CN100342959C - 一种化工熔体与固体粉料快速混合装置 - Google Patents
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Abstract
一种化工熔体与固体粉料快速混合装置，包括混合槽、出料口和一伸入混合槽内并通过电机与传动机构驱动的轴，以及插入混合槽的液体进料管和粉体进料管，混合槽采用固定连接的上小下大放置的截头圆锥形上混合锥台和上大下小放置的截头圆锥形下混合锥台，该装置还包括一混合叶轮，轴伸入上混合锥台内并与混合叶轮固定连接，液体进料管和粉体进料管伸到混合叶轮内将料直接送入混合叶轮使之旋转，依靠离心运动完成固、液原料之间的强制混合。本发明的装置可使固、液相的原料在短时间内达到较为充分的混合，由于混合时间较传统工艺大大缩短，故有效避免了原料在混合过程中产生新的几何尺寸大于工艺要求的固态悬浮物。
Description
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种化肥熔体料浆与粉体物料快速混合的装置。
背景技术
在化学肥料熔体造粒工艺中，首先是将含氮元素的物料(尿素或硝酸铵)熔融，然后与加热至工艺温度的含磷元素的粉体物料以及含钾元素的粉体物料经混合装置搅拌，混合成具有一定温度的可流动的液态复合料浆，再通过专用的造粒喷头将混合好的料浆以液滴的形式进入冷却媒介中，这个冷媒可以是气体也可以是与物料不互溶的液体，该液滴在与冷媒接触冷却的过程中自动收缩成圆球形的固体颗粒。
目前此工艺的混合装置普遍采用的是釜式结构，其工作原理为，将熔融料浆和粉体物料分别送入混合槽中，在搅拌装置的作用下，液态物料随搅拌桨叶旋转方向做圆周运动，此时混合槽中的液体呈以搅拌轴心为圆心的凹状漩涡，落入浆液上面的粉体物料被卷进漩涡流并随桨叶作翻滚湍流运动以达到固液相充分混合的目的。但是并非所有的粉体都被卷进旋涡，一小部分粉体物料漂浮在混合槽壁与运动液体的结合部，由于这一环带的流体运动相对滞缓，这一部分粉体物料由于液体湿度等原因逐渐在旋涡上团聚，团聚的环状物与下落的粉体不断的接触粘覆，最后形成一个空心饼状的相对松散的固状团聚物，当这一固状团聚物的强度不足以支撑其重量时，就会坍塌进入液体内，这些松散的固状物不可能在瞬间被搅拌桨叶全部击碎，也不可能被液体完全浸润并充分混合，因此就形成了一些超出工艺尺寸要求的固体悬浮物，这些固体悬浮物更可能堵塞造粒喷头的喷孔。
另外，作为复合肥主要原料之一的磷酸一铵具有在高温下分解的化学特性，随着温度的升高和加热时间的延长，磷酸一铵将会发生化学分解，化学分解的结果是产生大量的氨气体，直接导致成品颗粒因其夹带气体而变成空壳，同时由于一部分对农作物有益的养分分解成了气体溢出而降低了复合肥的肥效。磷酸一铵在发生分解的过程中还伴有化学聚合反应，其化学聚合的后果是生成一种新的钙化物，这种固体的钙化物将无法通过造粒喷头的孔眼。因此工艺希望混合的时间尽量的短，同时更希望在规定的时间内混合好的物料能够完全置换，然而传统的釜式混合槽结构很难做到这些。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化工熔体与固体粉料快速混合的装置，解决了釜式结构原料混合时间长、混合后的浆料易出现超规格尺寸的固体悬浮物问题。
本发明所采用的技术方案是，一种化工熔体与固体粉料快速混合装置，包括混合槽、出料口和一伸入混合槽内并通过电机与传动机构驱动的轴，以及插入混合槽的液体进料管和粉体进料管，其特征在于，所述混合槽包括上小下大放置的截头圆锥形上混合锥台，上混合锥台与上大下小放置的截头圆锥形下混合锥台固定连接，该装置还包括一混合叶轮，该混合叶轮包括上端面为锥形的甩盘，甩盘上方设置有锥盖，甩盘和锥盖之间放射状均布多个叶片，甩盘上还均布有柱，甩盘通过柱与轴固定连接；所述轴为空心，伸入上混合锥台内并与混合叶轮固定连接；
所述液体进料管从空心的轴中插入并伸到混合叶轮内，所述粉体进料管伸到混合叶轮内；熔融液体自液体进料管送入甩盘的中心，粉体物料自粉体进料管通过甩盘上锥盖的环形口落入甩盘的锥面上。
本发明的特点还在于：
所述叶片为板状，设置3～12个。
所述混合槽还包括内混合锥台，内混合锥台为截头圆锥形，其上大下小设置于下混合锥台内部靠近上方处。
所述下混合锥台外壁母面上环绕设置有保温伴管。
本发明采用的混合叶轮结构，通过混合叶轮的转动将液体料和粉料充分混合，避免了釜式混合槽结构中产生粉体物料团聚物的问题，而且因其缩短了混合时间，使得磷酸一铵尚没有分解的条件就已进入了造粒机，故成品颗粒空壳现象将有效地被遏制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中混合叶轮的结构示意图。
图中，1.电机，2.液体进料管，3.传动机构，4.粉体进料管，5.混合叶轮，6.上混合锥台，7.下混合锥台，8.内混合锥台，9.保温伴管，10.出料口，11.溢流口，12.轴，13.柱，14.锥盖，15.叶片，16.甩盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1、图2所示，本发明的化工熔体与固体粉料快速混合装置，包括混合槽、液体进料管2、粉体进料管4、出料口10和可通过电机1与传动机构3驱动的轴12，混合槽采用固定连接一起的上混合锥台6和下混合锥台7，下混合锥台7内部的上方还设置有内混合锥台8，上混合锥台6、下混合锥台7、内混合锥台8均为用金属板卷制的同心截头圆锥台，上混合锥台6上小下大放置，下混合锥台7和内混合锥台8上大下小放置，出料口10设置在下混合锥台7的下部，在上混合锥台6内有一混合叶轮5，混合叶轮5是由甩盘16、锥盖14、叶片15、柱13组成的一个焊接组合体，甩盘16的上端面为锥形，此结构是为了在停车时其锥面上不至于积蓄过多的物料，甩盘16和其上方设置的锥盖14之间放射状均布3～12个板状叶片15，甩盘16上还均布有4～8个柱13，通过柱13混合叶轮5与轴12固定连接，柱13之间用以通过液体进料管2排出的熔融料浆，轴12为空心，液体进料管2从空心的轴12中插入并伸到混合叶轮5的锥盖14内，粉体进料管4也伸到混合叶轮5的锥盖14内，下混合锥台7的外壁上环绕设置有保温伴管9，为了保证混合液具有工艺要求的温度，下混合锥台7靠近上端的外壁上开有溢流口11。
熔融液体自液体进料管2送入甩盘16的中心，粉体物料自粉体进料管4通过甩盘16上锥盖14的环形口落入甩盘16的锥面上，当电机1通过传动机构3带动轴12转动时，轴12通过柱13带动整个混合叶轮5作高速水平回转运动，落入甩盘16锥面上的液态物料和粉体物料，受离心作用沿叶片15作加速运动，此时液态物料和粉体物料的单位能量皆随其线速度的提高而增加，在叶片15的受力面上，液态物料和粉体物料进行了固、液相的初级强制混合。
经过初级混合的液态物体被混合叶轮5中叶片15外缘端点高速抛向上混合锥台6的内壁面，由于被射出的混合物是沿甩盘叶轮外缘端点呈切线方向脱离甩盘16轮体的，故混合物与上混合锥台6的内壁面接触后又将完成再一次的强制混合，高速的射流呈切线射入角冲刷和撞击在上混合锥台6的内壁面，在强大的冲刷力下上混合锥台6的内壁面几乎不可能粘附上任何固状的物料，由于重力原因混合液流将沿上混合锥台6的内壁旋转且降落，其运动轨迹为一条向下盘绕的渐开螺旋线，螺旋向下运动的混合液流经内混合锥台8落入到下混合锥台7的内壁面，此时它的旋转的惯力已基本上被混合液与混合锥台内壁面的摩擦力相抵消掉了，落入到下混合锥台7内壁面上的混合液靠重力经出料口10进入造粒装置。
Claims (4)
1.一种化工熔体与固体粉料快速混合装置，包括混合槽、出料口(10)和一伸入混合槽内并通过电机(1)与传动机构(3)驱动的轴(12)，以及插入混合槽的液体进料管(2)和粉体进料管(4)，其特征在于，所述混合槽包括上小下大放置的截头圆锥形上混合锥台(6)，上混合锥台(6)与上大下小放置的截头圆锥形下混合锥台(7)固定连接，该装置还包括一混合叶轮(5)，该混合叶轮(5)包括上端面为锥形的甩盘(16)，甩盘(16)上方设置有锥盖(14)，甩盘(16)和锥盖(14)之间放射状均布多个叶片(15)，甩盘(16)上还均布有柱(13)，甩盘(16)通过柱(13)与轴(12)固定连接；所述轴(12)为空心，伸入上混合锥台(6)内并与混合叶轮(5)固定连接；
所述液体进料管(2)从空心的轴(12)中插入并伸到混合叶轮(5)内，所述粉体进料管(4)伸到混合叶轮(5)内；熔融液体自液体进料管(2)送入甩盘(16)的中心，粉体物料自粉体进料管(4)通过甩盘(16)上锥盖(14)的环形口落入甩盘(16)的锥面上。
2.根据权利要求2所述的混合装置，其特征在于，所述叶片(15)为板状，设置3～12个。
3.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述混合槽还包括内混合锥台(8)，内混合锥台(8)为截头圆锥形，其上大下小设置于下混合锥台(7)内部靠近上方处。
4.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述下混合锥台(7)外壁母面上环绕设置有保温伴管(9)。
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