[发明专利]采用电涡流加热的烟花外筒模压成型方法及模压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用电涡流加热的烟花外筒模压成型方法及模压装置，属于花炮外筒的制造技术领域。

背景技术

燃放烟花爆竹是人们在各种节日庆典活动中增添气氛的主要传统方式之一，尤其在我国，民间燃放花炮已经有一千多年的历史。随着花炮产业的不断发展，我国的烟花爆竹、礼炮礼花的年产值已高达数百亿元。

然而，烟花爆竹、礼炮礼花的生产方式大多使用传统工艺方法并采用传统的材料制备。以普通礼炮生产工艺为例，根据传统工艺方法，具有多个炮孔的花炮外筒是由多个纸筒捆扎组成的，其工艺过程包括：裁纸、上胶、卷筒、腰筒、捆扎、晒筒、收筒(或烘干捆扎)、打泥底、单发组筒、上胶钻孔、单排组合成型等繁杂的工艺步骤。除了工艺复杂，纸质炮筒还会由于其材质强度和韧度的局限，在发射时因火药发射瞬间所产生的膨胀力过大出现杂筒、散筒和倒筒等现象，从而存在安全隐患。另外，纸质炮筒易被雨水浸湿，引起炮筒和引线受潮，导致礼炮无法使用或其中的火药燃烧不充分而产生有害气体，既不安全，也不环保。

在花炮生产制造行业中，近几年出现了一种利用新型工艺和材质的花炮外筒生产设备，并申请了专利(见《一种用于制作礼花外筒的压模装置及其工艺方法》、专利号为201210227935.4；《模压成型的花炮外筒、礼花弹球壳及其制作方法》、专利号为200810143136)。新型的花炮外筒制作工艺大大简化了原有工艺，相比传统纸质外筒工艺，新工艺和装置大大提高了外筒的强度，并且所生产花炮外筒不易被水浸湿，大大提高了礼炮使用的安全性和环保性。

该新型花炮外筒模压成型装置采用高温油作为传热介质进行热量传输、实现模压成型之后的湿坯的快速烘干定型。常用的作法是设置一个大型锅炉加热传热油介质，将高温油通过泵和管道输入到模具的模腔侧壁内部，模腔受热后快速烘干其中的湿坯。一个大型锅炉同时给多台模压成型设备供热。这种生产制造方法存在许多不足之处，主要有(1)污染环境(主要有锅炉燃烧以及介质油的遇热蒸发过程中的排放物等)、漏油、低生产率与高能耗的问题；(2)设备一旦出现漏油现象，需要停机检查并清洁模具以避免污染产品，影响生产进度；(3)在花炮销售淡季，只会有一小部分设备进行生产，然而集中供油的方式要求大锅炉必须长时间开启，降低了能源利用效率；(4)热传输过程中存在大量的热耗损和浪费等。

为了克服上述模压设备存在的问题和缺陷，对花炮筒的制作工艺及加工设备进行改造和创新是非常必要的，尤其是对其加热烘干方式进行节能设计非常重要。因此，有必要设计一种新型的烟花外筒模压成型方法及模压装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用电涡流加热的烟花外筒模压成型方法及模压装置，该基于电涡流加热方法的花炮外筒模压装置采用独创的涡流加热方式，易于实施，易于控制，能耗低，环保、加热效果好。

发明的技术解决方案如下：

一种采用电涡流加热的烟花外筒模压成型方法，花炮外筒模压装置的金属模具包括多个模腔和多组模棒，每个模腔对应一组模棒，每一组模棒包括多根模棒，通过模棒在模腔内的挤压作用将原材料模压成烟花外筒湿坯【湿坯的形状由模腔的形状决定】；通过电涡流加热装置直接或间接地对金属模具加热，最终使得模腔内的湿坯受热而脱水烘干；所述的电涡流加热装置为充入电流的线圈，且在线圈中充入交变电流。

直接对金属模具加热的方法是：线圈直接设置在模腔的金属壁四周以及模腔底部。

间接对金属模具加热的方法是：模腔的金属壁四周以及模腔底部均设有多条用于热介质流通的通道(或管道)；在箱体的四周设置线圈，在所述线圈中充入交变电流，通过电涡流效应将箱体内存储的热介质加热，在液泵的作用下使得热介质循环流过所述的通道，从而加热金属模具，所述的箱体为油箱或水箱。【与箱体相连的进液管和出液管上也缠绕有线圈，线圈中通入交变电流，同样也起到加热热介质的作用】

在线圈中通入频率为0.1K到20K、大小为0.1A到200A的交变电流。

单个模腔四周与底部设置有线圈，线圈紧贴模腔外壁，线圈与模腔之间放有隔热绝缘材料，所述的隔热绝缘材料包括云母、石棉中的至少一种。【用于实现模具的节能与安全保护。即隔热的作用有2个，一是防止线圈被过高的温度融化，二是防止热量散失，节约能耗。】

【模腔的内壁形状尺寸、外部形状尺寸以及底部形状尺寸由客户要求或者市场需求而定，无特定形状和尺寸。】

模腔四周线圈由电线缠绕而成(如图5示)，或由多块线圈板紧贴模腔外围构成；