CN104667787B - 一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，该发泡机由固定部分和旋转部分组成；该外搅拌齿组由外搅拌齿片和外隔环组成，该内搅拌齿组由内搅拌齿片和内隔环组成；外搅拌齿片及外隔环固定于外壳体内侧；该上盖上设置有浆料出孔，该底座设有气体入孔、浆料入孔，底座中心穿设轴，该轴的一端伸入发泡机壳体内，内搅拌齿片及内隔环固定于轴的外侧；该外搅拌齿片和内搅拌齿片上下交替设置；该发泡机壳体内部分成至少三个混料室，其中底部依靠底座形成初段混料室，顶部依靠上盖形成末端混料室，中间形成中间混料室。本发明给出了一种全新的制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备。

Description

一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备

技术领域

本发明设计发泡设备，特别是一种用于制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备。

背景技术

基于泡沫陶瓷浆料可以生产出空心陶瓷微珠，以适应不同的用途。空心陶瓷微珠，是一种高强度、惰性、坚硬、精细的球状颗粒，由无机非金属材料构成。按化学成份有：二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁等。粒径范围0.01～2mm。具有重量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高、分散性、流动性、电绝缘性、稳定性好等特点。空心陶瓷微珠有开孔的空心微珠和闭孔的空心微珠两种。空心陶瓷微珠既可以作为骨料制作成各种形状产品，陶瓷板或异形件，也可以做为填充材料对现有材料进行改良。广泛应用于建材、塑料、陶瓷、造纸、橡胶、玻璃、化工、石油、军工、航天、汽车等行业。

制备空心陶瓷微珠过程首先是陶瓷粉体与水、分散剂等混合，经过球磨后泵送入发泡机进行发泡，制备出高固相含量的稳定的泡沫浆料，再经过后续工艺过程生产出陶瓷空心微珠或其他型式产品。稳定的泡沫浆料生产过程是生产空心陶瓷的关键工艺。

液体发泡技术广泛应用于各行业，食品行业、建材、化工等都有应用，通常有物理和化学反应法，发泡机理和设备多种多样。但均不完全适用于高硬度陶瓷超细陶瓷微珠泡沫浆料的制备。

与其他行业相比，陶瓷微珠粉料基体具有高硬度，对设备耐磨性要求高。陶瓷空心微珠需要制备的高硬度陶瓷空心微珠颗粒小，因而要求泡沫浆料内泡沫要求气泡更加细小和均匀。由于工业生产的产量要求，发泡浆料中气泡要求充分、气泡率高、设备能够连续工作。

因此，需要一种新型的，专用于制备上述泡沫陶瓷浆料的发泡设备。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设 备。

本发明的技术方案为:一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其包含发泡机，该发泡机由固定部分和旋转部分组成；固定部分包含底座、外壳体、上盖和外搅拌齿组；旋转部分包含轴和内搅拌齿组；该外搅拌齿组由外搅拌齿片和外隔环组成，该内搅拌齿组由内搅拌齿片和内隔环组成；其中，外壳体设于底座和上盖之间形成发泡机壳体，外搅拌齿片及外隔环固定于外壳体内侧；该上盖上设置有浆料出孔，该底座设有气体入孔、浆料入孔，底座中心穿设轴，该轴的一端伸入发泡机壳体内，内搅拌齿片及内隔环固定于轴的外侧；该外搅拌齿片和内搅拌齿片上下交替设置；外搅拌齿片具有若干第一齿条，各个第一齿条之间形成第一开槽，第一齿条顶端与轴之间形成第一容置空间，第一容置空间内容置内隔环；内搅拌齿片具有若干第二齿条，各个第二齿条之间形成第二开槽，第二齿条顶端与外壳体内壁之间形成第二容置空间，第二容置空间内容置外隔环；该发泡机壳体内部分成至少三个混料室，其中底部依靠底座形成初段混料室，顶部依靠上盖形成末端混料室，中间形成中间混料室。

该第一齿条和第二齿条的数目相同。该第一齿条与第二齿条形状大小相同。各个第一齿条之间间距相同，各个第二齿条之间间距也相同。该内搅拌齿片和外搅拌齿片为碳化硅陶瓷制成。该气体入孔连接注气系统，该浆料入孔连接浆料输送泵，该轴连接电机，该浆料出孔连接出料管。

本发明的有益效果如下。

(1)可以高效的不间断的进行陶瓷浆料发泡，可以连接到空心陶瓷微珠生产线上，实现连续大批量生产。

(2)该设备能够将陶瓷浆料与所需气体充分搅拌混合，形成理想的泡沫浆料，发泡率可以达到50-280％(vol)气泡直径达到0.01-2.0mm。

(3)通过对内部组件转速以及转子尺寸、齿片间隙等相应参数的调整，可以生产不同粒径的空心陶瓷微珠，粒径范围大，粒径均匀。

(4)高硬度碳化硅陶瓷材料制成的内外搅拌齿，具有很好的耐磨性，很好的解决了高硬度陶瓷粉体对发泡机的磨损。

(5)该设备核心搅拌部件采用齿型结构设计，分内搅拌齿和外搅拌 齿两种，均采用叠片式设计，叶片更换拆卸方便。叶片采用全陶瓷结构，耐磨损，易加工成型，制作成本低。

(6)改变进入气体的种类，可以生产出不同比重的空心陶瓷微珠。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为本发明的发泡机的透视结构示意图。

图3为本发明的内外搅拌齿片装配透视结构示意图。

图4为外搅拌齿片立体结构示意图。

图5为内搅拌齿片立体结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明包含发泡机1，其重点在于，该发泡机1由固定部分和旋转部分组成；其中，该固定部分包含底座11、外壳体12、上盖13和外搅拌齿组；旋转部分包含轴2和内搅拌齿组；该外搅拌齿组由外搅拌齿片3和外隔环4组成，该内搅拌齿组由内搅拌齿片5和内隔环6组成；其中，外壳体12设于底座11和上盖13之间形成发泡机壳体10，外搅拌齿片3及外隔环4固定于外壳体12内侧；在本实施例中，该外搅拌齿片3外沿设置缺口31，利用该缺口31可以与外壳体12内侧设置的凸起槽(图中未标出)卡固固定，外隔环也可以采用类似的固定方式、当然，凸起槽和缺口可以任意设置个数，也可以将凸起设置于外搅拌齿片而缺口设置于外壳体内侧，或采用其他类似的固定手段。

该上盖13上设置有浆料出孔131，该底座11设有气体入孔111、浆料入孔112，底座11中心穿设轴2，该轴的一端伸入发泡机壳体10内，内搅拌齿片5及内隔环6固定于轴2的外侧；在本实施例中，该内搅拌齿片5内沿设置缺口31，利用该缺口31可以与轴外侧设置的凸起槽(图中未标出)卡固固定，内隔环6也可以采用类似的固定方式、当然，凸起槽和缺口可以任意设置个数，也可以将凸起设置于内搅拌齿片而缺口设置于轴的外侧，或采用其他类似的固定手段。

如图3所示，该外搅拌齿片3和内搅拌齿片5上下交替设置；外搅拌齿片3和内搅拌齿片5之间设有内隔环6及外隔环4，如图4及图5所示，外搅拌齿片3具有若干第一齿条32，各个第一齿条32之间形成 第一开槽33，第一齿条32顶端321与轴2之间形成第一容置空间，第一容置空间内容置内隔环6；内搅拌齿片5具有若干第二齿条51，各个第二齿条51之间形成第二开槽52，第二齿条51顶端521与外壳体12内壁之间形成第二容置空间，第二容置空间内容置外隔环4；采用上述结构，在轴转动时，带动与之相连的内搅拌齿片5及内隔环6转动，而固定部分不动，形成相对的转动作用。

该发泡机壳体10内部分成至少三个混料室，其中底部依靠底座11形成初段混料室71，顶部依靠上盖形成末端混料室72，中间形成中间混料室73，如图2所述，本实施例中为三个混料室，如需要，也可以设置多个混料室。

在本实施例中，该第一齿条和第二齿条的数目相同。该第一齿条与第二齿条形状大小相同。各个第一齿条之间间距相同，各个第二齿条之间间距也相同。当然，第一齿条和第二齿条的设置方式，第一齿条和第二齿条的形状大小等，均可以依据需求进行设计。并且，内隔环和外隔环的厚度，也可以依据需求进行设置，以控制外搅拌齿片和内搅拌齿片的间距。

该内搅拌齿片和外搅拌齿片优选为陶瓷结构，特别可以采用高硬度碳化硅陶瓷材料，具有很好的耐磨性。

在本实施例中，该气体入孔11连接注气系统81，该浆料入孔112连接浆料输送泵82，该轴2连接电机83，该浆料出孔131连接出料管84。

在使用时，将陶瓷浆料通过浆料输送泵输送到浆料入孔而进入发泡机，并通过注气系统从气体入孔通入气体，此时，陶瓷粉体浆料和气体在底部的初段混料室进行初步混合，目的是气泡在浆料中分配均匀，并漂浮在上部。气泡向上快速移动会首先被切割成小气泡，小气泡包裹着陶瓷粉体浆料向上移动，没有气泡的浆料在后面等待新的气体的进入。这样有利于以提高泡沫浆料的气泡率。混合后气泡大小不均等。

经过初步切割后，浆料气泡进入中间混料室，在中间混料室内，气泡明显缩小，浆料包覆气泡充分但气泡不十分均匀，在中间混料室内，气泡混合浆料和陶瓷浆料再次分层，气泡浆料在上部进入上方的精细切 割区，经过再次精细切割后，浆料进入最上方的末端混料室，在末端混料室内，已经是精细、均匀的成品泡沫浆料，泡沫率高、气泡大小均匀。成品泡沫浆料再通过浆料出孔连接出料管进入到下一个工艺环节之中。

Claims (6)

1.一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其包含发泡机，其特征在于，该发泡机由固定部分和旋转部分组成；

固定部分包含底座、外壳体、上盖和外搅拌齿组；旋转部分包含轴和内搅拌齿组；该外搅拌齿组由外搅拌齿片和外隔环组成，该内搅拌齿组由内搅拌齿片和内隔环组成；

其中，外壳体设于底座和上盖之间形成发泡机壳体，外搅拌齿片及外隔环固定于外壳体内侧；

该上盖上设置有浆料出孔，该底座设有气体入孔、浆料入孔，底座中心穿设轴，该轴的一端伸入发泡机壳体内，内搅拌齿片及内隔环固定于轴的外侧；

该外搅拌齿片和内搅拌齿片上下交替设置；外搅拌齿片具有若干第一齿条，各个第一齿条之间形成第一开槽，第一齿条顶端与轴之间形成第一容置空间，第一容置空间内容置内隔环；内搅拌齿片具有若干第二齿条，各个第二齿条之间形成第二开槽，第二齿条顶端与外壳体内壁之间形成第二容置空间，第二容置空间内容置外隔环；

该发泡机壳体内部分成至少三个混料室，其中底部依靠底座形成初段混料室，顶部依靠上盖形成末端混料室，中间形成中间混料室。

2.如权利要求1所述的一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其特征在于，该第一齿条和第二齿条的数目相同。

3.如权利要求1所述的一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其特征在于，该第一齿条与第二齿条形状大小相同。

4.如权利要求1所述的一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其特征在于，各个第一齿条之间间距相同，各个第二齿条之间间距也相同。

5.如权利要求1所述的一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其特征在于，该内搅拌齿片和外搅拌齿片为碳化硅陶瓷制成。

6.如权利要求1所述的一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，其特征在于，该气体入孔连接注气系统，该浆料入孔连接浆料输送泵，该轴连接电机，该浆料出孔连接出料管。