摘要
粉體物料加工領(lǐng)域內(nèi)，混合與濕法制粒是物料成型過(guò)程中十分關(guān)鍵的工序。長(zhǎng)期以來(lái)，多數(shù)生產(chǎn)線(xiàn)采用獨(dú)立混合機(jī)搭配外置制粒設(shè)備的分段生產(chǎn)模式，工序流轉(zhuǎn)過(guò)程中容易衍生場(chǎng)地占用大、物料轉(zhuǎn)運(yùn)損耗、粉塵逸散、工藝銜接不穩(wěn)定等問(wèn)題?？到芩垢咚倩旌现屏Ｒ惑w機(jī)依托集成化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將干粉混合、潤(rùn)濕粘結(jié)、濕法制粒功能整合至同一密閉腔體，為醫(yī)藥、精細(xì)化工、新能源材料、耐火材料等行業(yè)提供一體化物料處理方案。本文從設(shè)備工作原理、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)、工藝價(jià)值及應(yīng)用場(chǎng)景展開(kāi)闡述，探討一體化裝備在粉體制備工藝中的實(shí)踐價(jià)值。
一、傳統(tǒng)分段工藝現(xiàn)存痛點(diǎn)
常規(guī)濕法顆粒制備流程，一般先使用混合設(shè)備完成粉體原料預(yù)混，再通過(guò)人工或者輸送裝置將物料轉(zhuǎn)移至制粒設(shè)備內(nèi)添加粘結(jié)劑完成成型。整套生產(chǎn)鏈路包含投料、混合、卸料、轉(zhuǎn)運(yùn)、再次投料、制粒多個(gè)環(huán)節(jié)。該模式下，企業(yè)需要配置多臺(tái)工藝設(shè)備，生產(chǎn)線(xiàn)布局所需空間較大；物料多次轉(zhuǎn)移過(guò)程中，易出現(xiàn)組分偏析、粉塵外溢現(xiàn)象，增加潔凈管控難度；同時(shí)工序之間存在等待間隔，生產(chǎn)連續(xù)性受到一定影響。針對(duì)以上工藝短板，一體化混合制粒裝備逐步成為粉體工藝升級(jí)的重要方向。
二、康杰斯高速混合制粒一體機(jī)工作原理
康杰斯高速混合制粒一體機(jī)采用筒體搭配雙動(dòng)力獨(dú)立驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，腔體內(nèi)部設(shè)置底部攪拌槳與側(cè)置制粒刀兩套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，分別配備獨(dú)立變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)可獨(dú)立調(diào)控，便于根據(jù)物料特性匹配對(duì)應(yīng)工藝參數(shù)。
生產(chǎn)階段可分為連續(xù)化工藝階段：首先投入各類(lèi)粉體原料，攪拌槳低速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)物料整體運(yùn)動(dòng)，依靠對(duì)流、剪切作用實(shí)現(xiàn)干粉均勻分散；干粉混合達(dá)到預(yù)期效果后，通過(guò)霧化管路向腔體內(nèi)定量輸送粘結(jié)劑；物料在液相介質(zhì)作用下逐步潤(rùn)濕團(tuán)聚，再借助高速旋轉(zhuǎn)的制粒刀提供剪切與破碎作用，調(diào)控顆粒成核、生長(zhǎng)與致密過(guò)程，最終獲得粒度相對(duì)均勻的濕顆粒。
整套作業(yè)流程在密閉容器內(nèi)有序開(kāi)展，無(wú)需中途轉(zhuǎn)運(yùn)物料。設(shè)備腔體可采用傾斜式開(kāi)合結(jié)構(gòu)，方便完成出料、腔體清潔，適配需要頻繁換料、具備潔凈生產(chǎn)要求的工況。
三、設(shè)備集成化設(shè)計(jì)帶來(lái)的工藝優(yōu)勢(shì)
3.1 精簡(jiǎn)工序鏈路，優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍
傳統(tǒng)分段生產(chǎn)存在多次卸料、轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。一體機(jī)將混合、制粒工序集中在同一腔體連續(xù)完成，減少工序銜接消耗的時(shí)間，有助于提升生產(chǎn)線(xiàn)連續(xù)作業(yè)能力。企業(yè)可以結(jié)合自身產(chǎn)能規(guī)劃，合理調(diào)整班次安排，改善整體生產(chǎn)節(jié)奏。
3.2 優(yōu)化產(chǎn)線(xiàn)布局，控制綜合投入
單一設(shè)備承擔(dān)兩道核心工序，可減少生產(chǎn)線(xiàn)所需裝備數(shù)量，降低設(shè)備采購(gòu)相關(guān)投入；設(shè)備整體占地面積相比分體式產(chǎn)線(xiàn)更小，能夠釋放車(chē)間有限空間，方便企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)線(xiàn)規(guī)劃改造。
3.3 減少物料轉(zhuǎn)運(yùn)帶來(lái)的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)
物料自投料至濕顆粒成型全程在密閉空間處理，規(guī)避中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)造成的物料分層、粉塵擴(kuò)散問(wèn)題。對(duì)于高附加值原料、具備衛(wèi)生管控要求或者易氧化物料，該結(jié)構(gòu)可以為產(chǎn)品品質(zhì)管控提供有利條件，降低交叉污染發(fā)生的可能性。
3.4 工藝參數(shù)可追溯，便于工藝放大
整機(jī)搭載數(shù)字化控制系統(tǒng)，能夠存儲(chǔ)多組工藝配方，攪拌轉(zhuǎn)速、制粒刀轉(zhuǎn)速、加漿速率、運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)均可保存與調(diào)取。同一配方可多次重復(fù)試驗(yàn)，形成穩(wěn)定的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，為從小試機(jī)型向中試、工業(yè)化設(shè)備放大提供數(shù)據(jù)支撐，助力企業(yè)開(kāi)展新品研發(fā)。
3.5 適配多樣化物料加工需求
通過(guò)靈活調(diào)整攪拌單元與制粒單元轉(zhuǎn)速配比、粘結(jié)劑添加方式，設(shè)備可適配不同物性原料，生產(chǎn)出不同粒徑、不同致密度的濕顆粒。除基礎(chǔ)混合制粒之外，也可開(kāi)展粉體包裹、物料捏合等多種預(yù)處理工藝，拓展設(shè)備適用范圍。
四、產(chǎn)品譜系與行業(yè)應(yīng)用
康杰斯機(jī)械科技有限公司搭建了梯度化機(jī)型體系，覆蓋實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、工藝中試、工業(yè)化量產(chǎn)多個(gè)階段。小型機(jī)型重點(diǎn)面向科研單位與企業(yè)研發(fā)部門(mén)，滿(mǎn)足新品配方小批量試驗(yàn)；中試機(jī)型用于工藝參數(shù)驗(yàn)證，銜接實(shí)驗(yàn)室與量產(chǎn)環(huán)節(jié)；大型工業(yè)機(jī)型面向規(guī)模化連續(xù)生產(chǎn)場(chǎng)景。
現(xiàn)階段，康杰斯高速混合制粒一體機(jī)已在多個(gè)行業(yè)開(kāi)展應(yīng)用，涵蓋醫(yī)藥制劑、健康食品、精細(xì)化工、新能源粉體材料、工業(yè)催化劑、特種陶瓷、耐火原料、固廢資源化處理等領(lǐng)域，可滿(mǎn)足不同行業(yè)對(duì)于潔凈度、產(chǎn)能、顆粒指標(biāo)的差異化需求。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著粉體加工行業(yè)對(duì)于生產(chǎn)潔凈度、運(yùn)營(yíng)成本、產(chǎn)品批次穩(wěn)定性要求持續(xù)提升，傳統(tǒng)分體式工藝存在的局限性逐步顯現(xiàn)?？到芩垢咚倩旌现屏Ｒ惑w機(jī)依托混合制粒一體化密閉工藝設(shè)計(jì)，從工序集成角度優(yōu)化傳統(tǒng)顆粒制備流程，在簡(jiǎn)化產(chǎn)線(xiàn)配置、改善物料處理環(huán)境、穩(wěn)定工藝水平等方面具備可觀(guān)價(jià)值。
粉體物料種類(lèi)繁多，物性差異較大，不存在通用型工藝方案。企業(yè)可結(jié)合原料特性、目標(biāo)顆粒指標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件開(kāi)展工藝調(diào)試，充分發(fā)揮一體化裝備優(yōu)勢(shì)?？到芩箼C(jī)械科技有限公司也將持續(xù)優(yōu)化裝備結(jié)構(gòu)與控制方案，和各行業(yè)客戶(hù)共同探索更加高效、經(jīng)濟(jì)的粉體處理工藝方案。
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