一种纳米碳材料压缩造粒设备的制作方法

本实用新型涉及碳材料制备技术领域，具体涉及一种纳米碳材料压缩造粒设备。

背景技术：

碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的物理机械性能，由于其具有优异的性能，碳纳米管在催化剂载体，橡胶塑料复合材料，电化学材料，光电传感等诸多领域都具有广阔的，潜在的应用前景。

碳纳米管经cvd方法制备和气流粉碎以后，再经与石墨烯、炭黑、碳纤维等材料的混合，其松装密度和振实密度都比较小，在0.02-0.09g/cm³范围内，这样使其在储存和运输过程中都占据较大体积，从而造成很多麻烦。此外在下游使用过程中容易产生粉尘的飞扬，不但引起工艺添加量不足以及造成操作现场脏乱，甚至给操作工人身体健康带来隐患。这样一来，对于纳米碳材料压缩造粒设备的开发就势在必行了。

技术实现要素：

针对现有技术对纳米碳材料进行造粒时，由于碳材料的振实密度小易出现粉尘飞扬，引起工艺添加量不足、造成资源浪费和环境破坏、影响工人身体健康的不足，本实用新型提供一种纳米碳材料压缩造粒设备，本实用新型可对混合后的纳米碳材料进行快速压缩造粒，可连续高效运行，所得纳米碳材料颗粒堆密度提升明显。

本实用新型提供一种纳米碳材料压缩造粒设备，所述设备包括进料装置、压料装置和成型装置，

所述进料装置包括进料仓和抽真空装置，所述进料仓上设有开口，所述开口处安装有隔离装置，所述抽真空装置通过管道与进料仓开口连通，所述进料仓上还设有进料口和出料口，所述进料仓的进料口设有进料阀门，所述进料仓的出料口设有出料阀门；

所述压料装置包括压料腔，所述压料腔设有进料口和出料口，所述进料仓出料口通过管道与压料腔进料口连通，所述压料腔顶部设有物料下压装置，压料腔底部设有物料上推装置，压料腔进料口一侧设有物料横推装置；

所述成型装置包括辊破挤压装置和设置在辊破挤压装置下方的造粒模具，所述辊破挤压装置设有进料口和出料口，所述压料腔出料口通过管道与辊破挤压装置进料口连通，所述辊破挤压装置出料口通过管道与造粒模具连通。

进一步的，所述进料仓上设有计量装置。在进料仓的出料阀门闭合的前提下，计量装置能够对进入进料仓的物料进行称重，从而实现物料的定量投入。

进一步的，所述隔离装置为石英筛板或陶瓷过滤棒，隔离装置的目数为100-200目。

进一步的，所述进料装置还包括氮气反吹装置，所述氮气反吹装置通过管道与隔离装置不接触物料一侧连通。氮气反吹装置能够将抽真空时，被隔离装置挡住吸附在隔离装置上的物料吹回到进料仓中，减少物料损失。

进一步的，所述压料腔上设有真空排气装置。当物料准备由进料装置转移至压料装置中之前，通过真空排气装置将压料腔中的空气抽出，形成真空环境。

进一步的，所述物料下压装置端部设有压料板。压料板能够增大物料下压装置与物料的接触面积，有助于物料更好地压实。

进一步的，所述造粒模具上设有若干圆孔，所述圆孔的直径尺寸为2-5mm。

进一步的，所述造粒模具上设有振动筛。振动筛起到对不同粒度的产品进行筛分的作用。

进一步的，所述振动筛上还设有废料出口，所述废料出口通过管道与进料仓连通。振动筛对造粒后的产品筛分后，粒度不合格的产品可通过废料出口经管道再送回至进料仓中重新加工。

进一步的，所述设备还包括成品料仓，所述成品料仓安装于振动筛下方。将成品料仓安装于振动筛下方，经造粒模具造粒，由造粒模具下方出口下落的纳米碳材料可直接落入成品料仓中，便于产品的收集和储存。

本实用新型的工作流程为，

启动抽真空装置抽取进料仓内空气，物料由进料仓的进料口进入进料仓，隔离装置能够挡住物料，有效防止抽真空装置将物料由进料仓的开口处抽出；

物料进入压料装置，物料下压装置将物料压缩后，物料上推装置和物料横推装置将压缩后的物料移出压料腔；

之后物料进入成型装置中，辊破挤压装置和设置在其下方的造粒模具共同作用，进行造粒，得到产品。

本实用新型的有益效果在于，

(1)通过抽真空装置和真空排气装置为压缩造粒过程提供真空环境，物料下压装置、物料上推装置和物料横推装置利用液压实现物料的压缩、移出，成型装置将物料造粒；

(2)本实用新型的使用方法简单，工艺稳定，易于控制，可实现连续批量化生产；

(3)采用本实用新型制备的纳米碳材料颗粒稳定性好，样品压缩造粒前后压实密度提升幅度大，可提升4～5倍，最高可提升至0.45g/cm³。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2、3的结构示意图。

图中，1-进料仓，2-抽真空装置，3-隔离装置，4-压料腔，5-物料下压装置，6-物料上推装置，7-物料横推装置，8-辊破挤压装置，9-造粒模具，10-计量装置，11-氮气反吹装置，12-真空排气装置，13-压料板，14-振动筛，15-废料出口，16-成品料仓。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种纳米碳材料压缩造粒设备，设备包括进料装置、压料装置和成型装置，

进料装置包括进料仓1和抽真空装置2，进料仓1上设有开口，开口处安装有隔离装置3，抽真空装置2通过管道与进料仓1开口连通，进料仓1上还设有进料口和出料口；

压料装置包括压料腔4，压料腔4设有进料口和出料口，进料仓1出料口通过管道与压料腔4进料口连通，压料腔4顶部设有物料下压装置5，压料腔4底部设有物料上推装置6，压料腔4进料口一侧设有物料横推装置7；

成型装置包括辊破挤压装置8和设置在辊破挤压装置8下方的造粒模具9，辊破挤压装置8设有进料口和出料口，压料腔4出料口通过管道与辊破挤压装置8进料口连通，辊破挤压装置8出料口通过管道与造粒模具9连通。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，

进料仓1的进料口设有进料阀门，进料仓1的出料口设有出料阀门；

进料仓1上设有计量装置10；

隔离装置3为石英筛板或陶瓷过滤棒，隔离装置3的目数为100目；

进料装置还包括氮气反吹装置11，氮气反吹装置11通过管道与隔离装置3不接触物料一侧连通；

压料腔4上设有真空排气装置12；

物料下压装置5端部设有压料板13；

造粒模具9上设有若干圆孔，圆孔的直径尺寸为2mm；

造粒模具9上设有振动筛14；

振动筛14上还设有废料出口15，废料出口15通过管道与进料仓1连通；

设备还包括成品料仓16，成品料仓16安装于振动筛14下方。

实施例3

如图2所示，在实施例1的基础上，

进料仓1的进料口设有进料阀门，进料仓1的出料口设有出料阀门；

进料仓1上设有计量装置10；

隔离装置3为石英筛板或陶瓷过滤棒，隔离装置3的目数为200目；

进料装置还包括氮气反吹装置11，氮气反吹装置11通过管道与隔离装置3不接触物料一侧连通；

压料腔4上设有真空排气装置12；

物料下压装置5为液压下压装置，可实现伸缩往复，物料下压装置5端部设有压料板13；

造粒模具9上设有若干圆孔，圆孔的直径尺寸为5mm；

造粒模具9上设有振动筛14；

振动筛14上还设有废料出口15，废料出口15通过管道与进料仓1连通；

设备还包括成品料仓16，成品料仓16安装于振动筛14下方。

采用本实施例提供的纳米碳材料压缩造粒装置生产，具体流程如下：

(1)将碳纳米材料进行预先混合；

(2)打开进料仓1的进料阀门，抽真空装置2工作，在计量装置10作用下混合后的物料由进料仓1进料口定量进入进料仓1内部；

(3)进料仓1的出料阀门打开物料进入压料腔4中，真空排气装置12将压料腔4内的空气抽出，保持30min；

(4)在真空排气装置12开启状态下，物料下压装置5和压料板13将纳米碳材料压实，并在60mpa压力下保持10min；

(5)压缩后的物料先后经过物料上推装置6和物料横推装置7移出压料腔4，并转移至辊破挤压装置8处，然后经圆孔直径尺寸为5mm的造粒模具9造粒；

(6)关闭真空排气装置12后，造粒得到的产品通过振动筛14进行不同粒度产品的筛分；

(7)合格粒度的物料进入成品料仓16，不合格产品由废料出口15排出后回到进料仓1重新加工；

(8)连续进行往复1h，制备压缩造粒产品180kg。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。