【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硫酸钙晶须制备，特别涉及一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干工艺及系统。
技术介绍
1、目前，国内工业化生产硫酸钙晶须的制备方法主要是以天然石膏为原料，采用水热法先制备出半水纤维石膏，再经过立磨机、气磨机等设备制得半水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须经静态烘干或高温锻烧后成无水硫酸钙晶须，此方法能耗高、效率低，烘干成本高，且烘出来的硫酸钙晶须易粉化、后期不好进行表面包裹处理。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术目的在于提供一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干工艺及系统，旨在解决
技术介绍
当中的至少一个技术问题。
2、本专利技术是这样实现的：
3、本专利技术第一方面提供一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，包括：进料装置、与进料装置相连通的螺杆挤出装置以及与螺杆挤出装置相连通的两组侧喂料装置，进料装置与螺杆挤出装置的入料口相连通，两组侧喂料装置与螺杆挤出装置侧面相连通；
4、其中，进料装置用于将带游离水的半水硫酸钙晶须连续输送至螺杆挤出装置；两组侧喂料装置用于将活化助剂输送至螺杆挤出装置内；螺杆挤出装置用于将半水硫酸钙晶须进行表面活化和烘干；
5、螺杆挤出装置采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的挤出单元包括螺筒和内置于所述螺筒的螺杆，所述螺杆用于搅拌和输送半水硫酸钙晶须与活化助剂，所述螺筒内部采用分区设置，沿着物料传送方向将所述螺筒内部分为用于将半水硫酸钙晶须的主要水分去除的主烘干区、降温过渡区、分次注入活化助剂后对硫酸钙晶须进
6、两组侧喂料装置分别与螺筒内活化一区和活化二区相连通，用于活化助剂分批次注入，在物料烘干过程中注入不同的活化助剂，达到帮助驱水和表面活化的目的。
7、进一步地，螺杆包括芯轴和套设在芯轴表面的螺纹元件，用来输送和混合搅拌半水硫酸钙晶须和活化助剂。其中所述螺纹元件包括输送螺纹元件、反旋螺纹元件和齿轮螺纹元件。复合式的螺纹元件在输送物料的同时对其进行剪切破碎更有利于提高烘干效率，同时加速物料与活化助剂的混合提高表面活化的效率。
8、进一步地，输送螺纹元件为在芯轴的表面形成的的螺旋线性连续螺叶；反旋螺纹元件由若干个翅筒拼接构成，翅筒的结构为在筒体的外围形成外延的对翅，且对翅朝一个方向扭曲，且相邻的翅筒上对翅扭曲的方向相反；齿轮螺纹元件包括外沿形成锯齿结构的叶片。
9、进一步地，齿轮螺纹元件的叶片为螺旋连续分布的螺叶，或设置为若干组平行且倾斜分布的叶片。
10、进一步地，主烘干区和降温过渡区内部的螺杆表面的螺纹元件均为输送螺纹元件，活化一区内部的螺杆表面的螺纹元件为反旋螺纹元件和输送螺纹元件组合结构活化二区内部的螺杆表面的螺纹元件为齿轮螺纹元件和输送螺纹元件组合结构。
11、进一步地，螺杆的长度设置为4～10米，优选4～5米；反旋螺纹元件的长度设置为30-60厘米，优选30-40厘米；齿轮螺纹元件设置为20-40厘米，优选20-25厘米。
12、进一步地，表面活化-烘干系统还包括冷却筛分机，冷却筛分机安装在所述螺杆挤出装置出料口的下端，冷却筛分机用于将表面活化-烘干后的硫酸钙晶须进行振动筛分并冷却，将不同尺寸的硫酸钙晶须进行筛分，可根据需要筛选出合适长径比的硫酸钙晶须。
13、进一步地，螺筒内开设有冷却循环流道，用于实现起冷却控温作用。螺筒内各个分区的区域的冷却循环流道相互独立设置，实现各个分区的区域分开冷却控温，其采用风冷却或水冷却均可。
14、进一步地，螺筒的筒壁上设置贯通的排气孔，用于将水蒸气排出。
15、进一步地，螺筒各个分区的内壁均设置温度感应器和压力感应器，用于感应螺筒内部各区域的温度和压力，进而实时反馈各个区域的工作环境。
16、在现有的应用中，螺杆挤出装置常用于挤出橡胶半制品和制品，通过螺杆挤压、剪切和搅拌等作用，使胶料受热塑化，并由挤出头连续挤出。在本专利技术中，将螺杆挤出装置应用于半水硫酸钙晶须的烘干，利用螺杆挤出装置自带的挤压、剪切和搅拌功能结合加热，同时增设活化助剂的加入，实现在螺杆挤出装置对物料传送、破碎、加热过程中完成烘干和表面活化的目的。
17、本专利技术第二方面提供一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干工艺，包括如下步骤：
18、以碾磨好的带游离水的半水硫酸钙晶须作为物料，通过进料装置将原料输送到螺杆挤出装置的螺筒内；
19、通过转动的螺杆向前输送，物料先进入主烘干区，在加热器的高温加热作用下半水硫酸钙晶须中主要水分被去除；
20、随后经过短暂的降温过渡区后，物料进入活化一区继续干燥处理，同时第一组侧喂料装置将第一种活化助剂输送至活化一区并与物料混合，活化助剂对物料表面进行活化；
21、通过转动的螺杆继续向前输送，物料进入活化二区继续干燥处理，同时第二组侧喂料装置将第二种活化助剂输送至活化二区并与物料混合，活化助剂对物料表面进行充分活化；
22、在分区加热和两次活化助剂的多重作用下，实现硫酸钙晶须的结晶水和游离水的干燥去除，同时达到对硫酸钙晶须进行充分的表面活化的效果。活化助剂和硫酸钙晶须表面存在的羟基发生化学反应或形成氢键等作用力，实现驱水功能，并将活化助剂包覆在晶须表面形成包覆膜；或者活化助剂解离后，能够与晶须表面的硫酸钙发生离子取代反应，形成溶解度更小的钙盐，从而包覆在晶须的表面，形成包覆层。
23、进一步地，活化助剂采用双亲偶联剂、有机硅、硅酮粉、硬脂酸锌。
24、进一步地，主烘干区的温度设置为250～270℃，所述降温过渡区的温度设置为200～240℃；所述活化一区的温度设置为170～190℃；所述活化二区的温度设置为140～160℃；所述螺杆转速为4-6hz，所述侧喂料装置的喂料速度为8-12hz。
25、与现有技术相比，本专利技术包括以下有益效果：
26、1、通过本专利技术的装置和工艺能在低温条件下，将带有游离水和结晶水的硫酸钙晶须驱离和烘干。
27、2、本专利技术在螺杆表面形成三种不同形式的螺纹元件，实现物料输送、加速物料与活化助剂的混合、对物料进行剪切破碎三种功效，更有利于提高烘干效率和提高表面活化的效率。
28、3、通过本专利技术的硫酸钙晶须的表面活化与烘干工艺及装置，成功在硫酸钙晶须的烘干过程中对硫酸钙晶须进行了表面包裹处理。
29、4、通过本专利技术的硫酸钙晶须的表面活化与烘干装置，成功将表面活化、烘干两道工艺缩减成一道工艺完成，即达到了烘干和表面处理目的和效果，又节约了能耗和人工，从而大大降低了硫酸钙晶须生产成本。
30、5、本专利技术装置可连续不间歇式操作，可以和前端工序相连，形成连续作业生产线。
31、6、本专利技术硫酸钙晶须的表面活化与烘干工艺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述表面活化-烘干系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述螺杆包括芯轴和套设在芯轴表面的螺纹元件，所述螺纹元件包括输送螺纹元件、反旋螺纹元件和齿轮螺纹元件，所述输送螺纹元件为在芯轴的表面形成的的螺旋线性连续螺叶；所述反旋螺纹元件由若干个翅筒拼接构成，所述翅筒的结构为在筒体的外围形成外延的对翅，且所述对翅朝一个方向扭曲，且相邻的所述翅筒上对翅扭曲的方向相反；所述齿轮螺纹元件包括外沿形成锯齿结构的叶片。
3.根据权利要求2所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述齿轮螺纹元件的叶片为螺旋连续分布的螺叶，或设置为若干组平行且倾斜分布的叶片。
4.根据权利要求2所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述主烘干区和降温过渡区内部的螺杆表面的螺纹元件均为输送螺纹元件，所述活化一区内部的螺杆表面的螺纹元件为所述反旋螺纹元件和所述输送螺纹元件组合结构，所述活化二区内部的螺杆表面的螺纹元件为所述齿轮螺纹元件和
5.根据权利要求2或4所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述螺杆的长度设置为4～10米；所述反旋螺纹元件的长度设置为30-60厘米，所述齿轮螺纹元件设置为20-40厘米。
6.根据权利要求1所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述表面活化-烘干系统还包括冷却筛分机，所述冷却筛分机安装在所述螺杆挤出装置出料口的下端，所述冷却筛分机用于将表面活化-烘干后的硫酸钙晶须进行振动筛分并冷却，将不同尺寸的硫酸钙晶须进行筛分。
7.根据权利要求1所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述螺筒内开设有冷却循环流道，用于实现冷却控温作用；所述螺筒的筒壁上设置贯通的排气孔，用于将水蒸气排出；所述螺筒各个分区的内壁均设置温度感应器和压力感应器。
8.一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干工艺，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述表面活化-烘干系统进行硫酸钙晶须的表面活化-烘干工艺，所述表面活化-烘干工艺具体包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干工艺，其特征在于，所述活化助剂选自双亲偶联剂、有机硅、硅酮粉、硬脂酸锌。
10.根据权利要求8所述一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干工艺，其特征在于，所述主烘干区的温度设置为250～270℃，所述降温过渡区的温度设置为200～240℃；所述活化一区的温度设置为170～190℃；所述活化二区的温度设置为140～160℃；所述螺杆转速为4-6HZ，所述侧喂料装置的喂料速度为8-12HZ。
...【技术特征摘要】
1.一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述表面活化-烘干系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述螺杆包括芯轴和套设在芯轴表面的螺纹元件，所述螺纹元件包括输送螺纹元件、反旋螺纹元件和齿轮螺纹元件，所述输送螺纹元件为在芯轴的表面形成的的螺旋线性连续螺叶；所述反旋螺纹元件由若干个翅筒拼接构成，所述翅筒的结构为在筒体的外围形成外延的对翅，且所述对翅朝一个方向扭曲，且相邻的所述翅筒上对翅扭曲的方向相反；所述齿轮螺纹元件包括外沿形成锯齿结构的叶片。
3.根据权利要求2所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述齿轮螺纹元件的叶片为螺旋连续分布的螺叶，或设置为若干组平行且倾斜分布的叶片。
4.根据权利要求2所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述主烘干区和降温过渡区内部的螺杆表面的螺纹元件均为输送螺纹元件，所述活化一区内部的螺杆表面的螺纹元件为所述反旋螺纹元件和所述输送螺纹元件组合结构，所述活化二区内部的螺杆表面的螺纹元件为所述齿轮螺纹元件和所述输送螺纹元件组合结构。
5.根据权利要求2或4所述的一种制备硫酸钙晶须用的表面活化-烘干系统，其特征在于，所述螺杆的长度设置为4～10米；所述反旋螺纹元件的长度设置为30-60厘米，所述齿轮螺纹元件设置为...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗新峰，雷文君，
申请(专利权)人：江西峰竺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。