盤式連續膨脹給料機

肖鋼軍

摘 要：該文介紹了一種實用新型專利產品盤式連續膨脹給料機，是為工業炸藥生產中定量輸送的同時加熱膨脹一種含有熱塑性樹脂的粉狀改性劑而設計、制造的。盤式連續膨脹給料機刮板采用阿基米德螺線結構形式，回轉時推動物料按螺旋形曲線前進，使物料在直徑不大的圓盤上走過較長的距離，均勻受熱膨脹，通過調節盤式連續膨脹給料機的轉速、圓盤溫度和計量螺旋加料速度，可以方便的控制改性劑的膨脹效果。介紹了設備的結構、工作原理、特點以及應用效果。

關鍵詞：熱塑性樹脂 粉狀改性劑 盤式連續膨脹給料機

中圖分類號： TB654 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

熱塑性樹脂是一種新的高分子材料，其可賦予材料一些新的性能，并能克服材料本身的某些缺陷，如可賦予材料保溫、隔熱、阻燃等性能，提高其強度，減輕比重等。可應用于印刷油墨、汽車涂料、建筑材料、防滑材料等眾多行業。主要用途包括發泡劑、輕量填充劑、炸藥敏化劑等。

對于粉粒狀銨油炸藥，由于其藥粉密度過高，采用傳統木粉作調節劑敏化效果有限，在小直徑炮孔裝藥深孔爆破中，經常出現部分拒爆或者爆炸不完全，從而影響爆破效果，制約著其應用。為消除上述缺陷，長沙亦川機電設備科技有限責任公司發明了高分散性熱膨脹性樹脂微粉，并發明制造了高分散性熱膨脹性樹脂微粉和分散載體混合成的粉狀改性劑。該粉狀改性劑添加到粉粒狀銨油炸藥中，能夠降低裝藥密度，提高其爆轟感度，消除了小直徑粉狀銨油炸藥深孔拒爆或者爆炸不完全的缺陷，具有很好的應用價值[1]。

1 盤式連續膨脹給料機的結構與原理

盤式連續膨脹給料機由機架、電機、減速機、主軸、圓盤、刮板支架、機罩、連接角鋼、刮板、保溫殼體等零部件組成。其結構如圖1所示。

圓盤為空心夾套結構，其內部通以飽和蒸汽、熱水或導熱油，作為加熱介質，借助傳導間接加熱盤面上所接觸的物料[3]。圓盤上裝有溫度傳感器，能實時監測圓盤溫度，圓盤上有熱載體的進出口接管，進口管路上安裝電控閥門。

圖1盤式連續膨脹給料機結構示意圖

（圖中：1.機架、2.電機、3.減速機、4.主軸、5.圓盤、6.刮板支架、7.機罩、8.連接角鋼、9.刮板、10.保溫殼體、13.溫度傳感器、14.進出口接管）

刮板采用阿基米德螺線結構形式，回轉時推動物料按螺旋形曲線前進，使物料在直徑不大的圓盤上走過較長的距離，均勻受熱膨脹，刮板兩側間隔錯開鉚接有小的外刮板和內刮板，外刮板推動物料前進，兼具翻炒攪拌功能，內刮板回推、翻炒、攪拌物料。

機罩由工業濾布縫制，防止粉塵飛揚，起排濕作用。

電機采用變頻調速，刮板回轉速度和物料停留時間可根據需要進行調整。

工作時，電機通過減速機帶動主軸轉動，主軸上裝有刮板支架，刮板支架通過連接角鋼與刮板相連，從而帶動刮板回轉。物料由機罩中間的進料口通過計量螺旋定量加入，落到加熱的圓盤表面，由刮板推動前進，均勻加熱膨脹，直到圓盤外緣的下料口排出。

盤式連續膨脹給料機的特點是結構簡單、緊湊、高效節能、物料受熱均勻無死角、在輸送的同時加熱膨脹、可調控性好、滿足生產線上連續膨脹給料要求。

2盤式連續膨脹給料機的應用

實施例1：試驗車間試機。

改性劑通過計量螺旋定量加入到盤式連續膨脹給料機圓心位置，刮板隨主軸旋轉，回轉時推動改性劑按螺旋形曲線前進，由圓心位置掃到最外圈出口處直至在出口處排出。在此過程中，改性劑加入、膨脹與出料過程連續進行，改性劑均勻的鋪滿整個盤式連續膨脹給料機底盤，由底盤提供熱量對改性劑進行膨脹。

盤式連續膨脹給料機規格為直徑1 m，圓盤加熱介質為蒸汽，由小型電蒸汽發生器提供。盤式連續膨脹給料機的轉速為10～30 r/min，所用蒸汽溫度為100～120℃，蒸汽溫度受溫度傳感器與蒸汽電磁閥控制。通過調節盤式連續膨脹給料機的轉速、蒸汽溫度和計量螺旋加料速度，可以方便的控制改性劑的膨脹效果。粉狀改性劑自然堆積密度為0.5～0.6 g/cm3，預膨脹后自然堆積密度0.05～0.15 g/cm3，經過掃描電鏡觀察，可熱膨脹微球經預膨脹后顆粒粒徑為30～80 μm。

實驗中，改性劑加料速度為0.43 kg/min，連續給料10 kg，圓盤蒸汽溫度控制為（100±2）℃，刮板轉速為14 r/min，設備運行平穩，出料順暢，改性劑膨化后自然堆積密度為0.125 g/cm3，滿足膨脹給料要求。

實施例2：生產試機。

實施的炸藥技術配方：改性銨油炸藥 99.0～99.5 wt% ，添加劑 1.0～0.5 wt%

實施的技術方案：在長沙礦冶研究院和長沙亦川機電設備科技有限責任公司轉讓的改性銨油炸藥連續生產線上，將盤式連續膨脹給料機按要求安裝在制藥車間球磨出藥螺旋上方，加熱介質采用蒸汽，與車間低壓蒸汽管道按要求連接，控制系統及安全監控系統完成安裝調試，設置好給料頻率和膨脹溫度，球磨機開始出藥后，啟動盤式連續膨脹給料機，改性劑完成膨脹，連續自動定量添加到出藥螺旋中與炸藥混合均勻，生產出密度可調的改性銨油炸藥。

實施的產量：2萬余噸。

實施效果及實測性能指標：炸藥產能為2.5 t/h，添加劑加入速度為0.43 kg/min，刮板轉速為14 r/min，圓盤蒸汽溫度為（100±2）℃。成品炸藥松散好裝藥，爆速3450m/s，藥卷密度0.95 g/cm3，殉爆距離9 cm。用戶使用深孔完全爆轟，不留根底，反映良好。盤式連續膨脹給料機運轉平穩，添加劑受熱均勻、膨脹效果好，給料均勻、無積料、無殘留，滿足連續膨脹給料要求。

3結語

盤式連續膨脹給料機用來定量添加含有熱塑性樹脂的粉狀改性劑，設備運轉平穩，改性劑膨脹質量好，能夠滿足生產線上連續膨脹給料要求。

（1）由于刮板采用阿基米德螺線結構形式，回轉時推動物料按螺旋形曲線前進，使物料在直徑不大的圓盤上走過較長的距離，均勻受熱膨脹，設備結構簡單、緊湊。

（2）圓盤是熱傳導式設備，且刮板上的內外小刮板有翻炒攪拌作用，料層薄，熱阻低，熱效率高，回轉速度低，物料在翻炒過程中不容易破碎，物料受熱均勻不破損。

（3）圓盤上裝有溫度傳感器，熱載體的進口管路上安裝電控閥門，很容易實現連鎖控制，溫控簡單準確。

（4）電機采用變頻調速，刮板的回轉速度和物料停留時間可根據需要進行調整，設備可調控性好。

在其他行業，需要小劑量輸送粉粒狀物料，且需要加熱干燥的場合，也能夠得到推廣應用。

參考文獻

[1] 長沙亦川機電設備科技有限責任公司.一種炸藥的敏化方法[P].中國專利：201210275904.6，2012-10-24.

[2] 松本油脂制藥株式會社.熱膨脹性微球的制備方法及其應用[P].中國專利：200880016933.2，2010-3-24.

[3] 劉廣文編.干燥設備設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2009：630-634.