采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的方法及设备与流程

1.本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的方法及设备。


背景技术：

2.矿渣是黑色冶金工业影响环境负荷的主要固体废弃物,冶炼废渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国乃至世界各国十分重视的焦点，也是各国推进循环经济的中心内容之一，因此，开展矿渣的综合利用具有重要的意义。
3.随着国民经济水平的提高和科学技术的不断发展，塑料、纤维和橡胶等聚合物材料及其制品在近年来得到了蓬勃发展，它们正逐步代替一些传统材料，如：钢材、金属、水泥及木材等材料，广泛应用于工业、农业、军事等各个领域。聚合物具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好、良好的机械强度、电绝缘性等特点。可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等。在农业、包装、电子、电气、汽车、机械、日用杂品等方面有广泛的用途。矿渣的化学成分有cao、sio2、al2o3、mgo、mno、fe2o3等氧化物和少量硫化物如cas、mns等，一般来说，cao、sio2和al2o3的含量占90％以上。其中cao、sio2和al2o3的常被作为填料用于聚合物产品的填充，降低产品的价格。因此，可以通过矿渣与聚合物进行复合，制备出聚合物/矿渣复合材料，既解决了矿渣对环境的污染问题，有可以有效的降低聚合物的成本；
4.而在制备成型的传送带及片状橡胶垫的过程中，需要将其浇注成型，现有的浇注设备不便于生成同时浇注多个产品，并且便于将成型的产品输送出去。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的方法及设备，解决以下技术问题：现有的浇注设备不便于生成同时浇注多个产品，并且便于将成型的产品输送出去。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的方法，包括以下步骤：
8.步骤一、将矿渣投入到高速搅拌机中，密封后进行高速搅拌；
9.步骤二、随后通过搅拌机上方的第一喷嘴喷入稀释后的盐酸和第二喷嘴喷入稀释后的kh550，两个喷嘴同时喷入；待液体全部喷完后，继续搅拌，得到改性矿渣，并取出改性矿渣进行干燥；
10.步骤三、改性矿渣与聚乙烯在密炼机中进行熔融共混，得到聚乙烯/矿渣复合材料；
11.步骤四、将聚乙烯/矿渣复合材料加入到浇注成型设备的罐体中，然后将传送带模具或橡胶垫模具放置在放置槽上，驱动成型机构将其夹持住，并输送到软管下方，进行浇注，通过冷却机构冷却后，将成型的成传送带或橡胶垫翻转到输送带上输送出去。
12.作为本发明进一步的方案：采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的设备,该设备包括操作台，所述操作台的顶部中心处固定安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定安装有支撑台，所述支撑台的顶部固定安装有浇注机构，所述浇注机构的两侧对称安装有输送带，所述输送带的上方设置有冷却机构，两条所述输送带的外侧均设置有成型机构，每条所述输送带的上方均设置有两条平行的导轨，所述导轨与成型机构滑动连接。
13.作为本发明进一步的方案：所述浇注机构包括罐体，所述罐体的顶部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固安装有搅拌轴，所述搅拌轴上安装有螺旋叶，所述罐体的底部固定安装有固定管。
14.作为本发明进一步的方案：所述固定管贯穿支撑台与软管连接，所述固定管的外周面上固定安装有多根电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底部固定安装有连接盘，所述连接盘固定安装在软管底部。
15.作为本发明进一步的方案：所述螺旋叶的直径由上到下依次递减。
16.作为本发明进一步的方案：所述冷却机构包括支架，所述支架的内壁两侧均固定安装有气缸一，所述气缸一的活塞杆端部固定安装有顶盖，所述顶盖的顶部中心处固定安装有制冷器，所述制冷器的底部设置有旋转喷头。
17.作为本发明进一步的方案：所述旋转喷头包括固定安装在制冷器上的连接管，所述连接管的底部转动连接有中空的喷头，所述喷头的外周面上设置有齿环，所述齿环与齿轮一啮合连接，所述齿轮一固定安装在电机一上，所述电机一固定安装在顶盖上。
18.作为本发明进一步的方案：所述成型机构包括固定安装在操作台上的气缸二，所述操作台的活塞杆上固定安装有安装板，所述安装板上固定安装有电机二，所述电机二通过同步带轮、同步带一带动传动轴转动，所述传动轴设置在安装板上，所述传动轴上对称安装有主动轮，两个所述主动轮的外侧均安装有导向轮，所述主动轮通过同步带二带动从动轮转动；
19.所述安装板上对称安装有气缸三，所述气缸三的活塞杆上固定安装有移动板，所述移动板的一端固定安装有销轴，所述销轴插入导向轮中，所述移动板的一侧固定安装有导向轮一，所述同步带二穿过导向轮一，所述移动板的顶部固定安装有滑动板，所述滑动板与安装板上安装的滑轨滑动连接，所述滑动板上通过轴承转动安装有传动轴一，所述传动轴一的一端固定安装有夹持板。
20.作为本发明进一步的方案：所述夹持板的中心处设置有吸盘。
21.作为本发明进一步的方案：两块所述夹持板之间固定安装有放置槽，所述放置槽用于放置传送带模具或橡胶垫模具。
22.本发明的有益效果：
23.本发明将成型机构等机构设置成对称的两组，是方便进行间歇式工作，提高工作效率；在排料的过程中，驱动电动伸缩杆，带动连接盘升降，进而带动软管伸缩，便于调节排料口与模具之间的距离，一方面可以适用不同类型的模具，另一方面避免排料的过程中飞溅；同时螺旋叶的直径由上到下依次递减，一方面在加热的时间进行搅拌，使其加热更加均匀，另一方面可以在排料的过程中，使其具有向下的压力，便于排料。
24.本发明通过驱动气缸三，带动夹持板向内或向外移动，将模具夹持住，然后通过吸盘进一步固定，使得夹持更加紧固，并且便于适用不用类型的模具，在移动的过程中会通过
销轴带动导向轮移动，进而带动主动轮移动；并驱动气缸二带动整个结构移动，浇注完成和冷却之后，驱动电机二，带动同步带一，同步带一带动传动轴转动，传动轴带动同步带二转动，进而带动夹持板翻转，将成品材料倒下去。
附图说明
25.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
26.图1是本发明整体的结构示意图；
27.图2是本发明操作台的顶部结构示意图；
28.图3是本发明冷却机构的正视结构示意图；
29.图4是本发明旋转喷头的整体结构示意图；
30.图5是本发明浇注机构的整体结构示意图；
31.图6是本发明成型机构的结构示意图；
32.图7是本发明图6中a区域放大结构示意图。
33.图中：1、操作台；11、导轨；12、输送带；13、支撑台；14、放置槽；2、成型机构；3、浇注机构；4、冷却机构；31、罐体；32、旋转电机；33、搅拌轴；34、螺旋叶；35、电动伸缩杆；36、固定管；37、软管；38、连接盘；41、支架；42、制冷器；43、旋转喷头；44、顶盖；45、气缸一；431、连接管；432、电机一；433、齿轮一；434、齿环；435、喷头；21、气缸二；22、安装板；23、电机二；24、同步带一；25、传动轴；26、主动轮；27、导向轮；28、移动板；29、滑动板；210、气缸三；211、滑轨；212、同步带二；213、从动轮；214、传动轴一；215、夹持板；216、吸盘；217、导向轮一；218、销轴。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.请参阅图1-7所示，本发明为采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的方法，包括以下步骤：
37.步骤一、将1kg矿渣(～200目，吉林省大黑山钼矿渣)投入到高速搅拌机中，密封后进行高速搅拌，转速1000rpm；
38.步骤二、随后通过搅拌机上方的第一喷嘴喷入稀释后的盐酸(5g盐酸，50g水)和第二喷嘴喷入稀释后的kh550(10g kh550,40g水，10g乙醇)，两个喷嘴同时喷入；待液体全部喷完后，继续搅拌3分钟，得到改性矿渣，并取出改性矿渣进行干燥，干燥温度为100度；
39.步骤三、将不同含量的改性矿渣与商品化聚乙烯(埃克森美孚，hma025)在密炼机中进行熔融共混，温度为200℃，共混时间为10分钟，得到聚乙烯/矿渣复合材料；
40.步骤四、将聚乙烯/矿渣复合材料加入到浇注成型设备的罐体31中，然后将传送带模具或橡胶垫模具放置在放置槽14上，驱动成型机构2将其夹持住，并输送到软管37下方，进行浇注，通过冷却机构4冷却后，将成型的成传送带或橡胶垫翻转到输送带12上输送出
去。
41.表1.聚乙烯/矿渣复合材料性能
[0042][0043]
实施例2
[0044]
其他条件同实施例1，只是将聚乙烯替换为聚丙烯，性能详见表2。
[0045]
表2.聚丙烯/矿渣复合材料性能
[0046][0047]
对比例1
[0048]
将不同含量的未改性矿渣与商品化聚乙烯(埃克森美孚，hma025)在密炼机中进行熔融共混，温度为200℃，共混时间为10分钟，得到聚乙烯/矿渣复合材料。性能详见表3。
[0049]
表3.聚乙烯/矿渣(未改性)复合材料性能
[0050][0051]
由于未改性矿渣在聚乙烯中分散性及界面相容性较差，当加入量超过20wt％时可能发生了矿渣聚集现象，从而导致力学性能的下降。
[0052]
对比例2
[0053]
将不同含量的未改性矿渣与商品化聚丙烯(齐鲁石化，t30s)在密炼机中进行熔融共混，温度为200℃，共混时间为10分钟，得到聚丙烯/矿渣复合材料。性能详见表4。
[0054]
表4.聚丙烯/矿渣(未改性)复合材料性能
[0055][0056]
由于未改性矿渣在聚丙烯中分散性及界面相容性较差，当加入量超过10wt％时可能发生了矿渣聚集现象，从而导致力学性能的下降。
[0057]
实施例3
[0058]
请参阅图1-7所示，采用矿渣复合材料制备传送带及片状橡胶垫的浇注成型设备,包括操作台1，所述操作台1的顶部中心处固定安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定安装有支撑台13，所述支撑台13的顶部固定安装有浇注机构3，所述浇注机构3的两侧对称安装有输送带12，所述输送带12的上方设置有冷却机构4，两条所述输送带12的外侧均设置有成型机构2，每条所述输送带12的上方均设置有两条平行的导轨11，所述导轨11与成型机构2滑动连接。两块所述夹持板215之间固定安装有放置槽14，所述放置槽14用于放置传送带模具或橡胶垫模具等，便于制作不同的材料。
[0059]
将聚乙烯/矿渣复合材料加入到浇注成型设备的罐体31中，加热融化，形成流体，然后将传送带模具或橡胶垫模具放置在放置槽14中，通过成型机构2将其夹持住，并输送到软管37下方，将流体排到模具中，然后成型机构2复位，冷却机构4对其模具进行冷却，冷却之后由模具内的顶升机构将成型模具顶起，而成型机构2将其翻转到输送带12输送出去。本发明将其设置成对称的两组，是方便进行间歇式工作，提高工作效率。
[0060]
所述浇注机构3包括罐体31，所述罐体31的内部设置有加热元件，对原料进行加热，所述罐体31的顶部固定安装有旋转电机32，所述旋转电机32的输出轴上固安装有搅拌轴33，所述搅拌轴33上安装有螺旋叶34，所述罐体31的底部固定安装有固定管36。所述螺旋叶34的直径由上到下依次递减，一方面在加热的时间进行搅拌，使其加热更加均匀，另一方面可以在排料的过程中，使其具有向下的压力，便于排料。
[0061]
所述固定管36贯穿支撑台13与软管37连接，所述固定管36的外周面上固定安装有多根电动伸缩杆35，所述电动伸缩杆35的底部固定安装有连接盘38，所述连接盘38固定安装在软管37底部。驱动电动伸缩杆35，带动连接盘38升降，进而带动软管37伸缩，便于调节排料口与模具之间的距离，一方面可以适用不同类型的模具，另一方面避免排料的过程中飞溅。
[0062]
所述冷却机构4包括支架41，所述支架41的内壁两侧均固定安装有气缸一45，所述气缸一45的活塞杆端部固定安装有顶盖44，所述顶盖44的顶部中心处固定安装有制冷器42，所述制冷器42的底部设置有旋转喷头43。
[0063]
制冷器42的冷气通过旋转喷头43对模具上的成品进行冷却，加快其冷却效率，驱动气缸一45带动顶盖44升降，进而带动旋转喷头43升降，进而调节其冷却风力大小，适用不同类型的模具。
[0064]
所述旋转喷头43包括固定安装在制冷器42上的连接管431，所述连接管431的底部转动连接有中空的喷头435，所述喷头435的外周面上设置有齿环434，所述齿环434与齿轮一433啮合连接，所述齿轮一433固定安装在电机一432上，所述电机一432固定安装在顶盖44上。驱动电机一432带动齿轮一433转动，通过齿轮一433带动喷头435旋转，便于冷却的范围更广。
[0065]
所述成型机构2包括固定安装在操作台1上的气缸二21，所述操作台1的活塞杆上固定安装有安装板22，所述安装板22上固定安装有电机二23，所述电机二23通过同步带轮、同步带一24带动传动轴25转动，所述传动轴25设置在安装板22上，所述传动轴25上对称安装有主动轮26，所述传动轴25上固定安装有连接键，主动轮26上设置有与连接键配合的卡槽，便于主动轮26在传动轴25上移动的过程中，还能进行转动，两个所述主动轮26的外侧均固定安装有导向轮27，所述主动轮26通过同步带二212带动从动轮213转动；
[0066]
所述安装板22上对称安装有气缸三210，所述气缸三210的活塞杆上固定安装有移动板28，所述移动板28的一端固定安装有销轴218，所述销轴218插入导向轮27中，便于带动导向轮27移动的同时，也不妨碍其转动，所述移动板28的一侧固定安装有导向轮一217，所述同步带二212穿过导向轮一217，所述移动板28的顶部固定安装有滑动板29，所述滑动板29与安装板22上安装的滑轨211滑动连接，所述滑动板29上通过轴承转动安装有传动轴一214，所述传动轴一214的一端固定安装有夹持板215。所述夹持板215的中心处设置有吸盘216，使得夹持更加紧固。
[0067]
驱动气缸三210，带动夹持板215向内或向外移动，将模具夹持住，然后通过吸盘216进一步固定，使得夹持更加紧固，在移动的过程中会通过销轴218带动导向轮27移动，进而带动主动轮26移动；并驱动气缸二21带动整个结构移动，浇注完成和冷却之后，驱动电机二23，带动同步带一24，同步带一24带动传动轴25转动，传动轴25带动同步带二212转动，进而带动夹持板215翻转，将成品材料倒下去。
[0068]
本发明的工作原理：
[0069]
将聚乙烯/矿渣复合材料加入到浇注成型设备的罐体31中，加热融化，形成流体，然后将传送带模具或橡胶垫模具放置在放置槽14中，驱动气缸三210，带动夹持板215向内或向外移动，将模具夹持住，然后通过吸盘216进一步固定，使得夹持更加紧固，在移动的过程中会通过销轴218带动导向轮27移动，进而带动主动轮26移动；并驱动气缸二21带动整个结构移动，输送到软管37下方，然后将将流体排到模具中，在排料的过程中，驱动电动伸缩杆35，带动连接盘38升降，进而带动软管37伸缩，便于调节排料口与模具之间的距离，一方面可以适用不同类型的模具，另一方面避免排料的过程中飞溅；
[0070]
然后将模具移动到冷却机构4下方，通过冷却机构4对其进行冷却，冷却之后由模具内的顶升机构将成型模具顶起，驱动电机二23，带动同步带一24，同步带一24带动传动轴25转动，传动轴25带动同步带二212转动，进而带动夹持板215翻转，将成品材料倒下去。本发明将其设置成对称的两组，是方便进行间歇式工作，提高工作效率。
[0071]
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。