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一种用于火炸药制备的过滤式单螺杆挤出机
专利名称：一种用于火炸药制备的过滤式单螺杆挤出机，申请号：CN202221812954.9，授权公告号：CN217916689U，2022年11月正式获得国家实用新型专利授权，专利权人为南京科锐挤出机械有限公司。在火炸药及高能含能材料加工工艺流程中，挤出成型是十分关键的工序，挤出物料的纯净度直接决定下游火药成品的理化性能、燃烧稳定性与生产安全水平。火炸药相关物料在前期混配、输送、投料过程中，很容易混入金属碎屑、硬质颗粒、结块杂质等外来异物，这些杂质一旦进入后续成型工序，不仅会造成制品内部缺陷，还会在挤压剪切作用下产生局部热点，带来重大安全隐患。传统普通单螺杆挤出设备缺少针对火炸药工况的专用过滤结构，大多仅依靠简单的滤网进行粗放拦截，过滤更换操作繁琐，密封防护能力不足，很难满足火炸药制备对于物料高纯净度的严苛要求。南京科锐挤出机械有限公司针对火炸药挤出成型环节物料除杂提纯的行业痛点，自主研发本过滤式单螺杆挤出机专利，采用特殊构造实现对挤出物料的高效杂质过滤，有效提升挤出料整体品质，为下游火药制备工序提供高纯度、均质稳定的原料基础。
传统挤出设备应用于火炸药制备场景存在诸多短板，普通过滤组件集成在模头内部，更换过滤板、滤网组件需要完全拆卸模头，拆解工作量大，拆装过程增加人员与高危物料接触时间，不利于安全生产。同时普通过滤结构密封可靠性一般，容易出现物料旁通泄漏，部分硬质杂质会绕过滤层直接进入下游工序。杂质如果随物料进入后续挤压成型环节，坚硬异物会摩擦撞击设备内腔，产生摩擦热点，严重威胁生产线安全；而杂质残留在药料内部，也会造成火药制品内部孔洞、夹杂缺陷，直接影响产品批次一致性。本专利创新设置独立外置过滤箱结构，过滤箱布置在挤出嘴出料一侧，配置可抽拉式插槽、专用过滤板组件与锁紧密封机构，不需要完全拆解挤出主机模头，就可以完成过滤板的拆装、更换与清理作业，大幅简化过滤组件维护流程，减少操作人员接触敏感物料的时间，提升特种工况下操作安全性。物料经过螺杆挤压输送之后，会先进入过滤箱内部，经过过滤板精密拦截，把混入物料当中的硬质颗粒、结块料、外来杂质有效截留，只有合格均质物料才可以通过过滤板进入下一道工序，从设备硬件层面实现挤出物料提纯净化。
该专利设备整体由机架体、驱动电机、挤出管、输送螺杆、投料斗、挤出嘴以及独立过滤箱模块共同组成，过滤箱通过安装架稳固固定在机架上，过滤箱开设进料口对接挤出嘴，内部设置插槽用于快速装入过滤板，搭配锁紧栓实现可靠压紧密封，防止物料发生渗漏、旁通跑料现象。过滤板可以根据不同物料特性、杂质粒径要求灵活选用不同精度规格，适配不同火炸药配方的过滤需求。整套过滤结构充分兼顾过滤效率、密封性能与可维护性，在保证物料顺畅挤出输送的前提下，高效滤除各类固体杂质，显著提升挤出料纯净度，保障流入下游火药制备工序的物料品质稳定。在维护作业时，操作人员松开锁紧栓，就可以将过滤板从插槽中抽出，完成杂质清理或者直接更换全新过滤组件，操作流程简单快捷，缩短设备停机维护时长，降低特种工况下的操作风险。设备本体同时兼顾火炸药加工的安全设计要求，整机结构充分考虑防静电、低摩擦、易清洁等特种工况条件，螺杆、挤出管、过滤箱接触物料的零部件选用适配敏感物料的材质，减少摩擦起热、静电积聚等风险因素，适配火炸药制备车间安全生产管理规范。
该项专利技术与公司此前授权的“一种用于火炸药制备的双螺杆连续塑化混合装置”发明专利形成工艺上的前后工序互补，双螺杆装置主要完成多组分物料高效安全塑化混炼，而本过滤式单螺杆挤出机承担后续挤出提纯过滤工序，混炼之后的物料进入本设备进一步挤出过滤，去除混料环节带入的各类杂质，两道设备相互配合，形成“混炼‑挤出‑过滤”完整的特种物料连续化工艺装备方案。该专利技术除直接面向火炸药制备特种场景以外，经过结构适配调整，也可以应用于其他热敏高能复合材料、高纯度特种高分子材料的挤出过滤生产，为民用特种新材料项目提供设备技术参考。设备从零部件加工、特种材质处理、过滤组件装配、密封耐压测试到整机联动测试，全部纳入ISO9001:2015质量管理体系管控，针对过滤箱密封可靠性、过滤板承压能力、拆装机构可靠性开展多轮模拟验证，保障设备在特种工况运行稳定可靠。
作为南京科锐挤出机械有限公司特种材料装备板块重要的实用新型知识产权成果，本专利进一步完善企业在高能敏感材料加工领域的专利矩阵，和热敏材料塑化装置、水下切粒系列专利一起，覆盖混炼、挤出过滤、造粒成型等多个核心工艺环节。结合企业机电成套设备电气控制系统生产备案、粉尘处理负压输送辅机环保生产备案、CE欧盟安全认证、出口产品检验备案等全套资质，相关技术成果既可以服务于国内特种新材料科研与工业化项目，也可以做技术适配用于高端民用改性材料生产线项目。南京科锐挤出机械有限公司长期深耕普通高分子挤出装备与特种热敏高能材料加工装备两大研发方向，不仅聚焦设备混炼挤出性能，同时高度重视物料提纯净化、安全操作维护等细节设计，持续把自主专利成果转化为实体装备的实际性能，致力于为各类新材料客户提供工艺可控、安全可靠、运维便捷的成套挤出整体解决方案。
