[发明专利]造粒或粒化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序所述的用块状材料生产颗粒的装置。

背景技术

各种用块状材料生产颗粒的装置是已知的，例如CH594494、DE2733062、EP172359和WO2012146696。这样的装置也适用于作为造粒机，具有一个环形模，在其中形成径向取向的压制通道。在其内区域中，环形模限定了一个压实腔。这些环形模通常垂直地布置，其中，压实腔通过相应的侧壁元件闭合。两个或三个压辊位于压实腔中，其中环形模或压辊被驱动以便使得进入到压实腔的块状材料通过压制通道(也被称为分割通道)被压实和压制。

不同类型的材料，例如塑料、纸、木材、垃圾，煤炭或者有机材料和所有类型的尘状或粉状废物通过这样的装置加工成高度压实的颗粒。

在穿透压制通道的期间，块状材料被压实成模形成物。由于在压制通道的内表面和模形成物的外表面之间摩擦，还有由此产生摩擦热，模形成物表面上被高度地压实，以便在压实过程后，模形成物具有一个光滑的表面，该表面将多个颗粒一起包围和保存。

已知的装置已经成功地用于压制成颗粒的动物饲料的生产中。然而，当这类用于动物饲料造粒的具有两个或多个压辊的装置用于软质材料造粒，例如塑料或包含塑料的废物时，待造粒的材料由于动荡、摩擦和压辊之间的压制而受热，以便塑料部分熔化，压力面下层的材料分布减少，其中这可能导致材料结块，或者甚至呈现粘稠的浓度。

这样的结块或者粘稠在装置的起始阶段是特别成问题的，因为压制通道被冷却材料和废物材料瘀滞，该冷却材料和废物材料沿着模的内表面在压辊和和模粘稠物之间被压缩，且由于越来越粘稠，不能压缩通过压制通道。在压辊前面，加热和压实的材料堆积成起始块状物，其浓度变得越来越粘稠，以便模和压辊之间的材料压实变弱，沿着模的压辊打滑没有旋转。然后，已不可能正常操作该装置。

为了避免废物材料造粒中这样粘稠的危险，待投入装置的废物材料干燥到5-10％的残留水分，因为水含量作为废物材料中的润滑剂，高的水含量增加了模和压辊之间废物材料粘稠的危险。此外，过多的水分将阻碍稳定的颗粒结构，因为在压缩操作和压实加热后颗粒将扩张，从而将造成所谓的“松软颗粒”。残留水分的减少仅仅降低了粘稠的危险，但不能完全消除这种危险。

可以看到另一个不利是，因为当使用几个压辊时由于压辊压制表面和内模表面之间大的孔径张角，块状材料的楔形物大概更多。事实上，这个楔形物能够阻碍压辊，其中这引起材料的即刻加热和混合塑料废物的熔化过程(因为是用于造粒过程的废物处理的情况)。这能够导致压实腔燃烧。

因此，通过已知的具有两个或多个压辊的装置仅仅能够低材料产量地造粒相对的软质材料，例如日常垃圾、塑料或普通废物。根据待造粒的材料的类型和成分，结块可能具有软的、粘稠的浓度，该浓度导致压辊的粘稠或导致装置堵塞的高硬度。因此，当处理包含可熔化部分的软质材料时，进入装置的材料量需要保证很小以致不能发生结块。

为了消除相对软质材料，例如日常垃圾、塑料或普通废物的造粒中的粘稠，提出了例如EP0687273中描述的这类装置。这种装置具有一个大工作压辊和一个小支撑压辊，其中大工作压辊具有一个比带有几个工作压辊的装置更小的孔径张角。相应地，这增加了压实长度，也就是块状材料压实的起始点和工作压辊和环形模之间的接触点之间的距离，压实在该接触点结束。

小的压缩角意味着工作压辊的外表面和环形模的内表面之间的间距慢慢地减小超过相对长的压实长度，以便在整个压实长度上压缩力非常一致地作用在投入到工作压辊和环形模之间的块状材料上。这样，在所有压制通道中实现了相同的压力。

在已知的装置中，环形模和工作压辊分别安装在机体的一侧，以便另一侧自由地可拆卸用于向装置中提供块状材料。环形模通常位于一个水平安装的中空驱动轴上，且通过传送带或同步传送带或通过一个齿轮主要驱动。进料口布置在对面。压辊固定在第二轴上，该第二轴延伸通过中空驱动轴且可旋转地安装在其中。由于空间的原因，轴具有相对高的杠杆。由于压辊和环形模自身重量高，轴承承受负荷高，因此磨损严重。为了分别减少或分散作用在轴承上的力，已经提出了带有几个工作压辊或一个工作压辊和至少一个支撑压辊的造粒机。在一些装置中，模中的这种压辊构造被这样实现以便当施压时，2-3或4个压辊关于模运转面产生自动定心作用，一个压辊的压力能够被相对的压辊吸收。