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1、序号:编码:第十四届“挑战杯”山东理工大学课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称:无机矿物闭孔微珠设备学院全称:农业工程与食品科学学院申报者姓名(集体名称):宋元广曹龙飞李涵李习鑫孙庆泽作品类别:□自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文√科技发明制作A类□科技发明制作B类A2.申报者情况(集体项目)说明:1.必须由申报者本人按要求填写;2.申报者代表必须是作者中学历最高者,其余作者按学历高低排列;3.本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名宋元广性别男出生年月1991.8学院全称农业工程与食品
2、科学学院专业、年级农机1201班学历本科学制4入学时间2012.9作品名称无机矿物闭孔微珠设备毕业论文题目联系电话18369907306学术科研情况及奖励情况其他作者情况姓名性别年龄学历所在单位曹龙飞男20本科山东理工大学农工学院李涵女22本科山东理工大学法学院孙庆泽男21本科山东理工大学机械工程学院李习鑫男20本科山东理工大学农工学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2015年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。□是□否(学院签章)年月日学院负责人或导师意见本作品
3、是否为课外学术科技或社会实践活动成果□是□否负责人签名:年月日A3.指导教师情况指导教师情况姓名郭志东性别男年龄48学院(单位)全称农业工程与食品科学学院学历大学研究领域机械结构设计职务职称高级实验师固定电话8731386移动电话13053367132指导工作描述对燃气加热、电加热无机矿物质设备的结构和功能进行指导,与对口加工企业进行技术对接,提供技术资料和技术方案。指导教师情况姓名赵静性别女年龄42学院(单位)全称农业工程与食品科学学院学历工学博士研究领域农业机械设计与仿真职务职称副教授固定电话移动电话13792194725指导工作
4、描述对设备可行性分析,问题解答,提供相关材料。B3.申报作品情况(科技发明制作)作品全称燃气式可自由下落矿物闭孔膨化微珠设备作品分类(A)A.机械与控制(包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等)B.信息技术(包括计算机、电信、通讯、电子等)C.数理(包括数学、物理、地球与空间科学等)D.生命科学(包括生物、农学、生态、药学、医学、健康、卫生、食品等)E.能源化工(包括能源、材料、石油、化学、化工、环保等)作品设计、发明的目的和基本思路,创新点,技术关键和主要技术指标作品设计、发明的目的:以往生产上我们常用的膨化微珠设备,主
5、要以流体作为原料,其成分大都是钠硼硅酸盐的盐溶液,经过高压、高速离心旋转喷射形成微球,再经高温成球脱水、高温烧结、表面熔融,最后形成空心或实心的闭孔玻璃微珠。这种设备进口造价高,使用范围狭窄,使用环境件差,影响电机和其他工作部件的寿命,生产效率低,产品性能差,而本发明的目的旨在研究一种能克服现有上述玻璃膨化微珠设备缺陷,生产效率高,成本低,适应性范围广,适应于无机矿物质的膨化玻化微珠设备。基本思路:本设备主要包括进料口、预热炉、斗式提升机、布料器、膨化炉、燃烧器,冷却器、产品料仓几部分。其基本思路如下:进料口位于膨化炉的一端,物料从进
6、料口进入预热炉,预热炉在动力带动下转动,物料在预热炉内上下翻动,沿螺旋方向将物料向前推进,加热后的物料由斗式提升机进入布料器,沿布料器动圆锥台外圆面进入膨化炉,膨化炉的炉胆外壁圆周上设有燃烧器,将膨化炉的炉胆加热,膨化炉分为膨胀区和烧结区,每个区温度不同,各自控制,布料器内的物料进入炉胆沿靠近炉胆内壁圆周向下运动,首先进入膨化炉的膨胀区,由于物料在预热炉将分子间水游离脱去,含有一定量分子内水,受热后膨胀,形成空心球,膨胀体积与内水和膨胀温度有关,随着物料继续下落,物料进烧结区,物料表面熔融,最后形成表面玻化空心闭孔微珠球,经落料口进入
7、冷却器使物料冷却降温到常温,冷却器位于膨化炉的另一端,物料最后经斗式提升机进入产品料仓。创新点1、可以适用于多种无机矿物质材料,每天生产量在15~20吨,生产效率提高,成本降低,产品附加值高,可广泛应用于橡胶、塑料、油田固井、油漆、化工等领域。2、根据物料含水量不同,可控制预热炉温度、转速;控制物料的下落量以及膨化炉膨胀温度,确定膨胀体积、物料的密度,密度范围在0.07~0.7g/cm³之间可控,既可以生产实心闭孔微珠,也可以生产空心闭孔微珠。3、物料由动圆锥台外圆面均匀进入膨化炉的炉胆内,物料受热均匀,壁厚一致,同一批次物料密度均匀
8、性可控。4、设备成本低,价格是高速离心旋转喷射设备的l/80,产品的性能不降低,无机矿物质原材料的比化学原料价格低,天然矿物原料、环保。主要技术指标本设备的主要技术指标为:设备的单位生产量、膨化炉膨胀温度、膨化炉的膨胀体
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