锥形双转子连续混炼机组.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102225317A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102225317A(43)申请公布日2011.10.26(21)申请号201110154785.4(22)申请日2011.06.10(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人王克俭(51)Int.Cl.B01F7/02(2006.01)B29B7/46(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称锥形双转子连续混炼机组(57)摘要本发明锥形双转子连续混炼机组，主要由混炼部分和排料部分组成，可以采用单阶或双阶形式。混炼部分主要由加料装置、机筒、锥形转子、加热冷却装置以及传动装置组成。混炼用两个转子是锥形的，安装时中心线成一定角度。每个混炼转子外径轮廓由大减小呈锥形，具有加料段和混炼段，加料段采用螺旋输送结构；从垂直于转子外轮廓锥面看，混炼段结构呈现凸轮形、S形或四棱转子型等典型的转子特点。采用单阶形式时，转子末端采用螺旋结构建立压力输送物料到机头；采用双阶形式时，混炼料经阀门进入下一阶螺杆挤出机建立压力输送物料到机头。两种形式都采用适合型腔的机头进行造粒或成型，为进一步提高压力，机头前还可接入熔体泵。两个转子可以是同速或差速的，运转时形成多个剪切、拉伸和捏合区，转子间物料交换更加频繁，有效地提高了设备的塑炼、熔融及分散性能，缩短了加工时间，提高了产量。该混炼机组可用于橡胶、涂料、推进剂、炸药、纸浆、塑料、食品、制药、饲料等加工中的混合和造粒等工艺过程。CN102537ACCNN110222531702225324A权利要求书1/1页1.锥形双转子连续混炼机组，主要由混炼部分和排料部分组成，可以采用单阶或双阶形式；其中混炼部分主要由加料装置、机筒、锥形转子、加热冷却装置以及传动装置组成，其特征在于：混炼用两个转子是锥形的，安装时中心线成一定角度。2.根据权利要求1所述的锥形双转子连续混炼机组，其特征在于：每个混炼转子外径轮廓由大减小呈锥形，具有加料段和混炼段，加料段采用螺旋输送结构；从垂直于转子外轮廓锥面看，混炼段结构呈现凸轮形、S形或或四棱转子型等典型的转子特点。2CCNN110222531702225324A说明书1/3页锥形双转子连续混炼机组技术领域[0001]本发明涉及锥形双转子连续混炼机组，可用于橡胶、涂料、推进剂、炸药、纸浆、塑料、食品、制药、饲料等加工中的混合和造粒等工艺过程。背景技术[0002]混炼是决定高分子制品性能关键工艺环节，特别是对橡胶等高黏弹性材料显得尤其重要。物料混炼的均匀和稳定，是确保聚合物制品质量的关键。实现均匀混炼主要依靠混炼技术设备，包括开炼机、密炼机、双转子连续混炼机和螺杆挤出机等。工业上，螺杆挤出机主要用于塑料和食品及热塑性弹性体的塑化加工，其他三种则主要用于橡胶、涂料、炸药和推进剂等组分复杂物料的混炼。开炼机和密炼机属于间歇式混合设备，不仅效率低，而且难以达到不同批量物料的相同混炼质量。[0003]双转子连续混炼机结合了密炼机优异的混合特性，也以连续运转，在工业批量生产上得到广泛应用。它主要由机筒、转子、卸料装置等部分组成。机筒上的混炼腔为两个相互贯通的、横截面为圆形的孔，物料在混炼腔中受到转子的剪切、粉碎、捏合和混合的作用。非啮合异向旋转的转子主要由加料段、混炼段和出料段组成。转子加料段如同两根非啮合的双螺杆，在转子加料段螺纹的推动下，由加料口加入的物料，到达混炼段。转子混炼段表面螺旋角各不相同、错列排布的螺纹，物料在此熔融、混合、塑化。卸料装置可以控制卸料门的开启度，达到控制物料在混炼腔中停留时间的目的。[0004]若借鉴锥形双螺杆挤出机的特点，将普通双转子连续混炼机中外径不变转子改变成尾部直径大前端直径小的锥形结构，机筒也采用相适应的锥形结构，则可形成新的连续混炼机。转子尾部直径增大，增大了螺杆的承载能力，加料量增大，提高产量；加料段容积大，易加入较大体积的松密度粉料；排料段转子直径小，产生的剪切和摩擦热也较小，这样可适用于一些特殊材料混炼。发明内容[0005]区别于传统双转子混炼机，本发明连续混炼机采用两根锥形转子呈一定角度排列，形成锥形双转子混炼结构，如图1。每个混炼转子外径轮廓由大减小呈锥形，具有加料段和混炼段，加料段采用螺旋输送结构；从垂直于转子外轮廓锥面看，混炼段结构呈现凸轮形、S形或四棱转子型等典型的转子特点。[0006]进一步，为连续混炼，必须将混炼好的物料输送到机头进行造粒或成型，即除混炼部分外还需要排料部分。这样，锥形双转子连续混炼机组由混炼部分和排料部分组成。为此形成的完整机组可以是单阶，也可以是双阶的。[0007]单阶锥形双转子连续混炼机就是转子依次由非啮合螺杆加料段和混炼转子段及螺杆排料段组成