隨著全球技術(shù),、經(jīng)濟競爭的日益加劇,,人們對有效利用資源、提高產(chǎn)品質(zhì)量和加強環(huán)境保護等的意識進一步加強,,對粉體造粒技術(shù)要求也越來越高,;另一方面,,隨著高新技術(shù)與傳統(tǒng)粉體工業(yè)的融合,,特別是計算機輔助設(shè)計/制造技術(shù)(CAD/CAM)在粉體造粒設(shè)備設(shè)計,、制造中的運用,計算機DCS控制系統(tǒng)在粉體造粒設(shè)備操作運行中的運用,以及一些新材料(如鈉米材料),、新工藝等的采用都為粉體造粒技術(shù)的發(fā)展提供了良好的契機,。目前我國粉體造粒技術(shù)發(fā)展的趨勢是向設(shè)備大型化,結(jié)構(gòu)緊湊化,,加工工藝高技術(shù)化,,功能多樣化,效率高效化,,控制系統(tǒng)自動化方向發(fā)展,。
1. 設(shè)備大型化
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)裝置大型化的優(yōu)點越來越明顯,,同時,,CAD/CAM技術(shù)和精確應(yīng)力分析技術(shù)的應(yīng)用促進了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制造技術(shù)的發(fā)展,為粉體造粒設(shè)備的大型化提供了堅實的技術(shù)保障,。目前,,粉體造粒設(shè)備向著大型化方向發(fā)展,超大型的螺桿擠出機單機處理能力可達25~30t/h,。以SE系列螺桿造粒機為例,,現(xiàn)有的設(shè)備螺桿直徑最大為240mm,,單機處理能力超過2t/h。螺桿直徑為380mm,,單機處理能力超過4t/h的超大型螺桿造粒機正在研制中,;又如回轉(zhuǎn)冷帶落模成型裝置,研制中的冷凝鋼帶寬度超過1.5m,設(shè)備長度超過20m,單機處理能力超過6t/h,。
2. 結(jié)構(gòu)緊湊化
粉體造粒設(shè)備的另一個發(fā)展趨勢是結(jié)構(gòu)緊湊化,。設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理,更緊湊,,更符合人體工學(xué)原理,,從而降低了制造成本,減少了占地面積,,提高了勞動效率,。以SE系列螺桿造粒機為例,采用電機直聯(lián)取代了傳統(tǒng)的皮帶傳動,,使設(shè)備更緊湊,,傳遞扭矩更大;采用變螺距設(shè)計,,將物料輸送段,、捏合和擠出段設(shè)計在一根軸上,使輸送,、捏合,、造粒一次完成。這些設(shè)計理念都代表著粉體造粒設(shè)備的發(fā)展方向,。
3. 加工工藝高技術(shù)化
隨著粉體造粒設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,,傳統(tǒng)的機械加工手段已不能滿足粉體設(shè)計技術(shù)的需要。未來粉體設(shè)備的加工工藝將向著高技術(shù)化方向發(fā)展,。如采用計算機輔助設(shè)計/制造(CAD/CAM)技術(shù)進行螺桿螺紋型線的設(shè)計,、加工,采用專用深孔加工設(shè)備加工冷帶落模機布料器細長孔,,采用五坐標(biāo)數(shù)控床實現(xiàn)空間扭曲葉片型線加工,,采用激光、電火花加工微小孔徑模板,,采用鈉米技術(shù)(鈉米涂料)處理擠出螺桿,、回轉(zhuǎn)鋼帶以解決物料抱桿、產(chǎn)品脫模等,。
4. 功能多樣化
粉體后處理工程是一個包括多學(xué)科,、多門類的諸多單元操作的系統(tǒng)工程,,要求粉體造粒設(shè)備的選用最好能減少中間工序,以節(jié)約投資,;同時,,產(chǎn)品的市場化需求也要求生產(chǎn)廠家能提供多種形式的產(chǎn)品。這就要求粉體造粒設(shè)備功能的多樣化,。以QDL系列催化劑專用擠條切粒機為例,,該機在普通單螺桿造粒機的基礎(chǔ)上,經(jīng)過特殊改進設(shè)計,,有擠條,、切粒兩部分組成,可使擠條,、切粒一機完成,,同時,通過更換機頭模板,,可得到不同粒徑,、不同形狀的顆粒產(chǎn)品;又如RF型回轉(zhuǎn)帶式成型裝置,,可通過更換布料器,、溢流堰等部件,分別實現(xiàn)半球狀,、薄片狀,、塊狀、條狀等不同形狀的產(chǎn)品生產(chǎn),,極大地方便了用戶,,真正實現(xiàn)了功能的多樣化。
5. 效率高效化
隨著人們節(jié)能意識的提高,,對粉體造粒設(shè)備的效率提出了更高的要求,。要求這類設(shè)備不但要滿足功能需求,而且還要節(jié)能,、耐用,,使用、保養(yǎng),、維修費用低,,以降低產(chǎn)品成本。以DLJ240解碎造粒機為例,,若采用傳統(tǒng)的電磁調(diào)速電機,,用普通調(diào)速器調(diào)速,電機功率需45KW,。若采用變頻調(diào)速電機,用變頻器調(diào)速,,實際使用時可節(jié)能30%以上,;再如NH系列雙軸差速式連續(xù)捏合機,由于采用特殊設(shè)計的高效捏合元件,,和普通螺桿捏合機相比,,操作時間縮短一半,效率提高一倍以上,。這些技術(shù)的采用,,都預(yù)示著高效率已成為粉體造粒設(shè)備設(shè)計追求的一個主要目標(biāo)之一。
6. 控制系統(tǒng)自動化
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和自控技術(shù)的發(fā)展,,是否采用流水線作業(yè)和自動化控制已成為衡量粉體后處理技術(shù)先進與否的重要指標(biāo)�,?刂葡到y(tǒng)采用自動化控制,,不但可保證生產(chǎn)工序的流水作業(yè),減輕操作人員勞動強度,,更重要的是可保證生產(chǎn)過程的精確化和實時反饋,,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低設(shè)備故障率,。以RF型回轉(zhuǎn)帶式成型裝置為例,,若采用計算機DCS集散控制系統(tǒng),不但可實現(xiàn)加料,、造粒,、輸送、包裝等流程的自動化操作,,而且可通過各種溫度,、壓力、流量,、速度等傳感器,,實時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)和工藝參數(shù)發(fā)生變化時,,及時反饋變化情況,,發(fā)出報警信號,并根據(jù)予設(shè)狀態(tài)調(diào)整參數(shù),,自動調(diào)整系統(tǒng)狀態(tài),,保證設(shè)備的正常運行�,?梢灶A(yù)見,,控制系統(tǒng)的自動化必將極大地提高我國粉體造粒設(shè)備的技術(shù)水平,成為粉體造粒設(shè)備發(fā)展的必然方向,。
建議
1.由于造粒的過程本身就是一個復(fù)雜的物理變化過程,,涉及到多個專業(yè)的協(xié)作,,我國粉體造粒技術(shù)的發(fā)展除向本文所述六個方向發(fā)展外,還應(yīng)該注重將設(shè)備的發(fā)展和工藝的研究結(jié)合起來,,促使多個專業(yè)的交叉和融合,。
2.粉體造粒作為一個新興的行業(yè),正越來越受到人們的重視,,其技術(shù)和造粒設(shè)備的發(fā)展日新月異,,應(yīng)用范圍也越來越廣,其范圍已超越了原來的粉體技術(shù)的定義,,應(yīng)將其從粉體技術(shù)的范疇中分離,,歸入成型(造粒)技術(shù)的范疇。(李建平)
1. 設(shè)備大型化
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)裝置大型化的優(yōu)點越來越明顯,,同時,,CAD/CAM技術(shù)和精確應(yīng)力分析技術(shù)的應(yīng)用促進了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制造技術(shù)的發(fā)展,為粉體造粒設(shè)備的大型化提供了堅實的技術(shù)保障,。目前,,粉體造粒設(shè)備向著大型化方向發(fā)展,超大型的螺桿擠出機單機處理能力可達25~30t/h,。以SE系列螺桿造粒機為例,,現(xiàn)有的設(shè)備螺桿直徑最大為240mm,,單機處理能力超過2t/h。螺桿直徑為380mm,,單機處理能力超過4t/h的超大型螺桿造粒機正在研制中,;又如回轉(zhuǎn)冷帶落模成型裝置,研制中的冷凝鋼帶寬度超過1.5m,設(shè)備長度超過20m,單機處理能力超過6t/h,。
2. 結(jié)構(gòu)緊湊化
粉體造粒設(shè)備的另一個發(fā)展趨勢是結(jié)構(gòu)緊湊化,。設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理,更緊湊,,更符合人體工學(xué)原理,,從而降低了制造成本,減少了占地面積,,提高了勞動效率,。以SE系列螺桿造粒機為例,采用電機直聯(lián)取代了傳統(tǒng)的皮帶傳動,,使設(shè)備更緊湊,,傳遞扭矩更大;采用變螺距設(shè)計,,將物料輸送段,、捏合和擠出段設(shè)計在一根軸上,使輸送,、捏合,、造粒一次完成。這些設(shè)計理念都代表著粉體造粒設(shè)備的發(fā)展方向,。
3. 加工工藝高技術(shù)化
隨著粉體造粒設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,,傳統(tǒng)的機械加工手段已不能滿足粉體設(shè)計技術(shù)的需要。未來粉體設(shè)備的加工工藝將向著高技術(shù)化方向發(fā)展,。如采用計算機輔助設(shè)計/制造(CAD/CAM)技術(shù)進行螺桿螺紋型線的設(shè)計,、加工,采用專用深孔加工設(shè)備加工冷帶落模機布料器細長孔,,采用五坐標(biāo)數(shù)控床實現(xiàn)空間扭曲葉片型線加工,,采用激光、電火花加工微小孔徑模板,,采用鈉米技術(shù)(鈉米涂料)處理擠出螺桿,、回轉(zhuǎn)鋼帶以解決物料抱桿、產(chǎn)品脫模等,。
4. 功能多樣化
粉體后處理工程是一個包括多學(xué)科,、多門類的諸多單元操作的系統(tǒng)工程,,要求粉體造粒設(shè)備的選用最好能減少中間工序,以節(jié)約投資,;同時,,產(chǎn)品的市場化需求也要求生產(chǎn)廠家能提供多種形式的產(chǎn)品。這就要求粉體造粒設(shè)備功能的多樣化,。以QDL系列催化劑專用擠條切粒機為例,,該機在普通單螺桿造粒機的基礎(chǔ)上,經(jīng)過特殊改進設(shè)計,,有擠條,、切粒兩部分組成,可使擠條,、切粒一機完成,,同時,通過更換機頭模板,,可得到不同粒徑,、不同形狀的顆粒產(chǎn)品;又如RF型回轉(zhuǎn)帶式成型裝置,,可通過更換布料器,、溢流堰等部件,分別實現(xiàn)半球狀,、薄片狀,、塊狀、條狀等不同形狀的產(chǎn)品生產(chǎn),,極大地方便了用戶,,真正實現(xiàn)了功能的多樣化。
5. 效率高效化
隨著人們節(jié)能意識的提高,,對粉體造粒設(shè)備的效率提出了更高的要求,。要求這類設(shè)備不但要滿足功能需求,而且還要節(jié)能,、耐用,,使用、保養(yǎng),、維修費用低,,以降低產(chǎn)品成本。以DLJ240解碎造粒機為例,,若采用傳統(tǒng)的電磁調(diào)速電機,,用普通調(diào)速器調(diào)速,電機功率需45KW,。若采用變頻調(diào)速電機,用變頻器調(diào)速,,實際使用時可節(jié)能30%以上,;再如NH系列雙軸差速式連續(xù)捏合機,由于采用特殊設(shè)計的高效捏合元件,,和普通螺桿捏合機相比,,操作時間縮短一半,效率提高一倍以上,。這些技術(shù)的采用,,都預(yù)示著高效率已成為粉體造粒設(shè)備設(shè)計追求的一個主要目標(biāo)之一。
6. 控制系統(tǒng)自動化
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和自控技術(shù)的發(fā)展,,是否采用流水線作業(yè)和自動化控制已成為衡量粉體后處理技術(shù)先進與否的重要指標(biāo)�,?刂葡到y(tǒng)采用自動化控制,,不但可保證生產(chǎn)工序的流水作業(yè),減輕操作人員勞動強度,,更重要的是可保證生產(chǎn)過程的精確化和實時反饋,,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低設(shè)備故障率,。以RF型回轉(zhuǎn)帶式成型裝置為例,,若采用計算機DCS集散控制系統(tǒng),不但可實現(xiàn)加料,、造粒,、輸送、包裝等流程的自動化操作,,而且可通過各種溫度,、壓力、流量,、速度等傳感器,,實時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)和工藝參數(shù)發(fā)生變化時,,及時反饋變化情況,,發(fā)出報警信號,并根據(jù)予設(shè)狀態(tài)調(diào)整參數(shù),,自動調(diào)整系統(tǒng)狀態(tài),,保證設(shè)備的正常運行�,?梢灶A(yù)見,,控制系統(tǒng)的自動化必將極大地提高我國粉體造粒設(shè)備的技術(shù)水平,成為粉體造粒設(shè)備發(fā)展的必然方向,。
建議
1.由于造粒的過程本身就是一個復(fù)雜的物理變化過程,,涉及到多個專業(yè)的協(xié)作,,我國粉體造粒技術(shù)的發(fā)展除向本文所述六個方向發(fā)展外,還應(yīng)該注重將設(shè)備的發(fā)展和工藝的研究結(jié)合起來,,促使多個專業(yè)的交叉和融合,。
2.粉體造粒作為一個新興的行業(yè),正越來越受到人們的重視,,其技術(shù)和造粒設(shè)備的發(fā)展日新月異,,應(yīng)用范圍也越來越廣,其范圍已超越了原來的粉體技術(shù)的定義,,應(yīng)將其從粉體技術(shù)的范疇中分離,,歸入成型(造粒)技術(shù)的范疇。(李建平)