CN113019652A - 一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备及其生产方法，所述生产方法包括：对预设比例的原矿石依次进行n次破碎，n为大于2的正整数，每相邻两次破碎之间进行至少一次均化处理。采用本发明所提供的方案生产矿粉，通过多次除尘，有效避免粉尘过大造成的环境污染和工人职业病的发生；通过多次除铁，可充分去除矿石中产生的铁屑，提升矿粉质量和后续生产的玻璃纤维的合格率；另外，在多级破碎过程中设置了多次均化过程，可以使得矿粉的配方比例更为均匀，避免了因矿粉搅拌不均导致的舱内不同区域的矿粉成分以及COD高低不一的问题，进一步有效保证了后续生产的玻璃纤维产品质量。

Description

一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备及生产方法

技术领域

本发明涉及玻璃纤维原料生产技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备及生产方法。

背景技术

在玻璃纤维生产用矿粉的生产过程中，对不同矿粉产品的生产有不同的成分、力度、COD等指标要求，而这些指标与矿石的种类、产品配方、生产方法、生产设备等密切相关。其中，生产设备起到了重要作用。

目前场景的玻璃纤维生产用矿粉的生产设备，往往存在生产方法及生产流程简单粗放、矿粉颗粒度不均匀、矿石生产与粉碎环节经常会引入铁屑等杂质、矿粉混合不均匀、生产环境粉尘控制不到位等弊端。为了保证产品质量和产品产能，提升矿粉混合均匀性、减少粉尘造成的环境污染和对生产工人造成的职业病危害，需要开发更为先进的生产设备和技术。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的玻璃纤维生产用矿粉的生产设备及生产方法。具体地，本发明提供能够提升矿粉质量和产能、提升矿粉混合均匀性、减少杂质和粉尘的生产设备和生产方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种玻璃纤维生产用矿粉的生产方法，所述生产方法包括：对预设比例的原矿石依次进行n次破碎，n为大于2的正整数，每相邻两次破碎之间进行至少一次均化处理。

其中，所述对预设比例的原矿石依次进行n次破碎，包括以下步骤：

第一次破碎，对预设比例的原矿石进行初级破碎，收集颗粒度≤10cm的初级石料，并进行预均化处理；

第二次破碎，对所述初级石料进行第二次破碎，收集颗粒度≤5cm的二级石料，并进行第二次均化处理；

第三次破碎，对所述二级石料进行第三次均化后，进行研磨处理，收集颗粒度为325目≤1％的矿粉；

均化存储，对所述矿粉进行第四次均化，并进行除尘处理后，入仓存储。

其中，在收集所述初级石料、所述二级石料、所述矿粉之前，均进行至少一次除铁、除尘处理。

其中，所述初级破碎采用颚式破碎机，所述第二次破碎采用圆锥破碎机，所述第三次破碎采用磨碎机。

其中，所述初级破碎所采用破碎装置的破碎能力为80～160t/h、功率为55kw，所述第二次破碎所采用破碎装置的破碎能力为100～240t/h、功率为220kw，所述研磨所采用装置的粉磨能力为10～16t/h、压差为1.5～6.0kpa。

其中，每次所述均化处理的均化时长为30～90min。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备，所述生产设备用于实现如以上内容所述的生产方法。

其中，所述生产设备包括依次连通设置的第一破碎机、第二破碎机、磨碎机、收集器和成品仓，还包括设置在第一破碎机与所述第二破碎机之间的预均化库、位于所述第二破碎机与所述磨碎机之间的碎石仓、位于所述碎石仓与所述磨碎机之间的加料机、位于所述收集器与所述成品仓之间的均化仓。

其中，所述第一破碎机与所述预均化库之间、所述预均化库与所述第二破碎机之间、所述第二破碎机与所述碎石仓之间、所述碎石仓与所述加料机之间均通过皮带输送机相连通，且所述皮带输送机上方设置有除铁器。

其中，所述第一破碎机上方、所述预均化库上方、所述第二破碎机上方、所述碎石仓上方、所述收集器上方、所述均化仓上方和所述成品仓上方均设置有收尘器。

采用本发明所提供的方案生产矿粉，通过多次除尘，有效避免粉尘过大造成的环境污染和工人职业病的发生；通过多次除铁，可充分去除矿石中产生的铁屑，提升矿粉质量和后续生产的玻璃纤维的合格率；另外，在多级破碎过程中设置了多次均化过程，可以使得矿粉的配方比例更为均匀，避免了因矿粉搅拌不均导致的舱内不同区域的矿粉成分以及COD高低不一的问题，进一步有效保证了后续生产的玻璃纤维产品质量。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本发明的玻璃纤维生产用矿粉的生产方法的一种流程图；

图2示例性地示出了本发明的生产设备的一种布局示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

下面结合附图，对根据本发明所提供的玻璃纤维生产用矿粉的生产设备及生产方法进行详细说明。

为提升矿粉的破碎质量和均化质量，本发明的玻璃纤维生产用矿粉的生产方法包括：对预设比例的原矿石依次进行n次破碎，n为大于2的正整数，例如，逐级进行三次破碎处理；其中，在每相邻两次破碎之间进行至少一次均化处理，以充分保证矿粉的均化度。进一步的，在每次破碎过程中以及收集破碎后的粉料时，还可以进行除尘和/或除铁处理，以充分保证生产环境的空气洁净度以及降低破碎后的粉料中的铁含量，提升矿粉质量，从而提升后续生产的玻璃纤维的产品质量以及产品合格率。

图1示出了本发明的玻璃纤维生产用矿粉的生产方法的一种具体实施例的流程图，参照图1所示，该生产方法中，需要先对原矿石按照预设比例进行配比，然后输送至破碎设备中，再对预设比例的原矿石依次进行多次破碎，具体包括以下步骤：

第一次破碎：对预设比例的原矿石进行初级破碎，然后收集破碎后的颗粒度≤10cm的初级石料，并进行对收集到的初级石料进行预均化处理；

第二次破碎：对初级石料进行第二次破碎，然后收集颗粒度≤5cm的二级石料，并进行对二级石料进行第二次均化处理；

第三次破碎：对二级石料进行第三次均化后，进行研磨处理，再收集研磨后的颗粒度为325目≤1％的矿粉；其中，325目≤1％是指矿粉未过325目筛子的重量占总重量的比重≤1％，用于衡量矿粉颗粒度的大小；

均化存储：对矿粉进行第四次均化，并进行除尘处理后，入仓存储。

其中，在收集初级石料、二级石料、矿粉之前，各进行至少一次除铁、除尘处理。利用除铁器对各级石料或矿粉进行除铁处理，以充分去除破碎过程中产生的铁屑，避免铁屑进入矿粉成品中而导致玻璃纤维配方成分的改变，对玻璃纤维的整体性能和质量造成不可挽回的影响。通过收尘器对矿石破碎和研磨过程中产生的粉尘进行去除和收集，以有效避免生产车间产生扬尘，保证工作环境的空气质量，为工人的身体健康提供保障。

在一个可选的实施例中，初级破碎可以采用颚式破碎机，用以破碎大块石料；第二次破碎可以采用圆锥破碎机，用以破碎属于小块石料的二级石料；第三次破碎可以采用磨碎机，用以将第三次均化后的二级石料研磨成极细的矿粉。

在本发明中，初级破碎所采用破碎装置的破碎能力为80～160t/h、功率为55kw，例如，采用功率为55kw的颚式破碎机，其运行转速为750r/min，破碎能力为100t/h，经过第一次破碎后的石料(即初级石料)的颗粒度≤10cm。第二次破碎所采用破碎装置的破碎能力为100～240t/h、功率为220kw，例如采用功率为220kw的圆锥破碎机，其运行电流＜300A，油温运行温度为16℃～45℃，2个耐震压力表强度分别为9～12MPa和12～15MPa，经过第二次破碎后的二级石料的的颗粒度≤5cm。第三次破碎的研磨所采用装置的粉磨能力为10～16t/h、压差为1.5～6.0kpa，例如采用磨粉能力为12t/h的磨碎机，其运行转速为1000～1750r/min，主电机频率为42～52.5Hz、主电机电流为15～30A，风机电流为300～420A，该磨碎机的差压为1.5～6.0kpa，经过此磨碎机研磨后的粉料的颗粒度可达325目≤1％。

为保证每次收集的石料或矿粉的均化度，每次均化处理的均化时长为30～90min，石料或矿粉在收集和下料过程中的配料速度为45s/t。

相适应于上述玻璃纤维生产用矿粉的生产方法，本发明还提供了一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备，该生产设备用于实现如以上内容所述的生产方法。

图2示出了本发明的生产设备的一种布局示意图，参照图2所示，该生产设备包括依次连通设置的第一破碎机11、第二破碎机12、磨碎机13、收集器23和成品仓25，还包括设置在第一破碎机11与第二破碎机12之间的预均化库21、位于第二破碎机12与磨碎机13之间的碎石仓22、位于碎石仓22与磨碎机13之间的加料机31、位于收集器23与成品仓25之间的均化仓24，其中，预均化库21是储存石料的场所，用于对第一破碎机11破碎后的初级石料进行预均化处理；碎石仓22则用于对第二破碎机12进行第二次破碎后的二级石料进行第二次均化处理，加料机31则是用于将二级石料按照预定的输送速度定量输送至磨碎机13中进行磨碎。进一步的，在碎石仓22与加料机31之间还设置有用于第三次均化处理的中间仓26，中间仓26还用于存储准备磨粉的二级石料。均化仓24则是用于对经磨碎机13研磨后收集的矿粉进行第四次均化处理。

收集器23为收集矿粉的设备，主要利用主风机231产生负压，把磨碎机13里合格的矿粉通过气流运抵收尘器，再通过气固分离装置实现气体和矿粉的分离，空气直接通过排风机232排放到空气中，固体矿粉则被富集到收集器23中。示例性地，气固分离装置可以选用WPB-120袋。

利用装载机等设备将原矿石和其它辅料按照预设比例输送进入第一破碎机11中，进行初级破碎，然后将颗粒度≤10cm的初级石料收入预均化库21中进行预均化处理；再将预均化后的初级石料输送进入第二破碎机12中进行第二次破碎，并将颗粒度≤5cm的二级石料收入碎石仓22中，并进行第二次均化处理；对第二次均化处理后的二级石料输送进入中间仓26中进行第三次均化处理后，再经加料机31按照预定的输送速度、定量均匀地输送至磨碎机13中进行充分研磨，以得到颗粒度满足要求的矿粉，并利用收集器23进行收集；收集到的矿粉被输送进入均化仓中进行第四次均化，以充分保证矿粉的均化度；然后再将充分均化后的矿粉输送进入成品仓中存储、待用。

在一个可选的实施例中，第一破碎机11可以选用破碎大块石料的颚式破碎机，第二破碎机12可以选用破碎小块石料的圆锥破碎机。

其中，在第一破碎机11与预均化库21之间、预均化库21与第二破碎机12之间、第二破碎机12与碎石仓22之间、碎石仓22与加料机31之间均通过皮带输送机32相连通，即各设备之间的石料或矿粉的输送均通过皮带输送机32进行输送。在本发明中，在皮带输送机32上方设置有除铁器33，用以去除每次破碎后的石料或矿粉中在破碎过程中产生的铁屑，避免铁屑进入后道工序后，造成玻璃纤维配方成分的改变，降低玻璃纤维的整体性能和质量。

示例性地，除铁器可以选用磁铁。磁铁价格低廉，使用方便，对于铁屑有极好的去除效果，对于提升后续生产的玻璃纤维质量有极好的效果。

在本发明中，第一破碎机11上方、预均化库21上方、第二破碎机12上方、碎石仓22上方、收集器23上方、均化仓24上方和成品仓25上方均设置有收尘器34。由于石料在破碎和研磨过程中容易产生粉尘，通过在各破碎和收集装置上安装和设置收尘器34，能有效的避免生产车间产生扬尘，有利于保护生态环境和生产车间工人的身体健康。

其中，收集器23用作收集研磨后的合格矿粉，主要利用负压原理进行收集。具体地，本发明的生产设备中，在收集器23处配备主风机231和排风机232，主风机231与收集器23相连通，用以抽离收集器23中的气体，使得收集器23内产生负压，把磨碎机13里合格的矿粉通过气流运抵收集器23上的收尘器34，再通过气固分离装置实现气体和矿粉的分离，空气直接通过排风机232排放到空气中，固体矿粉则被富集到收集器23中。在生产过程中，磨碎机13磨碎环节产生的粉尘量最大，收集器23上方的收尘器34处收集的粉尘最多，通过设置主风机231与排风机232，最大限度的将该处的粉尘隔离在收尘器34中，进一步降低磨碎环节产生的粉尘飘散至空气中，同时提升矿粉的收集效率。

进一步的，由于收集器23上方的收尘器34中的粉尘最容易积累，而且均为磨碎机13中产生的矿粉，因此，可以将该收尘器34中的粉尘直接输入均化仓24中进行均化。在图2所示的实施例中，在该收尘器34处设置有气力输送装置35，且该收尘器34与均化库24相连通，利用气力输送装置35将收尘器34中收集的粉尘直接输送至均化库24中，一方面可以避免收尘器34内粉尘积累过量而导致除尘效果下降，另一方面实现粉尘的充分利用，提高矿粉的收集和利用效率。

进一步的，均化仓24上方的收尘器34还可以起到气固分离的作用。被输送到均化库24中的粉尘和气体，通过均化库24顶部的收尘器34进行气固分离，将气体排出、并将固体矿粉留在均化库24内进行均化处理，充分保证矿粉的收集和利用率。

由于经过研磨后收集的矿粉为粉体，因此，矿粉在收集器23与均化仓24之间的输送由输送粉体的第一输送机41完成，在均化仓24与成品仓25之间由输送粉体的第二输送机42完成。示例性地，第一输送机41和第二输送机42均可以采用输送气泵，不仅输送效率高，而且可以较好地避免扬尘的产生。

在一个可选的实施例中，在第一破碎机11后的皮带输送机31与预均化库21、第二破碎机12后的皮带输送机与碎石仓22之间、以及在碎石仓22后的皮带输送机与中间仓26之间，均可以设置多个分料小车(图中未示出)。通过分料小车将各工序产生的石料均匀输送到预均化库21、碎石仓22、中间仓26，确保各仓内的石料分布均匀，以避免直接通过皮带输送机输送造成矿料在仓库的某个部位积累而降低仓储效率。

另外，在均化仓24和成品仓25内布置气管，利用风机产生的压缩气体通过气管传送到均化仓24和成品仓25内，使得料仓内的矿粉充分搅拌，进一步保证矿粉的均化度，避免因矿粉搅拌不均而产生的玻璃纤维质量问题。

示例性地，向均化仓24和成品仓25内供给压缩气体的风机可以单独布置，也可以直接利用与收集器23相连通的主风机231。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维生产用矿粉的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：对预设比例的原矿石依次进行n次破碎，n为大于2的正整数，每相邻两次破碎之间进行至少一次均化处理。

2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述对预设比例的原矿石依次进行n次破碎，包括以下步骤：

第一次破碎，对预设比例的原矿石进行初级破碎，收集颗粒度≤10cm的初级石料，并进行预均化处理；

第二次破碎，对所述初级石料进行第二次破碎，收集颗粒度≤5cm的二级石料，并进行第二次均化处理；

第三次破碎，对所述二级石料进行第三次均化后，进行研磨处理，收集颗粒度为325目≤1％的矿粉；

均化存储，对所述矿粉进行第四次均化，并进行除尘处理后，入仓存储。

3.如权利要求2所述的生产方法，其特征在于，在收集所述初级石料、所述二级石料、所述矿粉之前，均进行至少一次除铁、除尘处理。

4.如权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述初级破碎采用颚式破碎机，所述第二次破碎采用圆锥破碎机，所述第三次破碎采用磨碎机。

5.如权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述初级破碎所采用破碎装置的破碎能力为80～160t/h、功率为55kw，所述第二次破碎所采用破碎装置的破碎能力为100～240t/h、功率为220kw，所述研磨所采用装置的粉磨能力为10～16t/h、压差为1.5～6.0kpa。

6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，每次所述均化处理的均化时长为30～90min。

7.一种玻璃纤维生产用矿粉的生产设备，其特征在于，所述生产设备用于实现如权利要求1～6中任一项所述的生产方法。

8.如权利要求7所述的生产设备，其特征在于，所述生产设备包括依次连通设置的第一破碎机(11)、第二破碎机(12)、磨碎机(13)、收集器(23)和成品仓(25)，还包括设置在第一破碎机(11)与所述第二破碎机(12)之间的预均化库(21)、位于所述第二破碎机(12)与所述磨碎机(13)之间的碎石仓(22)、位于所述碎石仓(22)与所述磨碎机(13)之间的加料机(31)、位于所述收集器(23)与所述成品仓(25)之间的均化仓(24)。

9.如权利要求8所述的生产设备，其特征在于，所述第一破碎机(11)与所述预均化库(21)之间、所述预均化库(21)与所述第二破碎机(12)之间、所述第二破碎机(12)与所述碎石仓(22)之间、所述碎石仓(22)与所述加料机(31)之间均通过皮带输送机(32)相连通，且所述皮带输送机(32)上方设置有除铁器(33)。

10.如权利要求8所述的生产设备，其特征在于，所述第一破碎机(11)上方、所述预均化库(21)上方、所述第二破碎机(12)上方、所述碎石仓(22)上方、所述收集器(23)上方、所述均化仓(24)上方和所述成品仓(25)上方均设置有收尘器(34)。

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