一种连续玄武岩矿石均化装置的制作方法

1.本实用新型涉及均化设备技术领域，尤其是适用于原料均匀性控制工艺的连续玄武岩矿石均化装置。


背景技术：

2.玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的连续纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)之一，实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。
3.玄武岩纤维成分中，al2o3、sio2含量达70％，feo(fe2o3)含量达10％以上，r2o(碱金属氧化物)仅5～6％以下。具有导热性能极差、料性极短、析晶趋势强烈、析晶上限温度高、导电性能较差等恶劣的工艺性能，因此目前玄武岩纤维的生产水平远低于e玻璃纤维。鉴于以上所述，目前玄武岩纤维的生产工艺多采用小规模生产工艺，窑炉加热方式或火焰加热、或电加热，均采用浅液面、单层墙体、不可推进的棒状或板状电极、水平熔化的工艺，拉丝漏板亦以400孔、200孔为主，单炉日产仅达0.3～0.4吨，导致污染严重(火焰加热)、成本高、产量低、炉龄短、性能不稳定、质量低劣等急需解决的问题，远低于市场对规模化生产的要求。
4.玄武岩纤维与玻璃纤维具有属性相近、应用领域大部重合的特性。玄武岩纤维的发展必须实现生产规模化，从而导致成本的玻纤化，具备与玻纤的市场竞争力。达到这一目标必须实现制造工艺的池窑化。池窑化的目标必须包括工艺的稳定性、窑炉的长寿命、拉丝漏板的长寿命、矿石原料易于熔化、产品性能稳定、产品质量优异等要求。因此，在实际生产过程中，实现上述要求必须实现矿石原料的成分均质化，从而实现熔制工艺的优化、熔质的优化、产品性能的优化、产品质量的优化。一般来说，物料均为多种矿石，那么在实际应用中一个重要课题就是将宏观上的多种矿石均化，且保证均化后的矿石原料配比符合窑炉作业需求，以实现在拉丝作业窗口拉丝作业稳定性、连续性。
5.目前针对多种矿石的均化不外乎有三种方法，一种是重力均化，一种是机械均化，一种是气力均化。现有技术中一般处理粉量不大的时候(例如不超过10吨)，都采用机械均化来实现，其中，机械均化设备多为螺带式的均化混合机，使用时，直接将原材料投放到搅拌机中，其完全依靠搅拌主机完成均化和混匀功能，从而使得搅拌主机功率较大，负荷较重，费时又耗能。同时，这种设备针对粉状颗粒不能被充分的搅拌均匀，因此为了追求均化效果，需要多次均化才能达到窑炉生产工艺中从微观上对矿石原料成分的要求和规范。


技术实现要素：

6.在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
7.针对现有均化技术的搅拌主机功率较大，负荷较重，费时又耗能，而且粉状颗粒不能被充分的搅拌均匀，影响成品质量的问题，本技术提供一种改进的矿石均化装置，对其内部的均化结构进行改进，结合重力均化和机械均化，使其省力省时的同时还能提高搅拌效率。
8.具体的，本技术提供一种连续玄武岩矿石均化装置，其包括外壳，外壳内设有机械均化机构，外壳外设有驱动机械均化机构动作的驱动装置；所述外壳的上部设有重力均化进料部，所述外壳的底部设有出料口；其中，所述重力均化进料部可拆卸的设于外壳的上方，所述重力均化进料部包括支撑板、位于支撑板上侧的重力均化仓以及位于支撑板下侧的底部放料区，所述支撑板的中部开设有通孔，所述重力均化仓的底部安装在所述通孔上；所述底部放料区的底部具有活动封口。
9.进一步的，所述重力均化仓包括筒体，筒体的底部具有仓斗，筒体的内部具有套仓。
10.进一步的，所述底部放料区的内壁沿活动封口自下而上其直径逐渐增大设置，使其为倒锥形结构。该倒锥形结构的底部放料区的设计，使得经过重力均化仓到达底部放料区的原料的散热速度大大加快，无论是进行下一次的重力均化还是进行下个流程的机械均化，都无需再等待。
11.进一步的，所述底部放料区的侧壁采用铝型材散热板实现，进一步起到了散热效果。
12.进一步优选的，所述底部放料区的顶部宽度l1与底部放料区的高度l2的关系为：6＜l1/l2＜9，同时，底部放料区的高度l2大于底部的活动封口的直径。该设计得到的倒锥形结构的容积以及散热效果最佳。
13.为提高机械均化的驱动效率，所述驱动装置设有两个，记为第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别设于所述外壳的左右两侧。
14.为进一步提高机械均化的驱动效率，所述第一驱动装置和所述外壳的连接处设有第一密封装置，同样的，所述第二驱动装置和所述外壳的连接处设有第二密封装置。
15.进一步的，所述机械均化机构包括主轴、大螺带和小螺带，大螺带和小螺带围绕主轴做同轴转动，所述主轴贯穿所述外壳的左右两侧，并分别与外壳的左右两侧的第一驱动装置和第二驱动装置连接，所述小螺带与所述第一驱动装置连接，所述大螺带与所述第二驱动装置连接。本技术的驱动装置设有两个，并通过带动多螺带进行转动，在转动过程中实现对重力均化后的原料进行不断的翻滚搅拌，均化均匀，不仅提高了均化效果和均化效率，而且使得均化装置的搅拌量更大，且更节能环保。
16.更进一步的，所述主轴包括同轴且水平横卧设置的空心外轴和内轴，所述空心外轴包括左空心外轴和右空心外轴；所述第二驱动装置包括大螺带传动杆，所述第一驱动装置包括小螺带传动杆，所述大螺带传动杆包括左大螺带传动杆和右大螺带传动杆，所述大
螺带设置在左大螺带传动杆和右大螺带传动杆之间，大螺带传动杆转动即可带动大螺带转动，所述右空心外轴与第二驱动装置传动连接，所述左大螺带传动杆和右大螺带传动杆分别由左空心外轴和右空心外轴带动并进行旋转动作。
17.对应的，所述小螺带传动杆包括左小螺带传动杆和右小螺带传动杆，所述小螺带设置在左小螺带传动杆和右小螺带传动杆之间，小螺带传动杆转动即可带着小螺带转动；所述左小螺带传动杆和右小螺带传动杆分别由内轴的左右两侧带动并进行旋转动作。
18.本实用新型通过上述方案，通过可拆卸的重力均化进料部的设计，且重力均化进料部的支撑板、重力均化仓以及底部放料区可拆卸设计，使大颗粒的原料可通过重力均化仓方便的进行重力均化，同时可拆卸的设计还可方便的实现多次重力均化，然后再通过机械均化机构进行机械均化，可使得均化后的原料成分的波动为原来的1/20，大大提高了均化效率，具有非常好的实用性。
附图说明
19.本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：
20.图1为本实用新型实施例的均化装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例的均化装置重力均化进料部的分解图；
22.图3为本实用新型实施例的部分机械均化机构示意图。
具体实施方式
23.下面将参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.玄武岩纤维与玻璃纤维具有属性相近、应用领域大部重合的特性。玄武岩纤维的发展必须实现生产规模化，从而导致成本的玻纤化，具备与玻纤的市场竞争力。达到这一目标必须实现制造工艺的池窑化。池窑化的目标必须包括工艺的稳定性、窑炉的长寿命、拉丝漏板的长寿命、矿石原料易于熔化、产品性能稳定、产品质量优异等要求。因此，在实际生产
过程中，实现上述要求必须实现矿石原料的成分均质化，从而实现熔制工艺的优化、熔质的优化、产品性能的优化、产品质量的优化。一般来说，物料均为多种矿石，那么在实际应用中一个重要课题就是将宏观上的多种矿石均化，且保证均化后的矿石原料配比符合窑炉作业需求，以实现在拉丝作业窗口拉丝作业稳定性、连续性。为此，本技术提供一种连续玄武岩矿石均化装置，通过结合可拆卸的重力均化进料部和机械均化结构，使得原料可在一次或者多次重力均化再进行机械均化，其达到的均化效果非常好。同时，本技术并非简单的将重力均化和机械均化设备一加一的组合，而是分别对重力均化进料部和机械均化结构进行改进，并有机的融合在一起，可达到分别使用或者组合使用的效果。使用本技术的均化装置，可实现对玄武岩矿石在宏观上的均化。
26.参见图1-图3，本实用新型实施例提供一种连续玄武岩矿石均化装置，其包括外壳100，外壳100内设有机械均化机构，外壳100外设有驱动机械均化机构动作的驱动装置；外壳100的上部设有重力均化进料部，外壳100的底部设有出料口101。
27.参见图1，重力均化进料部可拆卸的设于外壳100的上方，重力均化进料部包括可拆卸的支撑板110、位于支撑板110上侧的重力均化仓120以及位于支撑板110下侧的底部放料区130，支撑板110的中部开设有通孔111，重力均化仓120的底部安装在通孔111上；底部放料区130的底部具有活动封口131。本技术通过可拆卸的重力均化进料部的设计，且重力均化进料部的支撑板110、重力均化仓120以及底部放料区130可拆卸设计，使大颗粒的原料可通过重力均化仓120方便的进行重力均化，同时可拆卸的设计还可方便的实现多次重力均化，然后再通过机械均化机构进行机械均化，可使得均化后的原料成分的波动为原来的1/20，大大提高了均化效率。
28.参见图2，重力均化仓120包括筒体121，筒体121的底部具有仓斗122，筒体121的内部具有套仓123。
29.底部放料区130的内壁沿活动封口131自下而上其直径逐渐增大设置，使其为倒锥形结构。该倒锥形结构的底部放料区130的设计，使得经过重力均化仓120到达底部放料区130的原料的散热速度大大加快，无论是进行下一次的重力均化还是进行下个流程的机械均化，都无需再等待。
30.此外，底部放料区130的侧壁采用铝型材散热板实现，进一步起到了散热效果。
31.参见图2，底部放料区130的顶部宽度l1与底部放料区130的高度l2的关系为：6＜l1/l2＜9，本实施例中，l1/l2≈8。同时，底部放料区130的高度l2大于底部的活动封口131的直径。该设计得到的倒锥形结构的容积以及散热效果最佳。
32.为提高机械均化的驱动效率，本实施例的驱动装置设有两个，记为第一驱动装置300和第二驱动装置400，第一驱动装置300和第二驱动装置400结构相同，分别对称设于外壳100的左右两侧。
33.参见图1和图3，机械均化机构包括主轴210、大螺带220和小螺带230，大螺带220和小螺带230围绕主轴210做同轴转动，主轴210贯穿外壳100的左右两侧，并分别与外壳100的左右两侧的第一驱动装置300和第二驱动装置400连接，小螺带230与第一驱动装置300连接，大螺带220与第二驱动装置400连接。本技术的驱动装置设有两个，并通过带动多螺带进行转动，在转动过程中实现对重力均化后的原料进行不断的翻滚搅拌，均化均匀，不仅提高了均化效果和均化效率，而且使得均化装置的搅拌量更大，且更节能环保。
34.本实施例中，主轴210包括同轴且水平横卧设置的空心外轴211和内轴212，空心外轴211包括左空心外轴2111和右空心外轴2112；左空心外轴2111通过连接件固定在外壳的左侧壁内，右空心外轴2112通过连接件固定在外壳的右侧壁内。
35.第二驱动装置包括大螺带传动杆240以及电机等部件，第一驱动装置包括小螺带传动杆250以及电机等部件，大螺带传动杆240包括左大螺带传动杆241和右大螺带传动杆242，大螺带220设置在左大螺带传动杆241和右大螺带传动杆242之间，大螺带传动杆240转动即可带动大螺带220转动，右空心外轴2112与第二驱动装置400传动连接，左大螺带传动杆241和右大螺带传动杆242分别由左空心外轴2111和右空心外轴2112带动并进行旋转动作。
36.对应的，小螺带传动杆250包括左小螺带传动杆251和右小螺带传动杆252，小螺带230设置在左小螺带传动杆251和右小螺带传动杆252之间，小螺带传动杆250转动即可带着小螺带230转动；左小螺带传动杆251和右小螺带传动杆252分别由内轴212的左右两侧带动并进行旋转动作。
37.参见图1，为提高机械均化的驱动效率，第一驱动装置300和外壳的连接处设有第一密封装置510。第一密封装置510和第一驱动装置300之间通过第一轴承310连接。同样的，第二驱动装置400和外壳的连接处设有第二密封装置520，同时，第二驱动装置400和第二密封装置520之间通过第二轴承320连接。
38.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
39.尽管上面已经通过对本实用新型的具体实施例的描述对本实用新型进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本实用新型的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本实用新型的保护范围内。