，进口 480固定在 矩形或正方形进口管482上，进口管282在它接近朝壳体481时沿长度方向成锥形增大，并 安装连接在壳体上，壳体内是切削腔室484。类似的，连接在壳体481上和沿径向与进口管 482相对的是矩形或正方形出口管486，出口管486沿它的长度至出口 488 (该出口管固定 在出口 488上)成锥形减小。图12b和12c的凸缘483和凸缘485在设计和目的上与前面 所述的图12a的凸缘462和466相当。图12a、12b和12c表示了优选沿径向相对的进口和出口。也可选择，进口 454和 480以及出口 456和488可以相对于出口到进口的位置有一从20度到优选的180度的角 度，该角度由出口到进口的位置确定。举例来说，进口 454和480以及出口 456和488可相 对地或摇摆地连接到壳体481上。进口和出口的尺寸可以相同或不同，并且进口和出口的 设计也可类似或不同。优选地，这样确定的进口和出口有类似的尺寸和设计，且径向相对。回来看图11，对于为了减少磨损、腐蚀、侵蚀、损耗以及不希望的粘结和限制的表 面处理，凸缘466的内表面1812以及进口管454的管腔1818和出口管456 (管腔未示出) 可以氮化、碳氮化、烧结，可承受高速空气和燃料调节热处理，或者可以电解镀。模具本体 320的外表面1814和暴露表面1816可以类似处理。可以理解为图9、10、11和12a、12b、12c 中所示的实施例也可以类似处理。
另外，火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理和电解等离子处理(它 们单独或者组合)可以应用于凸缘466的内表面1812、进口管454的管腔1818和出口管 456 (管腔未示出)以及模具本体320的外表面1814和暴露表面1816。暴露表面1816会 受到明显的腐蚀影响，可能在开放的切削腔室458中产生空穴。这些表面处理将金属化表 面、将金属氮化物固定在表面上、将金属碳化物和金属碳氮化物固定在表面上、将类金刚石 的碳固定在表面上、将耐磨的金属基体中的类金刚石的碳固定在表面上或将金属碳化物基 体内的类金刚石的碳固定在表面上。其它陶瓷材料可无限制地使用。这些表面处理可以进一步变化成将聚合物涂层施加在远离组分物质的表面上，以 便减少球团的粘结、阻塞、堆积和结块，从而限制或防止通道的阻碍和阻塞。优选地，聚合物 涂层自身是非自粘的且具有低摩擦系数。在图示的实施例中，聚合物涂层是硅酮、含氟聚合 物或它们的组合。施加聚合物涂层的最小要求是不需要加热来进行干燥和/固化。涂层可 以通过浸泽涂覆、辊式涂布、喷涂、反应聚合作用、烧结、热喷涂、火焰喷涂、等离子处理和粉 末涂覆技术来实现。反应聚合作用可以包括热固化、湿固化、光聚合作用、自由基聚合、硫 化、室温硫化和交联。聚合物涂层的好处可以包括降低金属喷镀和陶瓷处理的孔隙度、准备 附加的表面能级和修正、减少表面摩擦、减少球团上的处理表面的潜在磨损以及它们的组
I=I O再次参考图1，球化器900表示为处在非操作的打开位置。导流件800连接到球 化器上，且刀具毂600具有切削刀片700。根据设备的操作，将球化器900移动至这样的位 置，它能牢固连接到单件式结构的输液盒或水箱400的凸缘416上或两件式结构输液盒或 水箱400的主体450上的凸缘466，分别如图9和10中详细所述。连接可以通过快速脱开 或其它这样的机构来进行。在操作状态，刀具毂600和切削刀片700在切削腔室408 (图9) 或458 (图10)内自由旋转。图13中表示了球化器900。球化器900的中心毂600可以相对模具面410调整。 图13表示在操作位置的球化器900，在该位置，球化器900通过球化器凸缘902而密封地 连接到输液盒或水箱凸缘466，该凸缘466由可拆卸的快速脱开夹904而牢牢抓住。球化 器的位置调节可通过手动、弹簧承载、液压、气动、机电来实现，或者通过这些机构的组合来 完成，这些机构在力的一个方向动作逐渐增强或在力的相反方向逐渐减弱，该力用于确保 所需要的位置合适地获得均勻磨损、增加寿命、避免过渡挤压导致熔融液缠绕刀具毂或模 具面410以及球化产品的一致性。一个优选设计是图13中详细描述的液压-气动机构，它 包括电机905、壳体910和与联轴器922啮合的封闭的液压缸920。转子轴930使得联轴器 922与刀具毂600在模具面410处连接，并穿过止推轴承940和密封机构，优选与输液盒或 水箱400的切削腔室458流体接触的机械密封机构950。进口管454和出口管456指示进 入切削腔室458的流体(如水)的流向、切削腔室458内的流体和球团的混合以及随后的 球团浆流离开刀具毂600和模具面410并从切削腔室458出来的流动。为了增加通过切削腔室458的液体流速，提高球团质量，减少冻结，避免熔融液缠 绕模具面410以及产生或增加水压头和改善球团几何形状。图14表示了一种结构，其中， 导流件800定位在切削腔室458内，从而有效地减少该区域的流体容积。仅部分表示的模 具320、输液盒或水箱400和球化器900的位置与图13中相同。空心轴转子优选连接到切 削腔室458内的刀具毂600上，该腔室458具有合适的进口管454和出口管456，如前面所述。图15a和15b表示了导流件800的两个可能结构，其中，段具有类似的或不同的段 长度，具有一致的、小于切削腔室458直径的外径，且可以根据切削腔室458内希望的体积 减少的要求来改变。导流件隔离段803可以沿周向和径向近似均勻，单个由803a所示，或 者复数方式为803b和803c，但是可以改变段长度。为引导和/或限制流动，导流段801 (单 个为801a或无限制的复数为例如801b、801c和801d)通过纵向延伸的槽来变化，该槽的横 截形状为弓形，具有位于刀具毂600附近的最深槽部分。一连串段的优选的结构是不限制 段的数量，几何和功能相当的单个导流部件也在本发明的范围之内。继续参考图13，刀具毂600通过拧紧到球化器900的转子轴930的螺纹端部来连 接。刀具毂600可以牢固地安装在转子轴930上，并可以包括绕刀具毂600周向以平衡比 例布置的多个刀具臂610，如图16所示。也可选择和优选是，刀具毂600利用适配器620而 柔性地连接到转子轴930，其中适配器620与转子轴930螺纹安装连接。适配器620具有局 部球形外表面622，该局部球形外表面622与刀具毂600中类似的局部球形内表面孔602配 合。沿径向相对且凹入局部球形内表面孔602中的是纵向凹口 605，该凹口 605延伸到刀具 毂600的边缘，且球640装配至该凹口 605中。类似地，用于球640的径向凹口 626位于适 配器620上，并定向成这样，一旦适配器620正交插入到位并旋转到平行于刀具毂600的位 置，纵向凹口 605和径向凹口 626就对齐，以便互锁地固定该球640。这样允许刀具毂600 绕在适配器620上的径向定位球640相对于转子轴930自由震荡，这允许刀具毂600的旋 转自对齐。如图16所示，刀具臂610和刀具毂的本体612的横截面可以是正方形或矩形。刀 具臂610和刀具毂的本体612可以更具流线型，以便具有图17C所示的拉长的六边形的横 截面。图17a和17b表示了流线形刀具毂650的段。切削刀片(未示出)通过螺钉或类似 机构而固连在平坦的角槽614上(图16)或平坦的角部凹槽652上(图17a和17b)。也可选择，图18表示了尖角度的刀具毂600，其中，刀具臂610(如图13所示)可 选择地由带有刀片750的刀片支撑702代替，该刀片750优选通过螺钉748或其它机构连 接到刀片支撑。适配器720能够通过螺纹连接到转子轴930 (图13)上而有自对齐的灵活 性。本领域技术人员熟知，功能相同的其它刀具毂设计也在本发明的保护范围之内。图19表示了切削刀片750的不同角度倾斜位置和形状。刀片角755可以在相对 于模具硬面370成0度到110度或更高角度变化，例如见图19a、b和c。图8所示的在60 度到79度之间的刀片角是优选的。更优选图19b所示的75度的刀片角。刀片切削刃760 可以是直角的、倾斜的或有角度的，且具有大约20度到大约50度的刀片切削角765，优选 45度。也可选择，图19d所示的一半厚度的刀片770可同样的固定、同样的角度且可以具有 与上面所述的相当的刀片切削角和特性。另外，刀片的外形尺寸和成分设计可以证明有利 (根据其它处理参数)。切削刀片750和半厚度切削刀片770的组分包括但不限于工具钢、不锈钢、镍和镍 合金、金属_陶瓷复合物、陶瓷、金属或金属碳化物复合物、碳化物、钒固化刚、合适的固化 塑料或其它相当的耐用材料，并能够能进一步退火或硬化。与刀片毂设计相关的应用刀片 的长度、宽度和厚度的尺寸以及数量没有特别的限制，返回到图13，用于减少磨损、腐蚀、侵蚀、损耗和不希望的粘结和限制的表面处理
19可以应用于转子轴930的暴露部分的外表面1820，转子轴930从输液盒或水箱凸缘466向 外延伸进入切削腔室458。外表面1820可以通过烧结或电解电镀来渗氮、碳氮共渗、喷镀。 当导流件800用于减少切削腔室458的体积时，转子轴930上的表面处理的宽度减小至远 离水箱凸缘466的部分。类似地，如图15a和15b详细所述，渗氮、碳氮共渗、烧结、高速空气和燃料调节热 处理或电镀也可用于导流件800的表面(图13)。特别地，可以处理出口流动表面1822和 1822a、进口流动表面1824和1824a、远离凸缘466的导流件表面1826和1826a以及靠近凸 缘466的导流件表面(图中未示出)、导流件腔表面1828和1828a和导流件周围表面1830 和1830a。这些同样的处理可应用于刀具毂612和刀具臂610的刀具毂和臂表面1832 (详 见图16)以及图17a和17b所示的变体设计刀片毂和刀片臂的刀具毂和臂表面1834。图 19a、b、c和d所示的切削刀片750和半厚度刀片770可以在尖部表面1836 (图19a和19b) 上、尖部表面1838 (图19d)上和刀刃表面1840 (图19c)上进行类似处理。周围刀片表面 1842也可选择的处理。此外，火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理或电解等离子处理可以 (单独或组合地)应用于转子轴930的暴露部分的外表面1820，该转子轴930从输液盒 或水箱凸缘466向外延伸进入切削腔室458 (图13)、出口流动表面1822和1822a、进口流 动表面1824和1824a、远离凸缘466的导流件表面1826和1826a以及靠近凸缘466的导 流件表面(图中未示出)、导流件腔表面1828和1828a、导流件周围表面1830和1830a (图 15a和15b)、刀具毂和臂表面1832和1834 (图16和17a、17b)、尖部表面1836和1838、刀 刃表面1840和周围刀片表面1842 (图19a、19b、19c、19d)。这些处理可以包括金属喷涂表 面、将金属氮化物固连在表面、将金属碳化物和金属碳氮化物固连在表面、将类金刚石的碳 固连在表面、将耐磨金属基体内的类金刚石的碳固连在表面或者将金属碳化物基体内的类 金刚石的碳固连在表面。其它陶瓷材料也可无限制的应用。这些表面处理可能除了尖部表面1836和1838、刀刃表面1840和周围刀片表面 1842 (如图19a、19b、19c、19d)之外都可以通过在远离组件基体的表面上施加聚合物涂层 来进一步改进，以便减少球团粘附、限制、堆积和结块，从而限制或防止通道的阻碍和阻塞。 如上面所述，优选的聚合物涂层自身是非粘性的，且具有低摩擦系数。在示例性的实施例 中，聚合物涂层是硅酮、含氟聚合物和它们的组合。在某些情况下，施加聚合物涂层的最小 要求是不需要加热来进行干燥和/固化。图1表示了旁通回路550的相对位置。在旁通回路550中用于球团输送的水或相 当流体从蓄水池1600 (或其它来源)获得，且通过泵500朝着输液盒或水箱400输送，该泵 500的设计和/或结构可以提供足够流体流入和流过可选择的换热器520和输送管530至 旁通回路550。换热器520可以有类似的设计，具有合适的能力来使得水(或其它传输液) 温保持在适合的水平，以便保持形成的球团的温度，这样，球团的几何尺寸、生产量和球团 质量都令人满意，没有拖尾，并且避免了切削面上的熔融塑料的缠绕、球团的结块、气穴现 象和/或球团堆积在输液盒或水箱内。温度、流速和输送液的成分随加工的材料或制剂而 变化。输送液温度维持在至少大约20°C，低于聚合物的熔融温度，优选维持在大约30°C到 大约iocrc，低于熔融液温度。更优选输送液温度维持在大约o°c到大约locrc，更优选大约 10°C到大约90°C，最优选大约60°C到大约85°C .
此外，本领域技术人员熟知的加工助剂、流量调节剂、表面改良剂、涂层、表面处理 剂(包括抗静电剂)和各种添加剂可以提供至输送液中。管道、阀和旁通组件应当具有合 适的结构来经受球团_传输液混合物的合适输送所需的温度、化学成分、磨损性、腐蚀性和 /或任何压力。系统所需的任何压力取决于垂直和水平的传输距离、抑制组分的不希望的蒸 发或过早膨胀所需的压力水平、球团_输送液浆流过阀、粗筛和辅助处理和/或监视装置的 流量。球团与输送液的比率应该具有类似的变化特性，以便令人满意和有效地消除或减轻 上面提到的复杂情况，例如球团堆积、流动阻塞、阻碍和结块。管路的直径和距离由材料的 通过量(流速和球团_输送液比率)和所需的时间来确定，该时间用于获得合适水平的球 团冷却和/或凝固，从而避免不希望的蒸发和/或过早膨胀。阀、仪表或其它处理或监视设 备应该有足够的流量和压力比以及足够的通过直径，以避免过分阻塞、阻碍或以其它方式 改变处理过程，导致附加和不希望的压力产生或加工阻塞。输送液和添加剂成分应该与球 团制剂的成分相配且不易被吸收至制剂的任何成分内/上面。多余的输送液和/或添加剂 应该易于通过方法例如冲洗、吸气、蒸发、脱水、溶剂除去、过滤或本领域技术人员知道的类 似技术而从球团除去。图1中的泵500和换热器520可能易于磨损、侵蚀、腐蚀以及损耗，特别是由于在 球化处理过程中的副产品，部件(未示出)可选择地表面处理，表面处理可使用渗氮、碳氮 共渗、烧结、高速空气和燃料调节热处理或电镀。此外，也可单独或组合地使用火焰喷涂、热 喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理或电解等离子处理。如图20所示的旁通回路550允许输送液(如水)从进口管530进入三通阀555， 并重新导入旁通流或导向输液盒或水箱400。为了绕开输液盒或水箱400，输送液通过三通 被导入/通过旁通管565进入出口管570。为此。截止阀575关闭。也可选择，为了允许水 流向/通过输液盒或水箱400，三通阀555通过打开截止阀575和关闭排出阀590而允许 进入/通过管560和进入管580。水继续进入/通过输液盒或水箱400，并输送球团进入/ 通过观察孔585、穿过截止阀575进入出口管570，用于下游处理，如后面所述。为了系统排 出以及允许清洁和保持输液盒或水箱400或模具硬面370，或者为了替换任意模具320部 件，三通阀555引导流体流进入/通过管565和进入管570。此时，截止阀575关闭而排出 阀590开启，水持续捕获在575下方，部件585、400、560和580内，排空排出口 595，用于循 环或处理。如图1所示，一旦球团足够固化可用于处理，将通过管1270被运送到/通过凝块 捕集器/脱水单元1300，并进入干燥单元1400和下游处理2000。当球团的结晶是加工的一部分时，可选择用输液盒或水箱400和干燥器1400之间 的直接通路替代标准的旁通回路550，这样，增压空气可以注入该通路，如图21所示。空气 在点1904处注入系统浆液管线1902，该点1904优选邻近输液盒或水箱400的出口和靠近 浆液管线1902的开始部分。这个空气注入的优选位置1904通过提高输送率和促进浆液中 水的吸入而促进球团的输送，从而允许球团和颗粒保持足够的潜热，以便进行合适的结晶。 高速空气在点1904处使用常规的压缩空气管线而方便、经济地注入浆液管线1902，该压缩 空气管线通常在制造设备处获得，例如通过气动压缩机。如上述描述的，其它惰性气体(如 氮)可用于在高速下输送球团。使用压缩气体来获得这个该空气或惰性气体流，从而产生 至少100立方米/小时的流量容积，并使用标准球阀来将进入浆液管线的压力调节为至少
218巴，浆液管线具有标准的管直径，优选1.6英寸(大约0.63厘米)管径。本领域的技术人员知道，流速和管径可根据通过的容积量、希望结晶的水平以及 球团和颗粒的尺寸而变化。在整个浆液管道中，高速空气或惰性气体有效地接触球团水 浆，从而通过吸气产生水蒸汽并驱散球团，从而在增速下输送这些球团进入干燥器1400， 优选以小于1秒的速度从输液盒或水箱400到达干燥器出口 1950(图22)。高速吸气在 空气/气体混合物中产生球团混合物，该球团混合物可以为气体混合物中的空气的容积的 98% -99%。图21表示了空气注入浆液管线1902。水/球团浆液离开输液盒或水箱400进入 浆液管线1902，穿过观察孔1906、经过角弯管1908 (在该角弯管1908处，压缩空气从空气 喷射进口阀1910注入)、穿过角形浆液管线1902并通过放大的弯管1912通过和进入干燥 器1400。优选是空气喷射进有角形弯管1908与浆液管线1902的轴线一致，从而使得喷射 在球团/水浆液上的空气的作用最大，导致混合物持续吸气。浆液管线1902的垂直轴和它 的纵轴之间形成的夹角从0度到90度变化，或更大，可以通过球化器900的高度相对于干 燥器进口 1914的高度的变化来消除。这个高度差可以是由于干燥器进口 1914相对于球化 器900的物理位置。或者可以是由于干燥器或球化器的尺寸差距的结果。优选的角度范围 为从30度到60度，更优选的角度是大约45度。放大的弯管1912进入干燥器进口 1914将 促进高速的吸气球团/水浆液从进入的浆液管线1902输送进入干燥器进口 1914，且减少球 团浆液进入干燥器1400的速度。图如22所示，装置的位置允许球团在大约一秒内从球化 器900输送到干燥器出口 1950，这使球团内的热量损失最小化。这通过在空气喷射进口阀 1910之后插入第二阀机构或者更优选是第二球阀1916而进一步优化。该附加球阀使浆液 管线1902内的球团的停留时间更规律，并减少了可能发生在浆液管道内的振动。第二个球 阀1916允许喷射进腔室的空气额外增压，并能够增强从球团/水浆液的吸水。当球团和颗 粒的尺寸减小时，这些变得尤其重要。在输送管中，磨损、腐蚀、侵蚀、损耗和不希望的粘结和限制可能成为问题，输送管 如图1所示的管道1270、图20所示的旁通回路550管(如管530、560和565)以及图21 中的浆液管线1902。这些管可以制造为形成小半径或大半径的直角，或者也可选择，可以 弯曲为形成小半径或大半径的弯管角或曲线。并不是在理论上界定，而是预期能通过这样 的操作引入应力，从而潜在地导致增加由于磨损、腐蚀和/或侵蚀而产生的与损耗相关的 故障的可能。包括渗氮、碳氮同渗、烧结、电镀、化学镀、热硬化、等离子处理、挤压、旋转模铸 或"rotolining"、凝塑模制以及它们的组合的处理可以用于增强与损耗相关过程的阻力 和减少粘结或限制。在其它情况下，角弯管1908 (图22)(空气喷射进口阀1910连接在该角弯管1908 上)易于出现例外问题的磨损和粘结的相关问题，且内表面(未示出)可以通过火焰喷涂、 热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理、高速空气或燃料调节热处理或电解等离子处理来 处理，它们单独或组合使用。这些处理可以金属喷涂表面、将金属氮化物固连在表面、将金 属碳化物和金属碳氮化物固连在表面、将类金刚石的碳固连在表面、将耐磨金属基体内的 类金刚石的碳固连在表面、或者将金属碳化物基体内的类金刚石的碳固连在表面。其它陶 瓷材料也可无限制的应用。这些优选的表面处理可以通过在远离组件基材的表面上施加聚合物涂层来进一步改进，从而减少球团的粘结、限制、堆积和结块，以便限制或防止通道的阻碍和阻塞。如上 面所述，优选地，聚合物涂层自身是非粘性的，且具有低摩擦系数。在图示的实施例中，聚合 物涂层是硅酮、含氟聚合物或它们的组合。施加聚合物涂层的最小要求是不需要加热来进 行干燥和/固化。如图1所示，干燥单元或干燥器1400可以是能控制材料湿度水平的任何装置， 所述材料可以是薄片、球状的、球面的、圆柱形的或其它几何形状。可通过但不限于过滤、 离心干燥、强制或加热空气对流或流动来获得，优选离心干燥器，更优选自洁式离心干燥器 1400。现在参考图23，管1270排放球团和液体浆液或浓缩的浆液进入凝块捕集器1300， 凝块捕集器1300抓住、移除并通过卸料斜槽1305排放球团凝块。凝块捕集器1300包括 角形圆杆栅格、穿孔盘或筛1310，其允许流体和球团通过，但收集粘结的、聚集的或以其它 方式凝块的球团，并引导它们通向卸料斜槽1305。然后，球团和液体浆液可选择地进入脱 水器1320，如图24和25所示。脱水器1320包括至少一个垂直或水平的有孔脱水薄膜筛 1325 (该薄膜筛1325包括一个或更多挡板1330)和/或一倾斜的有孔薄膜筛1335，该薄膜 筛1335可以使液体向下流进细小物质移除筛1604，并经过该筛到达蓄水池1600 (图1和 26)。依然保持表面湿度的球团从脱水器1320排出，并在浆液进口 1405处进入自洁式离心 干燥器1400的下端(图23)。如图23所示，自洁式离心球团干燥器1400包括但不限于常规的圆柱形壳体1410， 壳体1410具有垂直定向的普通圆柱筛1500，其在筛的基部安装在圆柱筛支撑1415上，在顶 部安装在圆周形筛支撑件1420上。筛1500同心地布置在壳体内，并与壳体内壁径向间隔。垂直转子1425安装成用于在筛1500内旋转，且由一电机1430可旋转地驱动，该 电机1430安装在干燥器的基部(图25)或顶部处，和/或与该基部或顶部连接。如图23 所示，电机1430优选是安装在干燥器上端的顶上。电机1430通过传动连接器1435而连接 到转子1425上，并通过轴承1440而与壳体上端连接。连接器1445和轴承1440支撑转子 1425，并引导转子上端的旋转运动。在连接器1448处，浆液进口 1405通过下方的筛支撑段 1450而与筛1500和转子1425的底端连通。在壳体的上端处，壳体和转子的上端通过在上 部筛支撑段1455中的连接器(未示出)而与干燥球团的卸料斜槽1460连通。出口 1467 内的偏转器杆1465将干燥的球团转向出口 1470或出口 1475而排出。壳体1410是段式结构，在干燥器底端部分处连接到带凸缘的联轴器(未示出) 上，在干燥器上端部分处连接到带凸缘的联轴器(未示出)上。最上端的凸缘联轴器连接到 顶板1480上，顶板支撑由壳体或防护装置1437包围的轴承结构1440和驱动连接器1435。 壳体1437顶上的联轴器1432支撑电机1430并维持所有部件的装配关系。壳体1410的下端通过一个凸缘连接器1610而连接到在水箱或蓄水池1600顶部 的底板1412上，如图26所示。孔1612提供了在干燥器壳体的下端和蓄水池1600之间的一 种连通方式，以便当除去球团表面水分时允许液体从壳体1410排出至蓄水池1600中。这 种除去通过转子运动来实现，转子提升球团并对其施加离心力，这样，撞上筛1500的内部 将从带有水分的球团除去水分，该水分流过筛，最终进入蓄水池1600。如图23所示，自洁式结构的干燥器包括支撑在壳体1410内部和筛1500外部之间 的若干喷嘴或喷头组件1700。喷头组件1702支撑在喷管1700端部，喷管1700向上延伸通
23过在壳体上端的顶板1480，且喷管1700的上端1704暴露。软管或管线1706供给喷头组件 1702高压液体，优选流速至少40gpm(每分钟加仑数)的水，优选大约60gpm到大约80gpm 且更优选SOgpm或更高。软管1706可选择地从安装在干燥器1400上的单个歧管(未示 出)取水。优选是有至少3个喷头组件1702和相关喷管1700以及管线1706。喷头组件1702 和喷管1700沿筛1500外围周向间开地定向。喷头组件1702和管1200可以定向成交错的 垂直关系，这样，从喷头组件1702排出的增压液体将接触并清洗筛1500的内、外以及壳体 1410的内部。这样，如图26所示，可能堆积或卡在筛1500的外表面和壳体1400内壁之间 的阻碍点或区域的任何捕集的球团将通过孔1612冲入蓄水池1600中。类似地，筛1500的 内部和转子1425的外部的残留球团被冲洗出干燥器，且不会受到在随后干燥循环(在该干 燥循环中干燥不同类型的球团)中穿过干燥器的球团的污染或与它们混合。干燥器底端的筛支撑段1450和壳体1410的内壁之间的区域包括在孔开口处的扁 平区域和将干燥器壳体部件连接在一起的接缝。来自喷头组件1702的高压水也有效地冲 洗这个区域。基部筛支撑段1450通过螺钉或其它紧固件连接到壳体1410的底板1412和 蓄水池1600上，以便将壳体和筛固定到蓄水池1600上。如图23所示，基部筛支撑段1450 的形状是一个桶或盆状。也可选择，在其它干燥器中，基部筛支撑段1450的形状可以是一 个倒置的桶或倒置的盆(未示出)。转子1425包括一大体管形部件1427，该管形部件提供有倾斜的转子叶片1485，用 于举起和提升球团并随后将其撞击筛1500。在其它干燥器中，转子1410可以具有正方形、 圆形、六角形、八角形或其它的横截面形状。空心轴1432延伸通过转子1425，与形成转子的 管形部件1427同轴间开。空心轴引导转子的下端，因为它延伸穿过在转子1425底端处的 引导衬套1488中的开口 1482，并分别与底板1412和蓄水池顶板内的开口对齐。旋转联轴 器1490连接到空心轴1432和流体压力源上，优选是空气(未示出)通过软管或管线1492 供给，以便使空心轴1432的内部增压。空心轴1432包括连通空心转子构件1427内部的孔。这些孔允许增压流体(如空 气)导入转子1425的内部。转子1425具有在底壁中的孔，该孔使得转子1425底端与基部 或桶段1450内部连通，以便能够清洗转子1425底端和桶段1450。从转子冲入筛1500内的 球团优先通过干燥球团出口斜槽1460排出。在顶段1455内的转子1425的顶部也是阻碍点，并经受高压流体来移除堆积的球 团。如图23所示，喷嘴1710引导高压流体越过转子1425的顶部推动球团离开顶段，优先 进入球团出口斜槽1460。通过软管或管(未示出)供给喷嘴1710，软管或管延伸通过顶板 1480且连接到高压流体源。除了干燥器结构内的阻碍点或区域，凝块捕集器1300也能通过单独的管或软管 1720来清洗，该管或软管1720由电磁阀控制，它将高压流体引导到角形凝块格栅或捕集器 盘和圆杆栅格1310的球团接触侧，以便清除凝块，然后将该凝块通过卸料管或斜槽1305排
出ο软管和喷嘴能在一个方向给卸料斜槽或管1460提供空气(或其它流体)脉冲，从 而清洗转子1425的顶部和球团卸料斜槽1460。排出的空气将球团吹过管连接件和偏转器 盘1465，并通过出口 1467，该出口用于从干燥器排出干燥的球团。
24
优选是转子1425在整个清洗循环期间连续转动。电磁阀提供优选大约60psi (磅 /平方英寸)到SOpsi的空气到另外的阻碍点(未示出)，包括水箱旁通通气孔、转子通气 孔、顶段通气孔、球团出口通气孔和偏转器阀通气孔。电磁阀包括提供短脉冲(例如如大约 3秒)的计时器，这样很好清洗且不需要很多时间。清洗循环按钮(未示出)开启清洗循 环，其中水箱旁通通气口首先通电，以便通过多个空气脉冲(如5个或更多)来清洗旁通。 然后驱动顶段通气口。偏转器盘1465紧跟着进行驱动。这个阀在喷嘴组件1700驱动前关 闭，该喷嘴组件清洗筛大约1秒到10秒，优先6秒。吹风机1760在水喷射循环期间失效， 在喷嘴泵断开时再启动来完成一个清洗循环。这里所述的循环不限范围，且循环的每个部 件可以根据需要随频率和/或时间而变化，以便合适地移除残余球团。图1中的吹风机1760容易遭受球化处理的副产品以及球团在吹风机部件(未示 出)表面上的撞击和/或粘结引起的磨损、腐蚀、侵蚀和损耗，并可以选择地利用渗氮、碳氮 共渗、烧结、高速空气和燃料调节热处理或电镀来进行表面处理。此外，可采用火焰喷涂、热 喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理或电解等离子处理，它们可以单独或组合使用。如图27所示，用于加工的筛可选择地包括一个或多个水平或垂直脱水筛1325、倾 斜脱水筛1335、口筛1595和/或一个或多个圆柱形可安装筛1500。筛的大小、组分和尺寸 应适应产生的球团，并可以是穿孔的、冲孔的、轧孔的、编织的或其它本领域技术人员熟知 的其它结构，而且在结构、成分和样式上可以相同或不同。当球团直径减小时，优选筛由两 层或更多层组成。这些层可以是类似的或不同的成分、设计、和尺寸。通过插销、夹子、螺栓 或任何其它紧固机构将筛固定在合适位置。优选是，筛1500是具有适当柔性的结构，以便可围绕干燥器1400和转子1425周 向安装，并可以包括如图28和29所示的偏转器杆1550，这些偏转器杆由螺栓固定在合适的 位置，从而有效地将筛区域分隔成大致相同的区域。也可选择，如图30和31所示，筛可以 无偏转器杆。优选是，筛1500具有两层或更多层，这些层合并外支撑筛和内筛的功能，实现 球团和更小的微球团的有效干燥。此外，根据特殊的用途，一个或多个筛层可以夹在外支撑 筛和内筛之间。图32表示了三层结构的边缘图。图34是两层筛结构从支撑层的侧边看的 表面视图，图中可以看精细网筛层。外支撑筛1510可以由模塑成型塑料或金属丝增强塑料制成。聚合物/塑料可选 择聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺或尼龙、聚氯乙烯、聚氨酯或类似的惰性材料，这些惰性材 料在离心球团干燥器操作所预期的化学和物理条件下能保持其结构完整性。优选是，外支 撑筛1510是一金属盘，具有合适的厚度以保持全部筛组件的结构完整性切，并具有足够的 韧性，以便使得轮廓设置成(如圆柱形)牢固地装配在合适的离心球团干燥器内。金属盘 优选18号到24号，且更优选厚度为20gauge到24gauge。金属盘可以是铝、铜、钢铁、不锈 钢、镍钢合金或类似对干燥器加工部件为惰性的不反应材料。优选金属为不锈钢合金，如能 经受干燥操作的化学处理过程所需的环境的304级或316级不锈钢。金属盘可以是钻、冲、刺孔的或开槽来形成开口，开口可以是圆形、椭圆形、正方 形、矩形、三角形、多边形或其它尺寸类似的结构，以便提供用于分离和随后的开放区域。优 选地，开口是圆形孔且几何上交错，以便提供最大开放区域，同时保持外支撑筛的机构完整 性。圆形孔优选直径至少大约0.075英寸，且交错以便提供至少大约30%的开放区域。更 优选的是，开放区域几何定向成使有效的开放区域大约为40%或更高。更优选圆形孔直径
25至少为大约0. 1875英寸，它们进行交错以便获得大约50%或更高的开放区域。也可选择，外支撑筛可以是由线、杆或棒组成的组合结构或筛，这些线、杆或棒多 角度地、正交地或交织地焊接、铜焊、电阻焊或其它方式固定在适当位置上。线、杆或棒可以 是塑料、金属丝增强塑料或金属，且几何形状上可以为圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、 楔形、多边形或其它类似的结构。横跨筛的宽度或经线的线、杆或棒可以与纵向包含为纬线 或斜槽的线、杆或棒的尺寸一样或不同。优选是，线、杆或棒的最窄尺寸为大约最小0. 020英寸，更优选是最窄尺寸为大约 最小0. 03047英寸，最优选是最窄尺寸为大约最小0. 047英寸。开放区域的尺寸取决于相 邻结构元素的接近位置，并定位成保持至少大约30%的开放区域，更优选大于40%，最优 选大于或等于大约50%。可选的中间筛1520和内筛1530在结构上类似这里对于外支撑筛所述的结构。在 各个层里的筛尺寸和成分可以是类似的或不同的。各个筛的开放区域百分比可以是类似的 或不同的，但更小的开放区域百分比将减小筛的有效开放区域，最小的开放区域百分比将 具有最大限制，因而划定用于筛组件的开放区域百分比。任何筛相对于组件的其它层的定 向以及筛的尺寸和结构成分可以是类似的或不同点。优选是内筛1530是编织金属线筛，其可以是正方形、矩形、平面，Dutch或类似编 织，其中经线和纬线的直径尺寸和组分是相同的或不同的。更优选是，内筛是一平面正方形 或矩形编织金属线筛，其中经线和纬线组分和尺寸类似且开放区域为大约30%或更高。更 优选是，内层筛是平面正方形或矩形，大约30个网眼或更多网眼的304级或316级不锈钢， 其经线和纬线的尺寸允许至少大约30%开放区域，最优选开放区域为至少大约50%。依然 更优选是，内筛是一平面正方形或矩形织物，具有大约50个或更多网眼、大约50%或更高 的开放区域百分比。如果合并在一起，中间筛1520是在支撑筛1510和内筛1530之间的网 眼中间物，且在结构上、几何尺寸、组分或定位上类似或不同。回来看图23，用于减少干燥器1400的多个零件的磨损、腐蚀、侵蚀、损耗以及不 希望的粘结和限制的表面处理包括渗碳、碳氮共渗、烧结、高速空气或燃油调节热处理或喷 镀。能处理的干燥器部件实例是上部供给斜槽1844的内表面、下部供给斜槽1846的内 表面、基盘组件1848的内表面、管轴保护器1850的外表面、供给筛1852的表面和脱水筛 1854 (图24)的表面、筛组件1856的表面、升降机组件1858的表面、支撑环组件1860的外 表面、干燥器壳体1862上部的内表面、球团斜槽1864的内表面和球团偏转器杆1866的外 表面。吹风机1760的部件可类似处理。此外，火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理或电解等离子处理可以 单独或组合地应用于上部供给斜槽1844的内表面、下部供给斜槽1846的内表面、基盘组件 1848的内表面、管轴保护器1850的外表面、供给筛1852的表面和脱水筛1854(图24)的 表面、筛组件1856的表面、升降机组件1858的表面、支撑环组件1860的外表面、干燥器壳 体1862上部的内表面、球团斜槽1864和任何球团斜槽延伸部分(未示出)的内表面以及 球团偏转器杆1866的外表面。这些处理可以金属喷涂表面、将金属氮化物固连在表面上、 将金属碳化物和金属碳氮化物固连在表面上、将类金刚石的碳固连在表面上、将耐磨金属 基体内的类金刚石的碳固连在表面上，或者将金属碳化物基体内的类金刚石的碳固连在表 面上。其它陶瓷材料也可无限制的应用。
这些表面处理可以进一步变化成将聚合物涂层施加在远离组分物质的表面上，以 便减少球团的粘结、阻塞、堆积和结块，从而限制或防止通道的阻碍和阻塞。优选地，聚合物 涂层自身是非自粘的且具有低摩擦系数。在图示的实施例中，聚合物涂层是硅酮、含氟聚合 物或它们的组合。施加聚合物涂层的最小要求是不需要加热来进行干燥和/固化。另外，图23的干燥器壳体1870的内表面和图24的脱水单元壳体1872的内表面 可通过旋转模铸加工而衬有聚合物和反应聚合物。可以使用例如包括聚乙烯、聚丙烯、交叉 连接的聚乙烯和乙烯基聚合物、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯和含氟聚合物的聚烯烃。优选是，聚 乙烯、交叉连接的聚乙烯和含氟聚合物用于旋转模塑成型。从球团卸料斜槽1460排出的球团按大小分类、筛选、包装、另外干燥或进行一步 处理，如流化或输送用于储存或根据处理的需要直接操纵。许多这些干燥后处理(如分大 小、球团涂层和增强结晶)涉及振动单元的使用。图35a、35b、36a和36b表示了一个圆形 商用振动单元。通过将球团流从球团出口槽1460 (图23)导入涂层锅2102 (图35a和35b)，涂层 可施加在基本干燥的球团上。涂层锅2102通过螺栓2106固连到在偏心振动单元2100中 的(优选是中心的)分级筛2104上。对本领域技术人员而言，偏心振动单元2100的操作 设计和机构是已知的。优选是，涂层锅2102的直径小于分级筛2104的直径，且优选是分级 筛2104的一半直径。分级筛2104的圆周由单元壳体2108界定。涂层锅2104包括一实 心的圆形基部，该基部满足上述的尺寸限制并在基部的边缘带有至少一英寸(大约2. 5厘 米)的圆周壁，这样，涂层材料容纳其内，且对于一段合适时间(5秒或更少，更优选2秒或 更少)，从球团出口斜槽1460引进的球团的通过量确定，从而能够通过振动单元2100的振 动来加快均勻球团涂层。筛2104的组分类似于所述的至少一层的筛组件1500的结构。所 述单元与盖2120装配连接。已涂覆的球团随着振动而最后从涂层锅2102中晃到分级筛2104上，并操作该筛 有效地移除赋形剂涂层材料，赋形剂涂层材料穿过筛并通过出口 2114(图35b)从装置中排 出。已涂覆的球团在筛周围移动，直到它遇到偏转器堰2112，偏转器堰2112使已涂覆的球 团改变方向穿过出口 2114。偏转器杆2112沿切向粘结到涂层锅2102的壁上，远离单元壳 体2108并靠近出口 2114。优选是，堰2112宽度成锥形，从与涂层锅2102的壁高度相等到 靠近单元壳体2108的附着点处的至少两倍高度。涂层可应用于球团，以便减少或消除粗缝，实现球团辅助结构的完整性，引入附加 的化学和/或物理特性，并提供颜色和以其它方式提高美学。示例的涂层材料包括但不限 于滑石粉、碳、石墨、粉煤灰、含有微晶的蜡、去粘剂、碳酸钙、颜料、粘土、钙硅石、矿物质、无 机盐、二氧化硅、聚合物粉末和有机粉末。优选是，涂层材料为粉末。图36a和36b表示了可选的偏心振动单元2150，它可以增加停留时间，从而允许附 加干燥、冷却、结晶和它们的组合。该单元2150包括实心板2152，该实心板2152周围由单 元壳体2154包封并固连在单元壳体2154上。安装在实心板2152中心的是一圆柱芯2156， 该圆柱芯2156安装在和垂直连接在至少一个或多个堰上。偏转器堰2162固连到单元壳体 2154上，远离圆柱芯2156且靠近出口 2158。优选至少一个保持堰2160和更优选是至少 两个保持堰2160类似地安装到圆柱芯2156和单元壳体2154。保持堰高度低于偏转器堰 2162，且优选是偏转器堰2156高度的一半。保持堰2160周向环绕单元2150布置，且定位对称、不对称或两者都有。单元与盖2170装配连接。球团在偏转器堰2162的远离出口 2158的一侧送入单元2150。球团绕单元进行圆 周运动，直到遇到保持堰2160 (任何一个)，靠着该保持堰，球团堆积到超过保持堰2160的 高度，然后球团向前滑落，振动地移动到下一个保持堰2160或偏转器堰2162，这取决于单 元2150的设计。由于球团遇到偏转器杆2156，球团运动转向到出口 2158并穿过出口 2158。 增加保持堰2160的数量就增加了允许堆积的球团的体积；这样，就增加了由偏心振动单元 2150保留球团的停留时间，保持堰2160的数量和/或高度的变化能增强球团的有效干燥、 冷却和结晶时间。当偏向出口 2158并穿过出口 2158时，球团能够根据需要输送去附加的 后处理和/或储存。可以有效使用振动单元、振荡单元和类似装置的其它设计以获得相当的效果。偏 心振荡单元的部件可以是金属、塑料或其它耐用成分，且优选由不锈钢制成，最优选由304 号不锈钢制成。图35a、35b、36a和36b中的振动单元的形状可以是圆形、椭圆形、矩形或其 它合适的几何结构。再次参考图35a、35b、36a和36b，用于减少振动单元2100的多个零件的磨损、腐 蚀、侵蚀、损耗以及不希望的粘结和限制的表面处理包括渗氮、碳氮共渗、烧结、高速空气或 燃料调节热处理和电镀。这些振动单元部件的实例包括壳体1874和1876的内表面、筛1878 的表面、涂层锅1880的表面、偏转器堰1882的表面、偏转器堰1884的表面和保持堰1886 的表面、圆柱芯1888的外表面、基盘1890的上表面以及盖组件1892和1894的内表面。此外，火焰喷涂、热喷涂、等离子处理、无电镀镍分散处理或电解等离子处理，或单 独或组合应用于壳体1874和1876的内表面、筛1878的表面、涂层锅1880的表面、偏转器 堰1882的表面、偏转器堰1884的表面和保持堰1886的表面、圆柱芯1888的外表面、基盘 1890的上表面和盖组件1892和1894的内表面。这些处理可以金属喷涂表面、将金属氮化 物固连在表面上、将金属碳化物和金属碳氮化物固连在表面上、将类金刚石的碳固连在表 面上、将耐磨金属基体内的类金刚石的碳固连在表面上或者将金属碳化物基体内的类金刚 石的碳固连在表面上。其它陶瓷材料也可无限制的应用。这些表面处理可以进一步变化成将聚合物涂层施加在远离组分物质的表面上，以 便减少球团的粘结、阻塞、堆积和结块，从而限制或防止通道的阻碍和阻塞。优选地，聚合物 涂层自身是非自粘的且具有低摩擦系数。在图示的实施例中，聚合物涂层是硅酮、含氟聚合 物或它们的组合。施加聚合物涂层的最小要求是不需要加热来进行干燥和/固化。这里所述表面处理可以包括示例的至少一个或多个过程，它们是清洁、去脂、蚀 刻、底漆、打毛、喷砂、磨砂、喷丸、浸酸、酸洗、碱洗、渗氮、碳氮共渗、电镀、化学镀、火焰喷涂 (包括高速应用)、热喷涂、等离子喷涂、烧结、浸渍涂覆、粉末涂覆、真空沉积、化学气相沉 积、物理气相沉积、喷溅技术、喷涂、辊式涂布、杆式涂布、挤压、旋转模塑成型、凝压成形以 及利用热、辐射和/或光敏固化技术、渗碳、碳氮共渗、磷化处理的反应涂覆和在其上形成 一层或多层。这些层的成分可以类似和不同，对于多层结构可以是多种它们的组合。这些处理过程施加的材料包括金属、无机盐、无机氧化物、无机氮化物、无机碳氮 化物、防腐剂、牺牲电极、导体、反光镜、颜料、钝化剂、辐射调整剂、底漆、面涂层、粘合剂、聚 合物包含尿烷和氟尿烷、聚烯烃和替代聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲 醛、聚硫化物、聚砜、聚酰胺亚胺、聚醚、聚醚酮、硅酮和类似物，且并不局限于此。无机盐、无机氧化物、无机碳化物、无机氮化物、无机碳氮化物分别是优选金属盐、金属氧化物、金属碳 化物、金属氮化物、金属碳氮化物。 尽管已经通过本发明的优选形式介绍了本发明，但是本领域技术人员应当知道， 在不脱离如后面的权利要求所述的、本发明的精神和范围的情况下可以进行多种变化添加 和删除。
权利要求
一种用于球化序列的组件，包括在用于球化序列的组件的至少一部分上表面处理，其中，该表面处理保护所述组件的至少一部分免受磨损和腐蚀。
2.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述表面处理包括两个组 分层。
3.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，表面处理包括至少一个组 分，该组分从金属、无机盐、无机氧化物、无机碳化物、无机氮化物、无机碳氮化物、防腐剂、 牺牲电极、底漆、导体、反光镜、染料、钝化剂、辐射调整器、面漆、粘结剂和聚合物、尿烷、氟 尿烷、聚烯烃、替代聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲醛、聚硫化物、聚砜、 聚酰胺亚胺、聚醚、聚醚酮、硅酮和他们的组合物中从选出。
4.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，表面处理包括第一层，该第 一层包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳氮化物、类金刚石的碳或它们的组合。
5.如权利要求4所述的用于球化序列的组件，其特征在于，表面处理包括第二层，该第 二层包括聚合物。
6.如权利要求5所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述聚合物选自尿烷、氟尿 烷、聚烯烃、替代聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲醛、聚硫化物、聚砜、聚 酰胺亚胺、聚醚、聚醚酮、硅酮和他们的组合物。
7.如权利要求5所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述聚合物选自硅酮、含氟 聚合物和他们的组合物。
8.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，该用于球化序列的组件是 球化段组件、输送段组件、干燥段组件、冷却段组件或结晶段组件中的一组件。
9.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，用于球化序列的组件的该 至少一部分是球化系统组件，它选自分流器阀的内表面、模具前椎体的外表面、模具本体内 表面、模具的可取出的插入件的外表面、模具的加热的可取出的插入件的内表面、围绕模孔 的区域、以及模具本体、可取出的插入件或加热的可取出的插入件内的模孔的内表面。
10.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，用于球化序列的组件的至 少一部分选自凸缘的内表面、进口管和出口管的管腔、模具本体的外表面、转子轴的暴露部 分的外表面、导流件的出口和进口的流动表面、远离和靠近前述凸缘的导流面、导流件的管 腔和圆周表面、刀具毂和臂表面、上部供给斜槽内表面、下部供给斜槽的内表面、干燥器基 盘组件的内表面、管道轴保护器的外表面、供给筛的表面、脱水筛的表面、筛组件的表面、提 升机组件的表面、支撑环组件的外表面、干燥器壳体的上部的内表面、球团斜槽的内表面、 球团分离盘的外表面、球团斜槽延伸部分的内表面、振动单元壳体的内表面、振动单元筛的 表面、涂层锅的表面、偏转器的表面、保持堰的表面、圆柱芯的外表面、基盘的上表面以及振 动单元罩组件的内表面。
11.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，用于球化序列的组件的至 少所述部分是切削刀片的至少一部分。
12.如权利要求11所述的用于球化序列的组件，其特征在于，表面处理包括金属基体 里的类金刚石的碳。
13.如权利要求11所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述金属基体里的类金刚石的碳是金属碳化物基体里的类金刚石基体。
14.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，用于球化序列的组件的至 少所述部分是角弯管的至少一部分，空气喷射进口阀安装在该角弯管上。
15.如权利要求14所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述表面处理包括金属 基体里的一层类金刚石的碳。
16.如权利要求15所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述金属基体里的类金 刚石的碳是金属碳化物基体里的类金刚石基体。
17.如权利要求16所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述表面处理包括聚合 物层。
18.如权利要求17所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述聚合物层包括至少 一个选自硅酮、含氟聚合物和它们的组合的聚合物。
19.如权利要求1所述的用于球化序列的组件，其特征在于，用于球化序列的组件的至 少所述部分是干燥器壳体内表面和脱水单元壳体内表面的至少一部分。
20.如权利要求19所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述表面处理包括聚合 物层。
21.如权利要求20所述的用于球化序列的组件，其特征在于，所述聚合物包括至少选 自反应聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、交联的聚乙烯、乙烯基聚合物、聚酯、聚酰胺、聚碳 酸酯和含氟聚合物的聚合物。
22.用于球化序列的组件涂层的方法，包括表面处理球化序列的至少一个组件的至少一部分，以便形成至少一层。
23.如权利要求22所述的方法，还包括在所述表面处理之前预处理球化序列的至少 一个组件的至少一部分。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述表面处理包括至少一个处理过程，该 处理过程选自清洗、脱脂、蚀刻、涂底漆、打毛、喷砂清理、喷砂打磨、喷丸、浸酸、酸洗、碱洗、 渗氮、碳氮共渗、电镀、化学电镀、火焰喷涂、热喷涂、等离子喷涂、熔结、浸泽涂覆、粉末涂 覆、真空沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、喷溅涂覆、喷涂、辊式涂布、杆式涂布、挤压、旋 转模塑成型、凝铸成型法、反应涂布、磷化处理，形成一个或多个层。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少一层包括第一层，该第一层包 括至少一个组分，该组分选自金属、无机盐、无机氧化物、无机碳化物、无机氮化物、无机碳 氮化物、防腐剂、牺牲电极、底漆、导体、反光镜、染料、钝化剂、辐射调整器、底漆、面漆、粘结 剂、聚合物、尿烷、氟尿烷、聚烯烃、替代聚烯烃、聚酯、聚酰胺、含氟聚合物、聚碳酸酯、聚甲 醛、聚硫化物、聚砜、聚酰胺亚胺、聚醚、聚醚酮、硅酮和它们的组合。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述至少一层包括第二层，该第二层包括 聚合物材料。
27.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述表面处理形成第一层和第二层，该第 一层包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳氮化物、类金刚石的碳或它们的组合组成，该第 二层包括选自硅酮、含氟聚合物或它们的组合的至少一种聚合物。
28.用于球化序列的设备的组件的表面处理的方法，包括提供球化序列的设备；和通过至少一个组分层来表面处理球化序列的至少一个组件的至少一部分； 其中，所述表面处理保护用于球化序列的至少一个组件的至少一部分免受形成的球团 的作用和球化序列的副产品的影响。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理包括至少两个组分层。
30.如权利要求28所述的方法，进一步包括在所述表面处理之前预处理球化序列的 至少一个组件的至少一部分。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理是金属喷镀。
32.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理将金属氧化物固定到球化 序列的至少一个组件的至少一部分上。
33.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理将金属氮化物固定到球化 序列的至少一个组件的至少一部分上。
34.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理将金属碳氮化物固定到球 化序列的至少一个组件的至少一部分上。
35.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理将类金刚石的碳固定到用 于球化序列的至少一个组件的至少一部分上。
36.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理将金属基体内的类金刚石 的碳固定到球化序列的至少一个组件的至少一部分上。
37.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述表面处理将金属碳化物基体内的类 金刚石的碳固定到球化序列的至少一个组件的至少一部分上。
38.如权利要求28所述的方法，还包括在表面处理上覆盖涂覆聚合物涂层。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层是不粘的。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层具有均勻的表面润湿。
41.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层是硅酮。
42.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层是含氟聚合物。
43.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层是硅酮和含氟聚合物的 组合。
44.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层是自干和/或固化的。
45.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物涂层通过反应聚合作用来施加。
全文摘要
这里描述的表面处理可以协同地抗磨损、腐蚀、侵蚀和/损耗，同时也提供最低粘结的表面，这将在球化、输送、干燥、结晶和聚合物和相关材料的后处理期间有效地消除球团和微丸阻碍和限制通道以及不希望的积累、夹住和结块的问题。
文档编号B29B9/00GK101918186SQ200880122758
公开日2010年12月15日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年10月31日
发明者杜安·艾伦·布思, 沃尔特·凯文·安菲雷特, 罗杰·布莱克·莱特 申请人:Gala工业公司