[發明專利]快速作用涂布器

有效

• 申請號: 200580028030.2
• 申請日: 2005-08-15
• 公開（公告）號: CN101052474A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 羅伯特·H·米茲維基;凱利·J·克恩斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·H·米茲維基;凱利·J·克恩斯
• 主分類號: B05C5/00
• 分類號: B05C5/00;B01F7/02;B01F7/04
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司
• 代理人: 李宓

技術領域

本發明通常涉及用于涂布砂石、水泥和其它具有酚醛樹脂及其它涂 層的基底的改進方法。更詳細地說，本發明涉及不同于使用間歇涂布的 現有方法的連續快速涂布工藝的裝置和方法。

發明背景

現有技術描述了根據金屬澆鑄和鑄造工業采用的殼方法(Shell Process)中使用涂布樹脂的砂石。Shell方法在二戰期間，在德國得到了 發展，且該方法用來制備用于迫擊炮、火炮殼和其他投射物的模具。戰 后，德國人試圖將該方法保密；然而，該方法被盟軍調查員公開，將該 方法作為戰利品置于公眾領域中，然后這為基礎工業提供了革命性的方 法。

Shell方法(也被認為是Cronting或者C方法)被用來制備用于管轂、 核、曲柄軸、用于引擎的進氣歧管柱等的輕質量的模具和核。實際上， 更多的鑄造使用shell方法以制備樹脂砂石核和模具，而不是其他的方法。 該方法在全世界廣泛地使用。

原來的方法是將原料砂石與粉末酚醛樹脂和粉末六亞甲基四胺(固 化劑)混合，再將其重力導入預熱模具中。熱量使樹脂熔化并固化以熔 化砂石。獲得適宜厚度的砂石后，將非活性的砂石從模具中導出，留下 中空的核砂石模具。隨著時間的流逝，該方法得到了如下的改善：在砂 石廠中，通過所需的成分(樹脂-固化劑-石蠟-填料等)對砂石進行 預涂布。然后，該“鑄造砂石”固化成自由流動產品而進行鑄造(或鑄 造者制備他們的自由流動產品)。

現有技術的狀況是使用間歇混合器以通過樹脂和其他成分涂布基底 (礦物、水泥等)。即，預稱量砂石，加熱至期望的溫度并轉移至間歇混 合器中。然后依次加入樹脂和添加劑并放置在混合器中，直至礦物到達 期望的固化階段或開始分解成砂石和樹脂的小的凝聚塊。然后倒出混合 物并重復循環。

Johnson等的美國專利US?4,439,489討論了用于涂布支撐劑(在油料 工業中使用的基底)的幾種方法，其均使用間歇方法。Smillie的 US4,090,995描述了用于殼體模具中使用涂布砂石的間歇方法。有趣的是 需要注意樹脂在支撐劑(proppant)和殼體砂石中以類似的方式發生作用， 即，樹脂用于在固定形狀中保持基底，或加強基底。因此，用于涂布支 撐劑或工業砂石的技術是類似的。

眾所周知的是間歇方法需要消耗時間。例如，受讓人在其Bridgman， Michigan工廠中使用包括混合槳的1000-1200磅[455-546kg]泥料混合 器。(參見圖1)典型的間歇混合物循環取決于產品規格，為3-5分鐘。 在每一個批次被排出且向混合器中加入新的砂石進料時，需要經過大約 15秒的非反應時間。因此，混合器每3-5分鐘僅能制備1200磅[546kg] 或每班次僅能制備約144000磅[65455kg]。確信地是，如果該方法改為連 續混合器方法，則混合器能獲得顯著提高的產率。

如上解釋的間歇方法存在其他的問題。將加熱的砂石滴入間歇攪拌 器中，并向混合器中加入所需的樹脂和其他成分，同時用槳葉攪拌混合 物。在攪拌數分鐘后，與水和石蠟一起加入六亞甲基四胺(hexa-固化 劑或硬化劑)溶液。在這個階段，對大塊進行混合(從自由的混合砂石 形成看上去象堅硬的面包生面團的材料)，從而降低甚至在顆粒上涂布的 可能性。因此，混合方法持續至使大部分的團聚混合物分裂。沒有分裂 的混合物部分被送至能將顆粒混合物裂解的輥式破碎機(或類似裝置) 以最終制備自由流動產品。需要記住的是上述實施例用于1200磅[546kg] 的間歇類型混合器。不同尺寸的間歇類型混合器會獲得不同的產率。

在間歇混合過程后包括多個操作的階段以用于獲得自由流動產品， 且在處理裝置中，這些階段需要通過不同的材料處理系統和不同的物理 階段進行相當多的物質轉移，從而消耗相當多的能量。上述的該方法用 于單涂布，且通常(尤其是用于“frac-砂石”)基底被涂布2次甚至是3 次。