1、第四章 混料機(jī)械,主講：郭宏偉陜西科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,混料設(shè)備,槳葉式混料機(jī)照片,4.1 混合： 原料在外力作用下運(yùn)動(dòng)速度和方向發(fā)生變化，使各組分粒子得以均勻分布的操作。 均勻度、水分混合中應(yīng)解決的問題,（1）固體物料性質(zhì) 可流動(dòng)性，容器中呈斜面； 壓實(shí)后有強(qiáng)度； 固體物料承受剪切力； 堆積狀態(tài)下分層； 形狀、密度、顆粒度及其分布不同； 細(xì)顆粒因靜電水分等因素粘附在大顆 粒周圍，流動(dòng)性變差； 休止角。,（2）影響標(biāo)準(zhǔn)偏差的因素,S表示標(biāo)準(zhǔn)偏差，n為測定的次數(shù)，xi為各次計(jì)量值，x為某組分濃度的算術(shù)平均值。 取樣量的大小影響S值，可能掩蓋真相。 不同濃度的料，會(huì)有相同的S值。,（3）S

2、值的分析 S值越小，均勻度越好。S值受取樣量大小影響。取樣量過小、過大，比例濃度相差很大。 相對(duì)偏差： 反映不均勻程度。 均勻度=,臨界取樣量：玻璃工廠控制配料，測密度辦法，密度波動(dòng)在小數(shù)點(diǎn)后第3位以上。 玻璃密度一般在2.5gcm-3左右。取配合料2.53g左右，須剔除大塊碎玻璃。 如何取樣才能具有代表性？,4.2 混合機(jī)理與混合速度,（1）對(duì)流混合：粉料在外力作用下位置發(fā)生移動(dòng)，所有粒子在混合機(jī)中的流動(dòng)產(chǎn)生整體混合。 （2）擴(kuò)散混合：在粒子間相互生成的表面上粒子做微弱的移動(dòng)，使各種組分的粒子在局部范圍擴(kuò)散達(dá)到均勻混合。 （3）剪切混合：由于物料群體中的粒子相互間的滑移和沖撞引起的局部混合。

3、,希望選擇對(duì)流強(qiáng)烈的混合機(jī),4.3 影響混合的因素（教材P57頁） （1）物料 固體顆粒形狀、密度、顆粒度及其分布； 含水量、含泥砂量； 物料進(jìn)入混合機(jī)的順序： 混合和反混合同時(shí)存在分層的作用。,防止分料的措施： 減少混合料從排料口卸料時(shí)的落料差，用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸過程中減少振動(dòng)，縮短輸送距離。 混合中加入4%5%水分可防止分料，但過多或分布不均也影響混合均勻度。,（2）操作因素對(duì)混合的影響 最佳轉(zhuǎn)速：,其中： Fr為離心力與重力的比，稱重力準(zhǔn)數(shù)，為容器旋轉(zhuǎn)角速度，rs-1; Rmax為容器最大回轉(zhuǎn)半徑，cm；g重力加速度，cms-2。 應(yīng)當(dāng)Fr1，一般圓筒型混合機(jī)Fr=0.7-0.9，V型混合

4、機(jī) Fr=0.3-0.4，,填充系數(shù)d： d=F/V F為裝料體積； V為容器體積。 容器旋轉(zhuǎn)：d=30% 容器固定：d=6070% 混合時(shí)間t：t20T T為物料循環(huán)流動(dòng)一次的周期。 一般碎玻璃不參加混合，以防磨損卡住混合機(jī)。限制攪拌漿葉處線速度小于3ms-1 。,4.4 常用混合機(jī),國內(nèi)玻璃工廠常用混合機(jī)的比較,（1）強(qiáng)制攪拌：QH型，375，500，750，1500，2250，3000升。,采用霧狀噴水，原料車間應(yīng)有水罐。 維修復(fù)雜，須先斷電。,QH1500混料機(jī)照片,玻璃工廠常用混料機(jī)照片,國內(nèi)玻璃工廠常用混合機(jī)的比較,（2）芒硝煤粉混合機(jī)：平板玻璃行業(yè)，放置于集料皮帶上方，預(yù)混砂子、

5、純堿或石灰石。（左圖） （3）V型混合機(jī) （右圖）,V型混合機(jī)（圖片來自貴陽晶華電子材料有限公司）,請(qǐng)問球磨機(jī)可以作為混合機(jī)來使用嗎？,配料操作 一、放料順序 已稱量過的原料應(yīng)按規(guī)定的放料方式將全部原料放到集料皮帶上，然后送入混合機(jī)。在整個(gè)過程中不允許有原料的沾料、漏料損失和污染。傳統(tǒng)的放料順序是： 首先向混合機(jī)內(nèi)放入砂巖或硅砂、然后加水、加白云石、菱鎂石或石灰石、螢石和長石，再加純堿和預(yù)先混合好的芒硝炭粉混合料，以及預(yù)混的著色劑或其它添加劑，最后加碎玻璃。,配料操作,其優(yōu)點(diǎn)是： 1.砂巖和硅砂顆粒熔化速度較慢，向其加水使表面充分潤濕，形成水膜，以便溶解一些純堿、芒硝等易熔組分和粘附較多的助熔

6、劑，從而加速化學(xué)反應(yīng)速度。 2.純堿、芒硝等粘性易沾物料不應(yīng)直接放到皮帶上，以減少沾料。也不應(yīng)過早進(jìn)入混合機(jī)，以免與水分接觸吸水結(jié)塊，造成混合不均。 3.芒硝和炭粉預(yù)先混合的目的是為了增加它們的接觸機(jī)會(huì)。有利于芒硝的充分還反原和分解。,配料操作,4.著色劑或其它添加劑用量很少。若混合不均會(huì)使玻璃出現(xiàn)花道，所以也應(yīng)與砂巖或其它干燥的原料預(yù)先混合。 5.碎玻璃會(huì)降低混合機(jī)的有效空間。阻隔粒子之間流動(dòng)，加重機(jī)械磨損，因此應(yīng)最后加入。 這種傳統(tǒng)的放料順序雖有上述優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際操作上卻很難實(shí)現(xiàn)。另外由于原料分別進(jìn)入混合機(jī)，延誤了混合時(shí)間，加長了混合周期。,配料操作,因此，目前認(rèn)為比較合理可行的是一種“夾

7、層狀”放料順序。即在粉料倉成直列式布置的情況下，首先排放最尾部料斗的原料（一般是砂巖）。當(dāng)該料流運(yùn)行至下一個(gè)鄰近的料斗時(shí)，該料斗即開始自動(dòng)排料，排出的料流將層壓在原有料層的上面。隨著皮帶的運(yùn)行，各料斗的原料逐次一層層的疊加在集料皮帶上，最后送入混合機(jī)。通過調(diào)節(jié)各種原料的排料速度，應(yīng)使所有原料的料頭和料尾基本重合。,配料操作,該法的優(yōu)點(diǎn)是： 1.各種原料在皮帶上已形成粗略比例的夾層。相當(dāng)于進(jìn)行了橫碼豎切的預(yù)均化。 2.較干燥、松散的硅質(zhì)原料放在最底層，減少了皮帶沾料的可能性。 3.碎玻璃不進(jìn)入混合機(jī)，提高了配合料的均勻性及混合機(jī)的混合效率。 但是這種放料順序?qū)ο到y(tǒng)的自動(dòng)化程度、控制水平要求較高，

8、否則不易實(shí)現(xiàn)。,配料操作,二、混合程序 1.干混 夾層狀原料直接送入混合機(jī)，按要求時(shí)間進(jìn)行干混。干混的目的是使物料先基本混勻，防止因各種原因形成單一組分的料蛋。 2.復(fù)驗(yàn) 這項(xiàng)操作實(shí)際與干混同時(shí)進(jìn)行。為了保證原料稱量的準(zhǔn)確可靠，一些廠家在混合機(jī)底座安裝上測重傳感器，與全部原料送入混合機(jī)后，混合機(jī)連同原料同時(shí)稱量，以校驗(yàn)原料總質(zhì)量與各原料質(zhì)量之和是否相符。如超過規(guī)定范圍即作廢料處理。,配料操作,3.加水與加汽 配合料中加入適量水分可以提高配合料均勻度，防止顆粒分層、減少輸送，熔化時(shí)的粉塵和飛料。投入熔窯后有利熱傳導(dǎo)，促進(jìn)熔化和澄清。但是加水過多也會(huì)產(chǎn)生料蛋，熔化時(shí)耗熱較多等缺點(diǎn)。一般加水量是使配

9、合料的水分維持在4-5。 加水的方法是將加熱的水經(jīng)流量計(jì)計(jì)量，通過混合機(jī)內(nèi)的噴嘴，以霧狀形式噴到正在干混的原料上。水門關(guān)閉應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密，決不允許以大水流的形式直接加到原料中。 為了使加入的水具有良好的潤濕性與滲透性，要求將配合料的溫度提高到35以上。因此應(yīng)將水加熱到60-80 ，并同時(shí)向混合機(jī)內(nèi)通入蒸汽。蒸汽管應(yīng)插在料層的底部。一方面使吹出的高壓蒸汽翻動(dòng)原料，促進(jìn)原料的混合。另一方面蒸汽將被原料冷凝，有利于熱量的充分吸收。,配料操作,4.濕混 原料粒子經(jīng)潤濕后再繼續(xù)混合1.5-2min，以使配合料的成分和水分進(jìn)一步均化。 5.排料 配合料經(jīng)3.5-4min 混合后已達(dá)到質(zhì)量要求，即可打開混合機(jī)下面

10、的排料孔，將配合料全部放至輸送皮帶上。然后開始下一車料的混合循環(huán)。 混合時(shí)間的計(jì)算應(yīng)該從原料全部進(jìn)入混合機(jī)時(shí)開始至開始排料時(shí)為止。為了保證混合質(zhì)量，應(yīng)將混合程序自動(dòng)閉鎖，不到時(shí)間不準(zhǔn)放料。,配料操作,6.配加碎玻璃 各廠因混合機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和熔窯的投料方式不同，碎玻璃加入到配合料的方式也不同。常用的配加方式有： （1）共同混合法 該法適合于鼓式混合機(jī)。即在生料基本混勻后，將碎玻璃送入混合機(jī)繼續(xù)與生料一起混合。該法的優(yōu)點(diǎn)是碎玻璃在配合料中混摻均勻、碎玻璃的撞擊可使料蛋粉碎。缺點(diǎn)是占用混合機(jī)的有效空間，降低混合效率；不利于生料的熔化；增加設(shè)備的機(jī)械磨損和動(dòng)力消耗。,配料操作,（2）比例搭配法 高速盤

11、式和艾立赫式混合機(jī)只適合混合生料，不宜混合熟料。故在配合料的輸送過程中，將稱量好的碎玻璃均勻加入。一般是在配合料的輸送皮帶上安有接觸式傳感器，當(dāng)生料與傳感器接觸時(shí)即向碎玻璃料斗卸料器發(fā)生卸料信號(hào)，排出的碎玻璃以均勻的料流鋪撒在生料的表面。至生料的尾料時(shí)，熟料也應(yīng)同時(shí)卸完，該法的優(yōu)點(diǎn)是熟料的加入不會(huì)對(duì)混合機(jī)帶來影響，有利于原料的充分混勻。缺點(diǎn)是生、熟料的搭配動(dòng)作難以同步結(jié)束，特別是調(diào)整生、熟料用量比例時(shí)，一時(shí)難以搭配均勻。,配料操作,（3）分別投入法 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，碎玻璃顆粒在與生料共同混合后投入熔窯比不與生料混合而分別投入熔窯時(shí)熔化速度要慢。這是因?yàn)榕浜狭现杏兴椴Ａr(shí)，部分Na2CO3先與碎玻璃

12、發(fā)生反應(yīng)，然后再與砂粒相互作用。因此一部分純堿消耗在碎玻璃的熔化上，減少了易熔的硅酸鈉形成的機(jī)會(huì)，因而使玻璃的熔制過程加長。另外，由于碎玻璃熔化得快，熔化的玻璃液會(huì)阻隔住混合料的顆粒，阻礙混合料的熔化。 為此，一種方法是將碎玻璃單獨(dú)在熔窯兩側(cè)投料口投入，而生料在中間投入。這樣一方面避免了碎玻璃吸收Na2CO3的現(xiàn)象。另一方面因碎玻璃沿兩側(cè)池壁熔化，將減輕對(duì)池壁耐火材料的侵蝕。但是也有的人認(rèn)為，這樣會(huì)加大熔窯中間和兩側(cè)的橫向溫差，加強(qiáng)玻璃液的橫向?qū)α鳎炊觿?duì)耐火材料的侵蝕和沖刷。,配料操作,另一種方法是利用輥筒式投料機(jī)將熟料和生料分層投入熔窯。碎玻璃投在玻璃液面上，而生料投在碎玻璃層的上面。

13、這樣易熔的碎玻璃靠下面熔融的玻璃液加熱熔化，而履蓋在碎玻璃表面的生料靠高溫火焰的輻射熱加熱熔化，這是一種比較合理的混合、投料方法。,配料操作,三、常見的配合料問題及其處理方法 1. 配合料混合不均 配合料混合不均出現(xiàn)的原因有： （1）經(jīng)常性的不均 含堿量長期偏高或偏低，或時(shí)高時(shí)低。這多半是由系統(tǒng)內(nèi)的故障造成的，如磅秤的誤差大、皮帶沾料、漏料嚴(yán)重、混合時(shí)間不合理、混合機(jī)裝料過多、混合機(jī)轉(zhuǎn)速過快或過慢、原料的粒度過粗或過細(xì)等原因。所以應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查、校對(duì)磅秤的可靠性和準(zhǔn)確性。最好在混合機(jī)下設(shè)總校驗(yàn)秤。對(duì)其它原因也應(yīng)根據(jù)情況采取相應(yīng)措施。,配料操作,（2）偶然性的不均 往往是操作不正確引起的，如稱量錯(cuò)

14、誤，多加或少加原料、料斗漏料、沾料等。這時(shí)應(yīng)從秤的機(jī)械結(jié)構(gòu)、自控系統(tǒng)和操作方面找原因，并采取相應(yīng)的措施。 2. 出現(xiàn)料蛋 出現(xiàn)料蛋的幾種情況為： （1）加水方式不合理 從理論上講，應(yīng)將水加到硅砂或砂巖上，但實(shí)際上這給操作帶來困難，還要延長混合期間。因此，目前多半將原料全部放到混合機(jī)里，先進(jìn)行干混，然后加水。如果水流太大，又不均勻，水門關(guān)閉不嚴(yán)造成常流水，或加水過早會(huì)使芒硝、純堿吸水，以及蒸汽內(nèi)含水過多等原因都可以形成料蛋。這種料蛋一般粒度較大，原料單一，如能改進(jìn)加水方式，使水成噴淋狀加入，則料蛋可以消除。,配料操作,（2）配合料溫度低 溫度對(duì)配合料的均勻性和料蛋的形成關(guān)系很大。溫度太低時(shí)易出現(xiàn)

15、大量粒度較小且均勻的料蛋。為此，在加水時(shí)應(yīng)加60-80的熱水。寒冷天氣還必須向混合機(jī)里通入蒸汽加熱，使配合料的溫度維持在35 以上。,配料操作,（3）混合機(jī)粘料嚴(yán)重 混合機(jī)內(nèi)壁、刮板粘料嚴(yán)重時(shí)，會(huì)板結(jié)成塊。受到振動(dòng)即行脫落。這樣形成的料塊多是硬固的大片。只要經(jīng)常清理混合機(jī)，鏟除粘結(jié)料，即可消除。 3.集料皮帶粘料 稱量過的原料在經(jīng)集料皮帶輸送到混合機(jī)的過程中，因皮帶潮濕會(huì)粘結(jié)一些純堿、芒硝及其它原料的細(xì)粉，在皮帶輥輪處漏掉。因此應(yīng)安裝刮料板、尼龍制等清掃裝置。將粘料掃凈。,配料操作,4.溜子存料 混合機(jī)中間溜子，翻板存料其后果是比較嚴(yán)重的。因?yàn)橛锌赡茉椒e越多，而突然塌落進(jìn)入混合機(jī)，造成配合料的

16、成分改變。因此應(yīng)保證溜子、翻板的角度、結(jié)構(gòu)合理。還有要在倉壁安裝振打裝置，做到每車清理。 5.熟料搭配不勻 原因是熟料稱斗排料時(shí)料流過大過小造成不能與生料的料頭同時(shí)開始，與料尾不能同時(shí)結(jié)束。因此應(yīng)調(diào)節(jié)料頭的發(fā)訊裝置和排卸器的卸料速度，并及時(shí)調(diào)整窯頭料倉處的卸料方法，使之均勻布料。,配料操作,四、崗位工人檢查配合料質(zhì)量的方法 配合料均勻度的變化主要靠抽查含堿量。雖然也希望對(duì)每車配合料都能做到確保合格，但是目前還難以實(shí)現(xiàn)。即使對(duì)每車配合料都采取留樣備檢的作法，也因時(shí)間所限，配合料已投入熔窯，來不及采取補(bǔ)救措施。因此，這就要求混合機(jī)工對(duì)一些能夠預(yù)測的質(zhì)量事故做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)。實(shí)踐證明，只要具有較強(qiáng)的責(zé)任

17、心，不斷總結(jié)，分析經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在操作中做到眼看、耳聽、手摸，過篩，一些較大的質(zhì)量事故就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和避免，做到防患于未然。,配料操作,1. 眼看 仔細(xì)觀察料的顏色。如發(fā)現(xiàn)料色深，可能是純堿量少，砂巖等深色料多、著色劑用量有變化、水分低、溫度低等。應(yīng)立即通知稱量工進(jìn)行檢查。另外要注意混合機(jī)動(dòng)力電機(jī)電流的變化，如發(fā)現(xiàn)電流過大或過小，說明很可能是原料量有變化，應(yīng)取樣檢查，單獨(dú)處理。 2. 耳聽 聽混合機(jī)動(dòng)行發(fā)出的聲音。聲音異常時(shí)，說明負(fù)載有變化，應(yīng)與混合機(jī)電流聯(lián)系起來判斷原因。,配料操作,3.手摸 濕度合適的料用手握時(shí)，略成團(tuán)狀，松手后料又散開，否則說明水分不合適。另外手摸時(shí)應(yīng)有溫?zé)岣?，溫度過低時(shí)，料也發(fā)干。 4. 過篩 用過篩的辦法檢查是否有料蛋。通過對(duì)料蛋的大小、數(shù)量和內(nèi)部顏色的觀察，分析可能出現(xiàn)的原因及應(yīng)采取的措施。,配料操作,?；瘷C(jī),1. ?；簩⒎蹱钗锪霞庸こ尚誀詈痛笮』揪坏墓腆w顆粒的操作。可以改善配合料的流動(dòng)性及縮短熔化時(shí)間。 ?；膬?yōu)點(diǎn)： （1）防止分料現(xiàn)象 （2）提高熔華率節(jié)約燃料 （3）提高產(chǎn)品質(zhì)量 （4）防止貯藏重粉料的結(jié)拱作用 （5）防止粉塵污染改善操作條件 （6）綜合利用節(jié)約純堿,?；瘷C(jī),?；椒?擠壓造粒：成型費(fèi)用高，少用。 轉(zhuǎn)動(dòng)造粒：將干燥的分料在轉(zhuǎn)動(dòng)著的圓筒或圓盤重翻滾時(shí)噴撒粘結(jié)液，粉料隨即凝聚成粒。 有圓筒