一种改善造粒效果的炭黑造粒系统的制作方法

本申请涉及炭黑造粒，具体涉及一种改善造粒效果的炭黑造粒系统。

背景技术：

1、炭黑造粒工序如下：粉状炭黑储存在粉碳储罐内，由下料泵控制粉状炭黑的下料量，经螺旋输送器将粉状炭黑输送到造粒机内进行造粒作业。粉状炭黑通过输送管道进入造粒机，工艺水与一定比例的粘合剂经静态混合器后形成造粒水。造粒水经造粒水喷头形成一定角度，通过造粒机上的造粒水入口进入造粒机。粉状炭黑在造粒机内经过脱气、湿润、造粒、压实和抛光等过程形成均匀颗粒状炭黑，经过造粒机上的出料口进入干燥滚筒进行干燥。

2、目前国内企业均采用上述方式，并使用如图1所示的炭黑造粒系统进行造粒，生产出来的炭黑颗粒或整体偏硬，或整体软炭黑细粉含量高，均不利于炭黑的分散。相比国际先进炭黑生产企业，如卡博特生产的外壳硬颗粒内软的炭黑颗粒，主要原因在于图1中造粒水入口与炭黑进料口距离太近，含有粘合剂的造粒水参与造粒的全过程，导致炭黑颗粒偏硬，不利于分散。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，改善炭黑造粒颗粒的状况，使得制得的炭黑颗粒内软壳硬，提升炭黑颗粒的分散性，同时减少粘合剂的使用量，节约成本。

2、本发明采取的技术方案是：一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，包括粉碳储罐、下料泵、螺旋输送器、造粒机和造粒水输入管路；所述粉碳储罐、下料泵和螺旋输送器从上到下依次设置，炭黑粉末依次经过粉碳储罐、下料泵和螺旋输送器，并从螺旋输送器进入造粒机壳体的进料口；所述造粒机包括壳体、内轴和绞齿，所述壳体上设置有进料口、前排造粒水入口、后排造粒水入口和出料口，后排造粒水入口设置在前排造粒水入口后方；所述内轴设置在所述壳体内并贯穿所述壳体，所述绞齿呈螺旋状设置在所述内轴表面；所述造粒水输入管路包括第一工艺水管路、第二工艺水管路和粘合剂管路，所述第一工艺水管路与所述前排造粒水入口连接，所述第二工艺水管路和粘合剂管路与静态混合器连接，静态混合器与所述后排造粒水入口连接。

3、进一步地，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿间距大于所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口后端的绞齿间距。

4、进一步地，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿距离壳体内壁的间隙大于所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口之后端的绞齿距离壳体内壁的间隙。

5、进一步地，所述前排造粒水入口和后排造粒水入口均环绕所述壳体表面间隔均匀地呈圆周状设置。

6、进一步地，所述前排造粒水入口距所述进料口100～150mm，所述后排造粒水入口距所述进料口500～800mm。

7、进一步地，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿间距为所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口后端的绞齿间距的1.5～2倍。

8、进一步地，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿距离壳体内壁的间隙为6～10mm，所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口之后端的绞齿距离壳体内壁的间隙为3～6mm；位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿距离壳体内壁的间隙与所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口之后端的绞齿距离壳体内壁的间隙的差值不小于2mm。

9、进一步地，所述第一工艺水管路、第二工艺水管路和粘合剂管路上均设置有流量计阀组。

10、本发明的有益技术效果为：

11、(1)在造粒机壳体上增设一排造粒水入口，前排造粒水入口用于喷入工艺水，后排造粒水入口用于喷入含有粘合剂的造粒水，从而增大造粒水与进料口的距离；在脱气、湿润和造粒阶段，仅加入工艺水进行湿法造粒，工艺水的粘合力低于含粘合剂的造粒水的粘合力，使得炭黑颗粒整体较为松软；在压实和抛光阶段加入含有粘合剂的造粒水，增强炭黑表面的粘合力，经压实和抛光后形成硬质外壳，从而制得内软壳硬的炭黑颗粒，提高炭黑颗粒的分散性；

12、(2)通过在内轴的不同位置设置不同的绞齿间距和不同的绞齿距离壳体内壁的间隙，使得造粒机能兼顾造粒品质和造粒效率，绞齿之间的间距越小，搅拌越充分；绞齿距离壳体内壁的间隙越小，炭黑颗粒的粒子均匀性越好，表面也越光滑，但造粒效率越低，绞齿距离壳体内壁的间隙越大，造粒效率越高，但炭黑颗粒的粒子均匀性和表面光滑度越低；在内轴前段设置较小的绞齿间距和绞齿距离壳体内壁的间隙，使得炭黑粉末快速脱气并均匀与工艺水混合，中段增大绞齿间距和绞齿距离壳体内壁的间隙，使得炭黑粉末快速成粒，后段再次缩小绞齿间距和绞齿距离壳体内壁的间隙，对炭黑颗粒进行紧密压实和抛光，提升炭黑品质；同时，在炭黑生产过程中也减少了粘合剂的用量，从而有效节约成本。

技术特征：

1.一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，包括粉碳储罐、下料泵、螺旋输送器、造粒机和造粒水输入管路；所述粉碳储罐、下料泵和螺旋输送器从上到下依次设置，炭黑粉末依次经过粉碳储罐、下料泵和螺旋输送器，并从螺旋输送器进入造粒机壳体的进料口；所述造粒机包括壳体、内轴和绞齿，所述壳体上设置有进料口、前排造粒水入口、后排造粒水入口和出料口，后排造粒水入口设置在前排造粒水入口后方；所述内轴设置在所述壳体内并贯穿所述壳体，所述绞齿呈螺旋状设置在所述内轴表面；所述造粒水输入管路包括第一工艺水管路、第二工艺水管路和粘合剂管路，所述第一工艺水管路与所述前排造粒水入口连接，所述第二工艺水管路和粘合剂管路与静态混合器连接，静态混合器与所述后排造粒水入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿间距大于所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口后端的绞齿间距。

3.根据权利要求2所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿距离壳体内壁的间隙大于所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口之后端的绞齿距离壳体内壁的间隙。

4.根据权利要求3所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，所述前排造粒水入口和后排造粒水入口均环绕所述壳体表面间隔均匀地呈圆周状设置。

5.根据权利要求1所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，所述前排造粒水入口距所述进料口100～150mm，所述后排造粒水入口距所述进料口500～800mm。

6.根据权利要求2所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿间距为所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口后端的绞齿间距的1.5～2倍。

7.根据权利要求3所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿距离壳体内壁的间隙为6～10mm，所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口之后端的绞齿距离壳体内壁的间隙为3～6mm；位于所述前排造粒水入口和后排造粒水入口之间的绞齿距离壳体内壁的间隙与所述前排造粒水入口前端和所述后排造粒水入口之后端的绞齿距离壳体内壁的间隙的差值不小于2mm。

8.根据权利要求1所述的一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，其特征在于，所述第一工艺水管路、第二工艺水管路和粘合剂管路上均设置有流量计阀组。

技术总结
本申请涉及一种改善造粒效果的炭黑造粒系统，它包括粉碳储罐、下料泵、螺旋输送器、造粒机和造粒水输入管路；造粒机包括壳体、内轴和绞齿，壳体上设置有进料口、前排造粒水入口、后排造粒水入口和出料口，后排造粒水入口设置在前排造粒水入口后方；绞齿呈螺旋状设置在所述内轴表面；造粒水输入管路包括第一工艺水管路、第二工艺水管路和粘合剂管路，第一工艺水管路与前排造粒水入口连接，第二工艺水管路和粘合剂管路与静态混合器连接后再与后排造粒水入口连接。本发明可改善炭黑造粒颗粒的状况，使得制得的炭黑颗粒内软壳硬，提升炭黑颗粒的分散性，同时减少粘合剂的使用量，节约成本。

技术研发人员：袁俊飞,朱汉雨,杨绍俊,程峰,李佐利,周扬
受保护的技术使用者：唐山黑猫炭黑有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14