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熔融造粒机根据成型方式可分为三大主流类型:钢带造粒机(或称回转钢带冷却造粒机)、转鼓造粒机 和 对辊挤压造粒机(熔融型) 。此外还有少量用于特殊物料的振动滴落造粒机。下面详细介绍每种类型的特点及适用性。
一、钢带造粒机(最主流,市占率>70%)
结构:由不锈钢循环钢带、主从动辊、冷却系统(钢带背面喷淋)、布料器(带加热的滴落头)、刮刀、驱动电机及张紧装置组成。钢带宽度从0.6m到2.5m不等,长度为6-20m。
原理:熔融液经布料头以滴状滴落在移动钢带上,钢带背面喷淋冷却水使液滴快速固化,到末端刮落成半球状或扁球状颗粒。
优点:颗粒尺寸均匀(直径2-12mm可调)、形状圆整、无粉尘、冷却效率高(钢带导热系数大)、可观察造粒过程、易清洗、适合多品种生产。
缺点:设备占地较长、钢带价格昂贵(进口钢带一条数万至数十万元)、钢带需张紧和对中,维护要求较高。
典型物料:硫磺、石蜡、松香、热熔胶、酚醛树脂、己内酰胺、尿素、硝酸铵、硬脂酸盐、食品添加剂(柠檬酸、阿斯巴甜)等。
二、转鼓造粒机(也称转鼓结片机)
结构:内部通冷却水的空心转鼓(滚筒),部分浸入熔融物料槽中或表面承接物料,外设刮刀。
原理:有两种形式:① 浸入式:转鼓部分浸入熔融液槽,液膜附着在鼓面旋转冷却,固化后被刮刀刮下成片状或碎屑状颗粒。② 布液式:熔融液通过布料器均匀涂布在转鼓表面,冷却后刮下。
优点:结构紧凑,占地小,处理量大(单机可达10-50吨/小时),能耗较低(无需长钢带)。
缺点:颗粒形状不规则(多为片状、条状或鳞片状),颗粒大小均匀性差,易产生细粉;转鼓表面可能发生物料粘附,需精确控温。
典型物料:沥青、石油树脂、低熔点蜡、苯甲酸、某些聚合物及单体。
三、对辊挤压造粒机(熔融型)
结构:两个相对转动的冷却辊,表面带有半球形或异形模穴。
原理:熔融液定量流入双辊之间的V型缝隙,被挤压入模穴,在辊内冷却水作用下迅速凝固,脱模后形成球状或枕状颗粒。
优点:颗粒密度高、形状可定制(球、枕、椭球)、颗粒强度大、适用于高粘度熔融体。
缺点:设备造价高,清理困难,模穴易堵塞,产量相对较小(多用于特殊化工品)。
典型物料:特种蜡、热熔胶粒、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)热熔胶、某些医药辅料。
选择建议:大部分有机低熔点物料首选钢带造粒机,兼顾品质与产量;沥青、重油等粘稠物料用转鼓结片机;要求高强度异形颗粒则用对辊机。
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