免球石研磨、自动清理的泥料化浆球磨机及控制方法与流程

1.本发明属于陶瓷技术领域，特别涉及一种免球石研磨、自动清理有机物的泥料化浆球磨机及控制方法。


背景技术：

2.坯料制备是陶瓷整个生产过程的关键环节，也是陶瓷生产主要耗能和成本环节，坯料制备首要工序就是原料粉磨制浆，为提高料浆制备效率，降低能源消耗，建陶行业从业人员不断对料浆球磨工序进行工艺改进和设备升级，料浆制备也从最开始的间歇式球磨发展到现在的间歇式球磨加连续球磨结合的混合式球磨。近年来，为更进一步提高料浆制备效率，国内头部陶瓷企业对陶瓷物料研磨流程进行改进，对入球磨机前的硬质物料和软质物料分别研磨粉碎与球磨化浆预加工处理，再混合进行研磨制备。采用这种先预处理后球磨加工陶瓷原料方式，有效改善料浆球磨能耗高、工效低的情况，达到很好的生产应用效果。
3.泥料化浆是将泥料、泥膏等各种软性物料经称重配比后，与添加剂、水按一定比例送到球磨机中进行制备，传统的泥料化浆球磨机采用球石介质对软性物料磨削破碎，研磨到一定细度的泥浆输送到浆池，再供连续球磨机工序使用。该方法球石消耗量大，同时泥料、泥膏中含有树根、塑料等杂物，球磨机无法及时将其从泥浆中分离出来，有机物在球磨机内磨细后混入到浆料中，经喷雾干燥、压制成形、高温烧成后，在成品瓷砖形成大量的杂质、凹坑等缺陷，影响产品优等率，难以满足企业连续稳定生产要求。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的不足，本发明提供了一种能适应不同大小软质陶瓷物料、无须添加球磨介质便可实现泥料连续粉碎化浆和不可利用杂质及时筛除，结构简单，便于操作的免球石研磨和自动清理有机物的泥料化浆球磨机及控制方法。
5.本发明的技术解决方案是所述免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机，其特殊之处在于，包括球磨机筒体、进料口、出浆口、电动机、传动皮带、电气控制系统；进料口和出浆口分别焊接固定位于球磨机筒体两侧，传动皮带连接减速机的皮带轮与球磨机筒体的皮带轮，实现皮带传动；其特征在于，还包括出浆法兰、减速机、搅拌架和清理板；出浆法兰连接出浆口，出浆法兰呈喇叭形状，并设有5～10mm的缝隙；减速机通过法兰连接电动机，减速机与电动机输出轴为同轴心，减速机与电动机通过螺栓固设在固定座上，搅拌支架焊接在球磨机筒体内壁；清理板一端焊接在出浆口的球磨机筒体内壁上，另一端抵接出浆法兰。
6.作为优选：所述球磨机筒体内壁焊接搅拌架，搅拌架为三个一组，均匀分布在球磨机筒体内壁360度圆周范围，搅拌架焊接面弯曲成弧形，与球磨机筒体共圆心，且直径相等，球磨机筒体内壁共设置四组搅拌架，搅拌架由橡胶耐磨件和不锈钢金属支架组成；橡胶耐磨件通过螺栓固定在不锈钢金属支架上面，不锈钢金属支架焊接在球磨机筒体内壁上。
7.作为优选：所述清理板呈圆弧形状，在x轴方向上扭曲45～80度，清理板上设有三
条100mm高的挡板，分别位于清理板左右两侧和下端，清理板固设在临近球磨机筒体内壁上一端没有挡板，挡板的设置有利于杂物的收集，临近出浆口一侧的清理板挡板长度是球磨机筒体一侧挡板的一半，便于将杂物送入出料法兰，清理板上还设有若干5～10mm宽的缝隙，方便于泥浆通过。
8.作为优选：所述电气控制系统的变频器选择重载系列变频器，采用以下矢量控制模式；所述变频器采用rs485总线与plc进行连接，采用modbus-rtu协议，实时通讯，plc发送运转指令和频率数据到变频器，同时采集变频器的故障信息、运行电流数据；所述电气控制系统的熔断器fu1具有以下的短路保护、过载保护功能：所述熔断器fu1符合安秒特性即过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短，电动机在额定电流以下长期运行时，熔断器不熔断；熔断器按1.5倍电动机额定电流进行选择，当电气短路或者烧电动机时，短路电流迅速增大，熔断器在极短的时间内熔断，保护线路安全。
9.本发明的另一技术解决方案是所述免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
10.⑴
球磨机设于喂料机后面，系统启动前，先在球磨机电气控制系统的触摸屏上设定好参数，包括喂料机每小时进料重量，加水重量，加化工料重量，球磨机转速参数；系统启动时，按下启动按钮，变频器开始运行，先开启电动机，电动机带动减速机运转，减速机通过传动皮带带动球磨机筒体旋转，球磨机旋转速度为3～5r/min，喂料机喂料为8000～12000kg/h，水添加重量为5000～7000m3/h，化工料添加量为300～400kg/h；
11.⑵
经喂料机定量称重后的泥料泥膏与水、化工料按比例通过进料口进入到球磨机筒体中，搅拌架跟随球磨机筒体一起作圆周运转，搅拌架带动泥料、泥膏到高位，泥料、泥膏再做自由落体运动掉落到泥浆里面，达到抛落分散、破碎研磨效果；
12.⑶
随着泥料化浆球磨机不断进料，出浆运动，浆料逐渐运动到球磨机筒体右侧的出浆口，浮在泥浆上的树根、塑料等杂物进入清理板凹槽中，清理板随着球磨机筒体运转带动杂物旋转，清理板在运动到最高位的过程中，杂物通过清理板上的挡板缺口抛送进入出料法兰，同时浆料通过清理板的缝隙，掉落返回到球磨机筒体内；
13.⑷
杂物通过出料法兰掉落到下方的振动筛上，水份为30～40％，比重为1.55～1.65，细度过筛325目筛余13.55％的质量合格浆料经出料法兰缝隙过筛流出，顺着输浆槽设备进入浆池中备用。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果:
15.⑴
本发明进行泥料化浆研磨时不需要添加球石介质，当球磨机进行运转时，焊接在球磨机筒体内壁上的搅拌架也随之做同步旋转，搅拌架将泥料带到高位，泥料做自动落体运动掉落，对陶瓷泥料进行抛落分散、破碎研磨作用，从而达到陶瓷泥料球磨加工化浆目的，提高泥料化浆制备效率的同时，降低球磨介质损耗，节约料浆生产成本。
16.⑵
相比现有泥料化浆球磨技术，本发明通过在球磨机筒体内增设清理板，球磨机在进行泥料研磨时，漂浮在泥浆上的树根、塑料等各种杂物被带入到清理板的凹槽中，随着球磨机筒体一起转动的清理板将杂物旋转抛送出球磨机外，并对泥浆进行过筛处理，全程不需人工参与，自动化程度高，简化了人工停机打捞泥浆上漂浮有机杂物步骤，降低了工人劳动强度，提高了泥料化浆制备效率。
17.⑶
本发明通过免球石泥料化浆研磨和自动清理有机物，有效提高了泥浆的制备质
量，避免料浆中有絮状物，瓷砖烧成后没有绒状物，产品生产优等率高，符合企业节能降耗、绿色智造的宗旨，更好的满足产业化连续生产要求。
附图说明
18.图1是本发明泥料化浆球磨机结构正视图；
19.图2是本发明泥料化浆球磨机结构侧视图；
20.图3是本发明泥料化浆球磨机结构正面剖视图；
21.图4是本发明泥料化浆球磨机结构侧面剖视图；
22.图5是本发明泥料化浆球磨机搅拌支架结构示意图；
23.图6是本发明泥料化浆球磨机清理板立体结构示意图；
24.图7是本发明泥料化浆球磨机清理板结构正视图；
25.图8是本发明本发明泥料化浆球磨电动机主电路示意图。
26.主要组件符号说明：
27.球磨机筒体1进料口2出浆口3出浆法兰4减速机5电动机6传动皮带7固定座8搅拌架9橡胶耐磨件91不锈钢金属支架92清理板10挡板101
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具体实施方式
28.本发明下面将结合附图作进一步详述：
29.请参阅图1至图4所示，免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机，包括球磨机筒体1、进料口2、出浆口3、出浆法兰4、减速机5、电动机6、传动皮带7、搅拌架9和清理板10组成，进料口2和出浆口3分别焊接固定位于球磨机筒体1两侧，出浆法兰4连接位于出浆口3右侧，出浆法兰4呈喇叭形状，并设有5～10mm的缝隙；减速机5通过法兰连接电动机6，减速机5和电动机6输出轴为同轴心，减速机5和电动机6通过螺栓固定安装在固定座8上，传动皮带7连接减速机5上安装的皮带轮和球磨机筒体1上的皮带轮，实现皮带传动；搅拌支架9焊接在球磨机筒体1内壁；清理板10一端焊接安装在接近出浆口3的球磨机筒体1内壁上，另一端挨住出浆法兰4。
30.请参阅图3至图5所示，球磨机筒体1内壁焊接搅拌架9，搅拌架9为3个一组，均匀分布在球磨机筒体1内壁360度圆周范围，搅拌架9焊接面弯曲成弧形，与球磨机筒体1共圆心，且直径相等，球磨机筒体1内壁共设置四组搅拌架9，搅拌架9由橡胶耐磨件91和不锈钢金属支架92组成，橡胶耐磨件91通过螺栓固定在不锈钢金属支架92上面，不锈钢金属支架92焊接在5球磨机筒体内壁上。
31.请参阅图6至图7所示，清理板10呈圆弧形状，在x轴方向上扭曲45～80度，清理板10上设有3条100mm高的挡板101，分别位于清理板10左右两侧和下端，清理板10焊接安装在接近球磨机筒体1内壁上一端没有挡板，挡板的设置有利于树根、塑料等杂物的收集，接近出浆口3一侧的清理板10挡板101长度只有靠近球磨机筒体1一侧挡板101的一半，便于将杂物送入出料法兰4，清理板10上还设有若干5～10mm宽的缝隙，方便于泥浆通过。
32.请参阅图8所示，泥料化浆球磨机电气控制系统由电控柜、plc、触摸屏组成，plc安
装在电控柜内，触摸屏安装在电控柜前门中上位置。
33.电气控制系统泥化浆球磨机主电路由电源l1/l2/l3/n、空气断路器qf1、熔断器fu1、变频器、电动机m1组成，电源与空气断路器qf1通过铜导线进行连接，断路器qf1、熔断器fu1具有短路保护、过载保护功能，变频器选择重载系列变频器，矢量控制模式。
34.变频器采用rs485总线与plc进行连接，采用modbus-rtu协议，实时通讯，plc发送运转指令和频率数据到变频器，同时采集变频器的故障信息、运行电流等数据。
35.熔断器fu1符合安秒特性即过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短，电动机在额定电流以下长期运行时，熔断器不熔断；熔断器按1.5倍电动机额定电流进行选择，当电气短路或者烧电动机时，短路电流迅速增大，熔断器在极短的时间内熔断，保护线路安全。
36.二、控制方法
37.免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机控制方法，包括以下步骤：
38.⑴
泥料化浆球磨机设于喂料机后面，系统启动前，先在泥料化浆球磨机电气控制系统的触摸屏上设定好参数，包含喂料机每小时进料重量，加水重量，加化工料重量，球磨机转速等参数。系统启动时，按下启动按钮，变频器开始运行，先开启电动机6，电动机6带动减速机5运转，减速机5通过传动皮带7带动球磨机筒体1旋转，球磨机旋转速度为3～5r/min，喂料机喂料为8000～12000kg/h，水添加重量为5000～7000m3/h，化工料添加量为300～400kg/h；
39.⑵
经喂料机定量称重后的泥料泥膏与水、化工料按比例通过进料口2进入到球磨机筒体1中，搅拌架9跟随球磨机筒体1一起作圆周运转，搅拌架9带动泥料、泥膏到高位，泥料、泥膏再做自由落体运动掉落到泥浆里面，达到抛落分散、破碎研磨效果；
40.⑶
随着泥料化浆连续球磨机不断进料，出浆运动，浆料逐渐运动到球磨机筒体1右侧的出浆口3，浮在泥浆上的树根、塑料等杂物进入清理板10凹槽中，清理板10随着球磨机筒体1运转带动树根、塑料等杂物旋转，清理板10在运动到最高位的过程中，树根、塑料等杂物通过清理板10上的挡板缺口抛送进入出料法兰4，同时浆料通过清理板10的缝隙，掉落返回到球磨机筒体1内；
41.⑷
树根、塑料等杂物通过出料法兰4掉落到下方的振动筛上，水份为30～40％，比重为1.55～1.65，细度过筛325目筛余13.55％的质量合格浆料经出料法兰4缝隙过筛流出，顺着输浆槽设备进入浆池中备用。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

技术特征：
1.一种免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机，包括球磨机筒体、进料口、出浆口、电动机、传动皮带、电气控制系统；进料口和出浆口分别焊接固定位于球磨机筒体两侧，传动皮带连接减速机的皮带轮与球磨机筒体的皮带轮，实现皮带传动；其特征在于，还包括出浆法兰、减速机、搅拌架和清理板；出浆法兰连接出浆口，出浆法兰呈喇叭形状，并设有5～10mm的缝隙；减速机通过法兰连接电动机，减速机与电动机输出轴为同轴心，减速机与电动机通过螺栓固设在固定座上，搅拌支架焊接在球磨机筒体内壁；清理板一端焊接在出浆口的球磨机筒体内壁上，另一端抵接出浆法兰。2.根据权利要求1所述免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机，其特征在于，所述球磨机筒体内壁焊接搅拌架，搅拌架为三个一组，均匀分布在球磨机筒体内壁360度圆周范围，搅拌架焊接面弯曲成弧形，与球磨机筒体共圆心，且直径相等，球磨机筒体内壁共设置四组搅拌架，搅拌架由橡胶耐磨件和不锈钢金属支架组成；橡胶耐磨件通过螺栓固定在不锈钢金属支架上面，不锈钢金属支架焊接在球磨机筒体内壁上。3.根据权利要求1所述免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机，其特征在于，所述清理板呈圆弧形状，在x轴方向上扭曲45～80度，清理板上设有三条100mm高的挡板，分别位于清理板左右两侧和下端，清理板固设在临近球磨机筒体内壁上一端没有挡板，挡板的设置有利于杂物的收集，临近出浆口一侧的清理板挡板长度是球磨机筒体一侧挡板的一半，便于将杂物送入出料法兰，清理板上还设有若干5～10mm宽的缝隙，方便于泥浆通过。4.根据权利要求1所述免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机，其特征在于，所述电气控制系统的变频器选择重载系列变频器，采用以下矢量控制模式；所述变频器采用rs485总线与plc进行连接，采用modbus-rtu协议，实时通讯，plc发送运转指令和频率数据到变频器，同时采集变频器的故障信息、运行电流数据；所述电气控制系统的熔断器fu1具有以下的短路保护、过载保护功能：所述熔断器fu1符合安秒特性即过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短，电动机在额定电流以下长期运行时，熔断器不熔断；熔断器按1.5倍电动机额定电流进行选择，当电气短路或者烧电动机时，短路电流迅速增大，熔断器在极短的时间内熔断，保护线路安全。5.一种免球石研磨和自动清理的泥料化浆球磨机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
⑴
球磨机设于喂料机后面，系统启动前，先在球磨机电气控制系统的触摸屏上设定好参数，包括喂料机每小时进料重量，加水重量，加化工料重量，球磨机转速参数；系统启动时，按下启动按钮，变频器开始运行，先开启电动机，电动机带动减速机运转，减速机通过传动皮带带动球磨机筒体旋转，球磨机旋转速度为3～5r/min，喂料机喂料为8000～12000kg/h，水添加重量为5000～7000m3/h，化工料添加量为300～400kg/h；
⑵
经喂料机定量称重后的泥料泥膏与水、化工料按比例通过进料口进入到球磨机筒体中，搅拌架跟随球磨机筒体一起作圆周运转，搅拌架带动泥料、泥膏到高位，泥料、泥膏再做自由落体运动掉落到泥浆里面，达到抛落分散、破碎研磨效果；
⑶
随着泥料化浆球磨机不断进料，出浆运动，浆料逐渐运动到球磨机筒体右侧的出浆口，浮在泥浆上的树根、塑料等杂物进入清理板凹槽中，清理板随着球磨机筒体运转带动杂物旋转，清理板在运动到最高位的过程中，杂物通过清理板上的挡板缺口抛送进入出料法兰，同时浆料通过清理板的缝隙，掉落返回到球磨机筒体内；
⑷
杂物通过出料法兰掉落到下方的振动筛上，水份为30～40％，比重为1.55～1.65，细度过筛325目筛余13.55％的质量合格浆料经出料法兰缝隙过筛流出，顺着输浆槽设备进入浆池中备用。

技术总结
本发明涉及免球石研磨、自动清理的泥料化浆球磨机及控制方法。泥料化浆球磨机由球磨机筒体、进料口、出浆口、出浆法兰、减速机、电动机、传动皮带、搅拌架和清理板、电气控制系统组成；进料口和出浆口分别焊接固定位于球磨机筒体两侧，出浆法兰连接出浆口，出浆法兰呈喇叭形状，并设有5～10mm的缝隙；减速机通过法兰连接电动机，减速机与电动机输出轴为同轴心，减速机与电动机通过螺栓固设在固定座上，传动皮带连接减速机的皮带轮与球磨机筒体的皮带轮，实现皮带传动；搅拌支架焊接在球磨机筒体内壁；清理板一端焊接在出浆口的球磨机筒体内壁上，另一端抵接出浆法兰。另一端抵接出浆法兰。另一端抵接出浆法兰。


技术研发人员：曹诗桂 李清远 刘应伏 王永强 康公海 刘建川 李鑫 韩斌 周鸿春
受保护的技术使用者：东莞市唯美陶瓷工业园有限公司 江西唯美陶瓷有限公司 马可波罗控股股份有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/6