我国煤矿中,煤发生自燃的情况十分严重,随着科技的发展和对矿井安全的重视,采用了多种防灭火方式。其中阻化剂是较为有效、安全、经济的方法之一。这种方法虽然原理简单,经济低价,但存在稳定性差、受风量和温度影响大、抗压强度低等缺陷。为了针对性解决上述问题,蒋曙光团队提出了“温敏胞衣阻化剂”概念。温敏胞衣就是通过复合相变材料熔融喷涂后在阻化剂球体表面形成的外壳,可以有效提高阻化剂的抗压强度,稳定性。而本文是基于“温敏胞衣复合材料性能研究”的基础上对胞衣阻化剂批量制作设备的设计。在论文研究中,阻化剂的胞衣是基于石蜡和硬脂酸的复合材料的研究,并且通过多次实验论证,确定其最佳形态为球状。针对阻化剂冰球的批量生产,创新性提出了将阻化剂与0.06%的海藻酸钠溶液混合,再与1%的乳酸钙溶液反应,形成球状水凝膜。通过低温环境,将该球状物冷冻成冰球。水凝膜提供的抗压强度可以使得阻化剂冰球再制备时形态保持完整,整体结构不受破坏。其次在喷涂制备的研究中,设计了一套自动化设备,其核心单元有下漏单元、熔融相变单元、冷却单元。熔融相变单元作为核心单位,其中设计设备有石蜡齿轮泵、旋转电机、万向广角实心锥形压力喷头、物料桶、加热桶、硅胶加热带、温控器以及玻璃隔热棉。确定物料桶体积70L,管道外径为20mm,内径为15mm,管道流量为3.0~3.3L/min,管道压力区间为0.34~0.38MPa,喷头喷覆盖面积为1.02m~2。整套系统的构造可以满足对复合相变材料的热熔喷涂要求。最后基于系统流程,通过多次实验,将复合胞衣材料加热至75℃,通过齿轮泵转动产生的高压,把液体复合材料改变成雾态,调整小球下落高度、喷头喷涂角度,获得最佳实验方案。最终确定的实验方案为:复合相变材料配比为石蜡(52%)+氢氧化铝(15%)+3.5水硼酸锌(15%)+硬脂酸(13%)+0-50μm玻璃纤维(5%),阻化液与0.06%浓度的海藻酸钠溶液混合再与1%浓度的乳酸钙融合获得阻化剂小球,通过低温冰冻制备阻化剂冰球。阻化液冰球粒径最优方案为15mm,胞衣厚度为1.5mm,小球下落高度为距离喷覆区域9cm处,喷头角度与水平地面0°。该方案下制备所得胞衣阻化剂满要求,综合性能较为优秀。论文研究可以为后期胞衣阻化剂的批量制备自动化加以应用和提供研究基础。对于制备工艺,论文设计了相应的机械自动化设备以及流程,有效降低了阻化剂生产成本的同时提高了制备的效率,这使得大面积推广该新型胞衣阻化剂具有技术可行性。本论文有图37幅,表13个,参考文献91篇。