浅谈间歇式圆盘成球机在生产中的应用

龚先锋，徐连香，龚金鑫，杨树喜

（滁州华冶机电科技有限公司，安徽 滁州 239000）

圆盘成球机设备是用于粉状物料的造粒成球，成球后的颗粒粒径大小、球形度、均匀性、强度和表面粗糙度等方面需要满足后端生产工序的要求。因此，圆盘成球机造粒成球的效果好坏和稳定性会对后端生产工序产生较大的影响。

1 圆盘成球机的分类

圆盘成球机属于粉状物料的造粒设备。广泛应用于化工、建材、冶金和环保等诸多行业中，是工业生产中重要设备。现有的圆盘成球机，按出料形式，可分为连续式和间歇式两种类型。

连续式圆盘成球机是传统的圆盘成球机，由于成球的颗粒粒径大小不易控制、颗粒球形度差、颗粒大小均匀性差、颗粒强度相对较差和颗粒表面粗糙较大，目前越来越多的粉状物料造粒设备已不再选用连续式圆盘成球机；其对粉状物料的粘性和可塑性要求较高，同时成球颗粒粒径大小难控制、球形差、粒径大小不一致、强度较差和表面粗糙较大均与成球过程中造粒时间过短有直接关系，粉料造粒时间过短；在成球过程中，粉状物料黏性和可塑性较低时，液体与粉料的融合性不充分造成颗粒成球粒径较小、球形差、强度差和表面粗糙；粉状物料黏性和可塑性较高时，容易造成瞬间成大颗粒、颗粒之间球黏球、设备盘内黏壁现象严重难清理；同时成球的粒径大小来不及控制就已经从盘内流出来进入后端生产工序了。而间歇式圆盘成球机对粉状物料的黏性和可塑性要求不高，其成球过程中造粒时间可以自行调节，具有适应多种粉状物料和颗粒范围在0.15～50mm 的成球造粒，其成球颗粒粒径大小基本一致、球形好、强度高和表面光洁度高等优点。因此，目前很多粉状物料造粒设备多采用间歇式圆盘成球机。

2 传统的圆盘成球机在粉状物料成球中的应用

传统的圆盘成球机多用于5～30mm 颗粒的成球造粒，且对成球的颗粒粒径大小、球形、强度和表面粗糙的要求均不高，传统的圆盘成球机多采用连续式圆盘成球机。但随着各种粉体物料应用领域的拓宽及对提高颗粒产品档次的要求，用户对圆盘成球机的成球后的颗粒粒径大小、球形度、均匀性、强度和表面粗糙度等方面的要求也越来越高。目前一些厂家也逐渐开始选用间歇式圆盘成球机，但是大多数的间歇式圆盘成球机需要停机出料，手动开关门，因此，效率比较低。

3 间歇式圆盘成球机在粉状物料成球中的应用

连续式圆盘成球机可以在不改变原有传动结构的前提下，通过增加旋转配油器、出料门和液压系统实现将连续式圆盘成球机改为间歇式圆盘成球机，实现不停机自动开关门；解决了现有连续式圆盘成球机的升级在出料时必须停机需要手动开关门，其操作人员劳动强度大、设备频繁启动易损坏、生产效率低下的问题。

图1 圆盘成球机的装配结构示意图

图2 旋转配油器装配结构示意图

如图1、图2 所示，包括为驱动装置、转盘、油路中心管、旋转配油器、出料门、液压系统，其特征在于：成球机转盘侧面最低处，设置若干出料门；油路中心管下部法兰连接在转盘中心，上部法兰与旋转配油器法兰连接；所述的液压系统包括液压泵、控制阀、液压油缸、外部油管、内部油管组成；控制阀用于控制液压缸的运动，将液压泵、控制阀的通过油路连接成外部液压系统回路；液压泵和控制阀放置在成球机操作平台上，属于控制部分。液压油缸固装于转盘侧壁，外部油管与旋转配油器的进油口连接，旋转配油器的出油口与内部油管连接，内部油管的另一端与液压油缸连接，组成内部液压系统回路；内、外部液压系统回路共同构成液压系统回路；所述的出料门与液压油缸连接，通过对液压油缸的油路控制，实现出料门的开启与闭合。

本文介绍的将连续式圆盘成球机在不改变原有连续式圆盘成球机传动结构的前提下，改造为间歇式圆盘成球机。降低了改造成本，提高生产效率。这种间歇式圆盘成球机已经在很多厂家成功改造并得到良好应用。

4 间歇式圆盘成球机的工作原理

成球机开启后，喂料机开始加料，根据总体料量，粉料分N 次加入（根据不同粉体物料和成球的颗粒粒径大小作调整），液体也分N 次加入（根据不同粉体物料和成球的颗粒粒径大小作调整）。通过间接加粉加液，在成球机中受离心力，摩擦力和重力的作用，沿抛物线运动，由于物料的粘结性和可塑性，使球核在运动过程中逐渐长大，当达到用户所需的颗粒粒径时，停止加粉加液，继续转动2～4 分钟使盘内颗粒抛圆压实以提高成球后的颗粒球形度、强度和表面光洁度。此时造粒完成，启动液压泵，通过控制阀打开出料门，在不停机的状态下放出盘内颗粒物料，放完料后再通过控制阀关闭出料门，然后进入下一个间歇成球周期。

5 间歇式圆盘成球机在粉体成球技术的应用和发展

目前我国的趋势是向设备大型化、工艺紧凑化、环境无尘化、控制自动化方向发展。我们通过对其机械部分和控制系统方面进行了进一步完善。

（1）不用停机实现1 套液压泵，通过多台控制阀打开多台间歇式圆盘成球机设备出料门，实现多台设备的自动开关门。即每台圆盘成球机仅需在转盘上安装旋转配油器、油路中心管、液压油缸、外部油管、内部油管，同时在液压泵的箱体上增加每台圆盘成球机的控制阀。这样减少了设备成本，同时便于集中控制。目前，已经成功实现了1 套液压泵控制6 台圆盘成球机。

（2）成球机采用全密封结构，增加粉尘回收系统。在粉料进入成球机时开启除尘器，成球机内的扬尘被收集到成球机上部进料料仓中，通过进料装置重新进入成球机内，避免扬尘，有效改善现场环境。

（3）自动加料和自动加液系统工艺参数实现自动控制。间断式加液和加料通过计算机实现同步进行，保持恒定供料和供水，不再需要操作工的经验值来控制。目前，采用西门子公司S7 系列产品控制系统，通讯采用通用的以太网或串口通讯方式，上位机采用DELL 微机及通用的监控软件。具有数据存储模块，用于采集数据的存储，并可以通过USB 通讯接口与上位机连接。人性化的操作界面，方便用户使用，具有功耗低，实时显示系统状态。

目前，间歇式圆盘成球机在众多粉体成球行业领域应用，广泛应用于氧化铝、干燥剂、分子筛、陶粒、磁性材料、固体废弃物、建材、环保、颗粒包衣覆膜、新材料等领域。