CN112263955A - 一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于白炭黑滤饼浆化的新型打浆机，包括筒体、变频驱动电机、减速器、搅拌轴、动桨叶、静桨叶，筒体上部设有支撑架、人孔和滤饼进料口，筒体内侧四周设有多组固定的静桨叶，筒体底部设有出料口；驱动装置包括变频电机、减速器和搅拌轴，变频电机和减速器固定在筒体上部支撑架上；搅拌轴与联轴器联接，搅拌轴上设有多组动桨叶，动桨叶上设有多组剪切片，打浆时增加物料与动、静桨叶碰撞与剪切机会；在搅拌轴上设有多组拨料器，在搅拌轴的带动下，筒体中心部位的浆料被搅拌轴上的拨料器拨向四周，浆料在筒体内部形成了离散+剪切破碎+动/静桨叶结合的复合打浆模式，加速剪切打浆效果，提高生产效率。

Description

一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机
技术领域
本发明涉及物料打浆装置，特别涉及一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机。
背景技术
白炭黑呈白色粉末状，是无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑产品具有一系列优越性，被广泛应用于许多领域，如用作橡胶制品的补强剂，农业化学制品的载体、稀释剂或崩裂剂，日用化学制品的填料或磨蚀剂，饲料添加剂以及造纸填料等。
沉淀法白炭黑生产工艺流程中，有一个打浆工序。该工序就是将压滤洗涤合格后卸下的滤饼用输送设备(皮带机、或者输送绞龙、或者轨道移动式料斗等)，输送到打浆机内，通过搅拌轴带动桨叶旋转，对滤饼进行剪切碰撞以及滤饼粒子的自碰撞，形成液态的流动性好、粘度低、均匀的细浆料，才能满足白炭黑成品工序喷雾干燥的要求。由于白炭黑成品干燥效率、产品粒度大小和颗粒分布的均匀性对浆料质量的优劣都有着重要影响，因此，打浆设备的优劣，对于白炭黑的生产稳定，节能以及产品质量控制起到关键作用。
目前行业在用的打浆设备主要有下述几种类型：一种是横向动桨叶打浆，另一种是横向动桨叶和静桨叶配合打浆，这两种打浆机的桨叶存在弊端，在设计方面采用单一的平板类型，没有考虑到浆料在打浆槽内的流动规律和打浆槽径向截面内的死角，沉淀在打浆槽底部的料饼和轴心周边的滤饼并不能得到及时充分的搅拌和剪切，因此浆化效率不高、浆化程度不均匀、打浆时间较长等，而且不能适应滤饼含固量高的工况，料浆含固量最高只能达到20％左右，这就严重地制约着白炭黑成品干燥能耗的控制(滤饼含固量每提高1％，干燥综合能耗约下降5％)。
还有一种是采用中心搅拌和外搅拌的设计，中心搅拌为高速桨叶，外搅拌为慢速竖向+底部刮板，两者转向相反。这种打浆机依靠提高中心桨叶转速来增加单位时间内滤饼粒子被剪切和碰撞的次数，以此提高打浆效率，可以适应滤饼含固量达到21％以上的工况，但是，这类打浆设备也存在比较突出的弊端。这种打浆机需要两台搅拌电机，其打浆效率依赖于中心桨叶的高速旋转(一般为250转/分钟)，设备运转负荷高，因而装机功率达到了前述两类打浆机的三倍多，打浆电耗高。而且，由于同心套轴双搅拌装配的复杂性，设备检修维护难度和成本也要高得多。
发明内容
本发明提供了一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其目的是为了克服打浆机滤饼破碎慢、浆化效率低、滤饼含量不高的缺点和高速打浆机装机功率高，装配复杂、检修维护困难的缺陷。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，包括：
筒体，所述筒体上部设有盖板，所述盖板上设有人孔和滤饼进料口；所述盖板上还设有支撑架；所述筒体下部外侧一端设有出料口，另一端设有低点排污口；
驱动装置，所述驱动装置上部为一变频驱动电机，所述变频驱动电机下端连接有一减速器，所述减速器下端设有一轴承座，所述轴承座一端与所述减速器相接，另一端与所述筒体连接；所述轴承座内部设有搅拌轴，所述搅拌轴一端设于所述轴承座中，另一端设于所述筒体中；所述搅拌轴上端设有一联轴器，所述搅拌轴上还设有轴承；
打浆装置，所述打浆装置包括动桨叶、静桨叶和拨料器，所述动桨叶和所述拨料器位于所述搅拌轴上，所述静桨叶设置于所述筒体的内壁上。
进一步的，所述静桨叶包括平板静桨叶和剪切叶静桨叶，所述静桨叶上部由1～2层平板静桨叶组成，所述平板静桨叶每层设有3～5个，下部由2～3层剪切片静桨叶组成，所述剪切叶静桨叶每层设有3～5个。
进一步的，所述剪切叶静桨叶通过静桨叶加强固定块固定在所述筒体的内壁上，所述剪切叶静桨叶的旋切正面垂直方向设置有彼此距离相等的5～10个剪切片。
进一步的，所述剪切叶静桨叶下端还设有加强筋。
进一步的，所述动桨叶通过螺栓固定在所述搅拌轴上，所述动桨叶在所述搅拌轴上垂直交叉设置有3～5组，所述动桨叶每组由两个对称桨叶组成，所述每个桨叶上旋切正面垂直方向设置有彼此距离相等的6～10个剪切片。
进一步的，所述拨料器由两个弧形板和加强筋构成，所述两个弧形板在搅拌轴上联成S型。
进一步的，所述拨料器通过螺栓或焊接固定在所述搅拌轴上，所述拨料器在所述搅拌轴上垂直交叉设置2～5组。
进一步的，所述动桨叶与所述拨料器在所述搅拌轴上交替分布。
进一步的，所述静桨叶与所述拨料器处于同一水平位置
本发明提供了一种有别于传统打浆和高速打浆设备的新型打浆机，通过优化打浆机的桨叶设计，并针对浆料流动区域的死角，采取一系列措施，使进入打浆槽的滤饼能在最快时间内被桨叶剪切粉碎，充分提高每一层桨叶的打浆效率，从而使整机打浆能力增强、打浆效率大大提高。生产实践测试表明，可在原有传统打浆机基础上提高20％以上。
本发明的上述方案有如下的有益效果：
1、本发明用于白炭黑滤饼浆化的新型打浆机，在搅拌轴上的动桨叶间增设了拨料器，在原有平板桨叶每侧的旋切正面垂直方向按一定距离增加了多个剪切片，通过搅拌轴的带动，拨料器、动静桨叶达到很好的配合，形成了离散+剪切破碎+动/静桨叶结合的复合打浆模式，提高破碎速率，减少破碎时间，提高单位时间浆化率。可以适用于多种固含量滤饼的浆化，满足生产需要。
2、本发明通过增加中心拨料器，能把中间靠近主轴范围内的那部分流动性慢的滤饼在线同步拨动甩向四周，一来使这部分物料快速参与到机械浆化运动中；二来通过离心力作用，将物料进行离散，同时带动其它物料快速进入到动/静桨叶的剪切片间进行剪切打碎。这是提高打浆效率所优选的，大大增强了浆化效率和桨料质量；同时，通过拨料器同步运转，加快了近轴中心区域滤饼物料的横向分散和流动，能使打浆机内物料粘度和流动性在打浆机径向分布更趋一致，使打浆机搅拌电流相对更低一些，设备运行更平稳，达到设备节电和设备运行可靠性提高的效果。
3、本发明浆化同等固含量的滤饼浆化时间由原来的20min/板料，降低至14min/板料。每板滤饼在同等浆化时间(20min)后的未熟化滤饼由原来的0.6％降至0％。浆料泵送时间由原来的15min/板料降低至10min/板料。极大在缩短了滤饼的浆化与输送时间。
4、本发明在浆化过程中，搅拌电流由初始的120A在3min中后能很好的稳定到75A左右，14min后搅拌电流逐步稳定在30A。这比改造之前的搅拌电流由初始120A在5min后稳定在80A，20min后搅拌电流逐步稳定到30A。降低了电耗。
5、本发明原理简单，投资小，设备改造灵活性强。能较强的适用于工业化生产。
6、本发明的使用能完全使滤饼熟化，为后续的干燥工序提供合格优质的流动性浆液，对于输送泵的负荷也有一定的缓解。能很好的保证输送过程的顺畅，满足生产微珠产品的稳定性。
附图说明
图1为本发明的实施例所述打浆机的整体结构示意图；
图2为搅拌桨结构示意图；
图3为筒体的结构示意图；
图4为动桨叶结构示意图；
图5为剪切叶静浆叶的结构示意图；
图6为拨料器结构示意图。
附图标记说明
100-筒体；101-盖板；102-支撑架；103-人孔；104-滤饼进料口；105-出料口；106-低点排污口；200-变频驱动电机；201-减速器；202-联轴器；203-轴承；204-轴承座；205-搅拌轴；300-动桨叶；301-拨料器；302-剪切叶静桨叶；303-平板静桨叶；304-静桨叶加强固定块；305-加强筋；306-螺栓；307-剪切片；308-弧形板。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
打浆工序是沉淀法白炭黑生产工艺流程中的重要步骤，在打浆过程中，如果浆化效果不好，会导致产品质量、生产运行和能耗等无法保障。因此，如何将滤饼打浆成液态的流动性好、粘度低、均匀无团聚的细浆料，是实际生产中需要思考和解决的问题。如果工艺得不到改进和提升，白炭黑成品的喷雾干燥效率、能耗和产品质量的控制要求将会受到限制。并且目前行业在用打浆设备存在设计不紧凑、浆化效率不高、浆化程度不均匀、打浆时间较长等，而且不能适应滤饼含固量高的工况，从而严重地制约着白炭黑生产效率和能耗的控制。
本发明针对现有的问题，提供了一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，本发明的目的旨在克服传统打浆机滤饼破碎慢、浆化效率低、滤饼含量不高的缺点和高速打浆机装机功率高，装配复杂、检修维护困难的缺陷，提供一种有别于传统打浆和高速打浆设备的新型打浆机，通过优化打浆机的桨叶设计，并针对浆料流动区域的死角，采取一系列措施，使进入打浆槽的滤饼能在最快时间内被桨叶剪切粉碎，充分提高每一层桨叶的打浆效率，从而使整机打浆能力增强、打浆效率大大提高。生产实践测试表明，本发明提供的打浆机可在原有传统打浆机基础上提高20％以上，如图1-6所示，包括：
筒体100，所述筒体100上部设有盖板101，所述盖板101上设有人孔103和滤饼进料口104；所述盖板101上还设有支撑架102；所述筒体100下部外侧一端设有出料口105，另一端设有低点排污口106；
驱动装置，所述驱动装置上部为一变频驱动电机200，所述变频驱动电机200下端连接有一减速器201，所述减速器201下端设有一轴承座204，所述轴承座204一端与所述减速器201相接，另一端与所述筒体100连接；所述轴承座204内部设有搅拌轴205，所述搅拌轴205一端设于所述轴承座204中，另一端设于所述筒体100中；所述搅拌轴205上端设有一联轴器204，所述搅拌轴205上还设有轴承203；
打浆装置，所述打浆装置包括动桨叶300、静桨叶和拨料器301，所述动桨叶300和所述拨料器301位于所述搅拌轴205位于所述筒体100内的部分上，所述静桨叶设置于所述筒体100的内壁上。
其中，所述静桨叶包括平板静桨叶303和剪切叶静桨叶302，所述静桨叶上部由1～2层平板静桨叶303组成，所述平板静桨叶303每层设有3～5个，下部由2～3层剪切片静桨叶302组成，所述剪切叶静桨叶302每层设有3～5个；所述剪切叶静桨叶302通过静桨叶加强固定块304固定在所述筒体100的内壁上，所述剪切叶静桨叶302的下部旋切正面垂直方向设置有彼此距离相等的5～10个剪切片307。
本申请在剪切片静桨叶上设置有多个剪切片，增加剪切机会，提高破碎速率和造浆速率。
其中，所述剪切叶静桨叶下端还设有加强筋305。
本申请的加强筋采用楔形设计，以减少搅拌阻力。
其中，所述动桨叶300通过螺栓306固定在所述搅拌轴205上，所述动桨叶300在所述搅拌轴205上垂直交叉设置有3～5组，所述动桨叶300每组由两个对称桨叶组成，所述每个桨叶上旋切正面垂直方向设置有彼此距离相等的6～10个剪切片307。
其中，所述拨料器301由两个弧形板308和加强筋305构成，所述两个弧形板308搅拌轴联成S型；所述拨料器301通过螺栓306或焊接固定在所述搅拌轴205上，所述拨料器301在所述搅拌轴205上垂直交叉设置2～5组。
本申请所述的拨料器在运作时通过离心力把轴心周边的浆料拨向四周，加速内部物料流动，故通过采取措施通过改造，让这部分浆料动起来，尽快参与被剪切打浆，从而提高效率。
其中，所述动桨叶300与所述拨料器301在所述搅拌轴205上交替分布；所述静桨叶与所述拨料器301处于同一水平位置。
当搅拌轴转动时，将停滞在轴心周围的物料甩向四周的静桨叶，加快浆料剪切破碎的效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，包括：
筒体，所述筒体上部设有盖板，所述盖板上设有人孔和滤饼进料口；所述盖板上还设有支撑架；所述筒体下部外侧一端设有出料口，另一端设有低点排污口；
驱动装置，所述驱动装置上部为一变频驱动电机，所述变频驱动电机下端连接有一减速器，所述减速器下端设有一轴承座，所述轴承座一端与所述减速器相接，另一端与所述筒体连接；所述轴承座内部设有搅拌轴，所述搅拌轴一端设于所述轴承座中，另一端设于所述筒体中；所述搅拌轴上端设有一联轴器，所述搅拌轴上还设有轴承；
打浆装置，所述打浆装置包括动桨叶、静桨叶和拨料器，所述动桨叶和所述拨料器位于所述搅拌轴上，所述静桨叶设置于所述筒体的内壁上。
2.根据权利要求1所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述静桨叶包括平板静桨叶和剪切叶静桨叶，所述静桨叶上部由1～2层平板静桨叶组成，所述平板静桨叶每层设有3～5个，下部由2～3层剪切片静桨叶组成，所述剪切叶静桨叶每层设有3～5个。
3.根据权利要求2所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述剪切叶静桨叶通过静桨叶加强固定块固定在所述筒体的内壁上，所述剪切叶静桨叶的旋切正面垂直方向设置有彼此距离相等的5～10个剪切片。
4.根据权利要求2所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述剪切叶静桨叶下端还设有加强筋。
5.根据权利要求1所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述动桨叶通过螺栓固定在所述搅拌轴上，所述动桨叶在所述搅拌轴上垂直交叉设置有3～5组，所述动桨叶每组由两个对称桨叶组成，所述每个桨叶上旋切正面垂直方向设置有彼此距离相等的6～10个剪切片。
6.根据权利要求1所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述拨料器由两个弧形板和加强筋构成，所述两个弧形板在搅拌轴上联成S型。
7.根据权利要求6所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述拨料器通过螺栓或焊接固定在所述搅拌轴上，所述拨料器在所述搅拌轴上垂直交叉设置2～5组。
8.根据权利要求1所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述动桨叶与所述拨料器在所述搅拌轴上交替分布。
9.根据权利要求1所述的用于白炭黑滤饼浆化的打浆机，其特征在于，所述静桨叶与所述拨料器处于同一水平位置。
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