干法造粒机主要结构组成跟热风循环熔融回收塑料的研究进展

【一】、干法造粒机主要结构组成
干法造粒中粉体物料的传送，挤压辊的挤压成型，以及粉碎、筛分、出料、包装、储存等过程是一个连续的整体，造粒机在有关设备结构设计和元件选用上，要考虑前后的连贯性以满足造粒机的生产需要。因此，造粒机主要由挤压系统和液压系统等组成。
干法造粒过程中，先将粉体物料加入料仓，然后启动电动机，电动机开始匀速旋转，电动机通过联轴器带动螺旋绞龙匀速旋转，螺旋绞龙通过匀速旋转将粉体物料搅拌均匀，并通过预压将物料匀速送入挤压辊之间的间隙，两挤压辊分别通过轴承平行安装在轴承座上，轴承座安装在机架的滑轨上，挤压辊可自由转动，同时又可沿滑轨水平自由移动，通过控制挤压辊转速和调整挤压辊之间的间隙，借助液压系统活塞杆向轴承座、轴承和挤压辊提供水平方向作用力，实现对粉体物料的压制成型。
【二】、热风循环熔融回收塑料的研究进展
废旧塑料的回收造粒技术是废旧塑料回收工业的一大进步，该回收工艺有着专门的技术设备，目前应用比较成熟，使用范围也很广。相对于填埋和焚烧处理，该石蜡造粒机方法实现了塑料资源的循环利用，我国对该回收技术也进行了大量研究，目前大部分的企业也都是应用此方法进行废旧塑料的回收再利用。简单造粒的工艺流程是：废旧塑料收集、筛选、破碎、清洗、烘干、熔融、挤出、造粒。
该废旧塑料的回收利用技术工艺相对简单，适应性较强，但是制造出的塑料制品性能会有所下降，尤其是力学性能，不能制作产品。除此之外，废旧塑料的清洗以及破碎环节会带来污水和噪声，对环境造成额二次污染。国内很多单位以及企业机构都在该工艺技术的基础上寻求改进，以找到一个佳的回收工艺方法。
针对传统工艺的缺陷，本课题组在废旧塑料回收及简单造粒利用技术方面也进行了研究，提出了热风熔融塑料回收造粒的工艺方法，并且进行了几轮的样机设计和实验研究。热风循环熔融塑料回收造粒工艺是废旧塑料回收的一个全新工艺，该回收工艺免去了传统工艺中废旧塑料的破碎环节，降低了回收设备的成本，同时也避免了对环境的二次污染，使用过程中热风循环运行，热量能够循环重复利用，节约电能。热风循环熔融是对废旧塑料进行热风循环加热，使废旧塑料达到其熔点温度而成熔融状，再将熔融状塑料通过螺杆挤出，后造粒回收。
行了以热风循环熔融塑料进行废旧塑料回收的工艺研究，根据该回收工艺的应用理念以及设计方案，周献华设计了立式热风循环熔融塑料造粒机，其结构原理。
废旧塑料由料斗加入到加热箱体，通过热风对废旧塑料进行循环加热，同时搅拌轴进行搅拌，使废旧塑料受热均匀，加速熔融，后通过螺杆挤出造粒。
根据设计方案制造出的立式塑料造粒机的样机，通过该样机的塑料回收试验，实验结果验证了热风循环熔融回收塑料的工艺是可行的，在此基础上，设计和制造出口模以及切粒装置，并进行了样机试验。通过实验可以进行熔融挤出，但是效果不佳，且存在一些不足之处：样机的搅拌轴和螺杆是同轴转动，无法对螺杆的转速进行调节；样机的另一个不足之处是挤出螺杆的出口位置在设备底部，不便于挤出造粒口模的安装和切粒，操作上也不方便，且没有风冷回收装置。
在立式造粒机的基础上，通过改变回收形式，设计并研制出卧式热风熔融塑料回收造粒机。
卧式造粒机的工作原理是：废旧塑料从料斗加入熔融室，在搅拌轴上搅拌片的搅拌作用下受热熔融，熔融后通过搅拌轴下的筛网落入到底部的螺杆上，后螺杆旋转将熔融状态的废旧塑料挤出造粒。卧式造粒机的搅拌轴和螺杆不同轴，且螺杆水平布置，有利于挤出口模的安装和切粒回收，且操作方便。
虽然卧式造粒机解决了立式造粒机的不足，但样机的试验结果同样也暴露出了一些新的问题一一搅拌轴和螺杆虽然不同轴，但是都是用同一个电机带动运转，所以实际上仍然无法实现螺杆和搅拌轴转速的单独调控；试验中有大量熔融塑料会茹在搅拌轴及搅拌片上，只有少部分落入螺杆，而且螺杆挤出压力不够大，无法连续挤出熔融塑料，有时甚至无法挤出，没有完成切粒回收，且和立式一样也没有风冷装置。
由于两种设计方案都存在问题，试验结果不符合设计要求，本文针对立式和卧式的设计缺陷，重新进行设计分析，提出新型造粒机的设计方案。