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粉體物料一般指顆粒直徑小于100pm的粉狀固體,由于直徑小,容易在空氣中擴散、飛揚。在包裝、儲運和使用過程中會污染環(huán)境,甚至影響操作員工的身體健康。為便于包裝、儲運和使用,通常要求將粉體物料造粒,形成顆粒直徑大于1 000p。m的顆粒,這樣可以減少物料在流通和使用過程中對環(huán)境造成的粉塵污染。粉體物料造粒按使用的設(shè)備可分為壓縮法、擠出法、滾動法和噴漿法,其中擠出法應(yīng)用最廣。擠出機根據(jù)物料中是否含溶劑可分為濕法造粒和干法造粒機。充分了解物料的特性、選擇合理的造粒方法和造粒設(shè)備是完成造粒過程的重要步驟。單螺桿干法造粒機是擠出法造粒設(shè)備的一種,它具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、易于維護、設(shè)備投資少、成本低及適用范圍廣等優(yōu)點。
經(jīng)過多年的研究、實驗和使用證明:單螺桿干法造粒機不但適用于濕法擠出造粒,也適用于干法擠出造粒。單螺桿擠出造粒機的濕法造粒和干法造粒機雖然都屬于擠出法,但二者對物料的適用范圍和螺桿機本身具體結(jié)構(gòu)參數(shù)的要求差異很大。
2.2控制熱量的結(jié)構(gòu)措施物料在造粒過程中自己產(chǎn)生的熱量稱為自生熱。在濕法造粒過程中,有些物料在造粒過程中自生熱較多,而溶劑的汽化點較低,容易使溶劑在螺桿機內(nèi)汽化。還不能單靠縮小長徑比來控制其自生熱而不使溶劑溫升至汽化點。物料擠出造粒成型過程中對長徑比有一個最小值要求,低于此值就難以成型。這樣,必須采取強制散熱措施,通常采用簡體外加冷卻夾套的結(jié)構(gòu)。筒體與夾套間通人冷卻介質(zhì)(如冷卻水),帶走物料擠出造粒過程的自生熱,達到降溫的目的。干法造粒機造粒過程正好與上述過程相反,物料擠出造粒過程的自生熱不足以使物料溫度達到其熔點,需要外加熱。外加熱方式有流體介質(zhì)加熱和電加熱兩種,流體介質(zhì)加熱的結(jié)構(gòu)與濕法造粒的冷卻夾套一樣,只是通人的介質(zhì)是加熱介質(zhì),加熱介質(zhì)一般為水蒸氣或?qū)嵊?,主要用于熔點較低物料;電加熱就是在筒體外層用電熱套加熱,對于高溫性能穩(wěn)定的物料來說,電加熱效果更好,因為電加熱可使螺桿擠出機筒體壁溫遠高于物料熔點,靠近筒壁的物料迅速熔化,為成型創(chuàng)造良好的條件。不管是流體介質(zhì)加熱還是電加熱,都應(yīng)有溫度控制與調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)物料溫度不滿足擠出造粒時,該裝置向螺桿擠出機輸送熱量;如果物料溫度過高不利于擠出成型時,降低或停止向螺桿擠出機輸送熱量。