CN104667809B - 一种用于纳米胶凝材料的高速混合装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于纳米胶凝材料的高速混合装置。该装置包括气动和电动双混合动力方式，其对纳米胶凝材料具有良好的混合效果，混合速度快，处理能力强，并且设备成本比较低。

Description

一种用于纳米胶凝材料的高速混合装置

技术领域

本发明涉及一种混合装置，特别涉及一种用于纳米胶凝材料的高速混合装置。

技术背景

随着基础设施建设的不断深入，对水泥、混凝土、稳定土、砂浆、砂石等建材的需求大幅提升。目前随着新型城镇化建设的深入，未来城市经济圈的投资发展有望加速，东部京津冀、长三角、珠三角这些相对成熟的经济圈会得到进一步提升，而中西部地区会加速形成新的增长动力，上述建材的需求量将进一步增加。统计数据显示，我国城镇化率每提升一个百分点，将会有1000万人口转移到城市。按照每人住房面积30平方米计算，每年需新增3亿平方米的住宅，若按照每平方米住房建设需要0.2吨水泥计算，城镇化率每提升一个百分点将拉动水泥需求0.6亿吨。除此之外，每年发改委还审批了若干城际铁路、公路、机场和港口等基建项目。随着项目资金到位，这些项目将陆续开工，将成为刺激例如水泥等建材需求的另一个重要因素。另外，从建设周期和流程来看，地铁项目的建设一般需要4-5年，因此包括商品混凝土、水泥、砂石等原材料供应可能会呈爆发式增加。

目前，凝胶材料可以为粉体形式，例如水泥、外加剂、激发剂等，在制备混凝土、砂浆等建材时，需要将各种胶凝材料进行混合，如果混合不均匀，会导致混凝土施工后建筑件各部分的力学性质不均一，从而产生内部应力，这可导致建筑构件或建筑物开裂，进一步可能会导致严重的事故发生，因此需要将胶凝材料均匀混合。现有的胶凝材料混合装置存在诸多缺点：例如，大多是针对普通胶凝材料，对纳米胶凝材料的混合效果差；为了实现均匀混合，通常设备较为复杂，成本较高；或者所需混合时间较长，还导致但批次处理能力有限。

CN202985774U公开了一种水泥粉料混合装置，包括原料仓和辅料仓，所述原料仓的出料口经管道连接至卧式滚磨的进料口，所述卧式滚磨的出料口连接至排气箱，所述排气箱下部的出料口经管道连接至第一输送管，所述辅料仓的出料口经管道连接至第一输送管，所述第一输送管连接至混料机的进料口，所述混料机的出料口连接有第二输送管。

CN203937025U公开了一种工程混合水泥装置，包括架台，所述在架台上放置有三个开口式的容量仓，该架台的前部设置有一个呈一定斜度的引导板，所述引导板包括三个小引导板，三个小引导板分别对应在各容量仓的正下方，所述架台的一侧设置有控制台，所述各容量仓的下部设置有与控制台控制连接的称重装置和闸门装置，闸门装置安装在称重装置的下方。

CN103707417A公开了一种水泥混合物生产线，该水泥混合物生产线包括粉料上料系统和搅拌机，粉料上料系统包括用于向搅拌机中送入水泥的粉料称重装置，所述粉料称重装置出料口与搅拌机非接触式隔振导通。由于该水泥混合物生产线的上料系统的粉尘称重装置具有用于搅拌机非接触隔振导通的出料口，因此，在使用的时候，可将粉尘称重装置与搅拌机完全隔离，从而防止搅拌机工作过程中产生的振动影响粉尘称重装置的精度，进而解决现有的粉料定量上料系统的上料量精度差的问题。

CN102218774A公开了一种白水泥搅拌装置，包括进料系统、搅拌系统和导出系统，其特征在于：所述的进料系统位于整个搅拌装置的最上部，包括水仓和粉仓，水仓和粉仓体积比由白水泥配方决定，顶部分别由水仓盖和粉仓盖密封，底部分别有挡水板和档粉板封闭通往搅拌系统的通孔；搅拌系统位于搅拌装置的中部，包括搅拌叶片、一号电机和混合仓，搅拌叶片位于混合仓内，由一号电机驱动；所述的导出系统位于搅拌装置最下部，包括二号电机、压力泵、挡胶板、导管、勾缝器和导出仓，导出仓顶部通过挡胶板封闭通往混合仓的通孔，压力泵位于导出仓内，由二号电机驱动，压力泵的出料口通过导管连接勾缝器。

CN202985788U公开了一种水泥料仓匀料装置，包括料仓，所述料仓的底部设置有料斗，所述料斗的内侧为均匀排列有多个充气箱的均化区，各个充气箱的进气口分别经管道与空气分配器相对应的出风口相连通，所述空气分配器的进风口经管道与风机的出风口相连通，所述料斗的中部设置有向上凸的突起部，所述料斗的内侧朝突起部向下倾斜并在突起部的外侧形成环状出料槽；所述空气分配器为回转式空气分配器；所述料仓的底部设置有至少一个与环状出料槽相连接的出料装置。本实用新型通过在横截面呈W形的料斗内侧设置阵列分布的充气箱来均化水泥粉料，可以有效地充分混合水泥粉料中的各种成分，有利于提高水泥的生产质量。

CN102424274A公开了一种物料气力混合输送装置，其采用主充气装置和辅助充气装置结合进行混合。然而，由于仅仅采用气动混合，不发解决混合中的沉降现象。

CN203653447U公开了一种水泥助磨剂的配制与加料装置，其特征是：它根据构成水泥助磨剂的组分种类数来设置水泥粉磨生产现场给料分路的数量，把水泥助磨剂添加装置的给料线路由原来的仅一路改为两路以上，每个给料分路安装有原料灌与计量泵，水泥助磨剂原料液体由各给料分路管道进入水泥磨机并在水泥粉磨过程中得到充分混合，使水泥助磨剂产品配制与添加使用同时进行。

JP5147408B2公开了向水泥添加湿灰的装置，该装置具有:将湿灰脱水的脱水机、将经过脱水机脱水后的湿灰与一种混合熔渣的粉碎物进行混合的混合设备、将通过混合设备混合后的湿灰和一种混合熔渣的粉碎物的混合物向水泥碾磨机供给的供给机，在将湿灰脱水后,向添加到碾磨机的混合粉碎物中混合规定的量,将混合后的湿灰和混合粉碎物添加到碾磨机。

“保证掺兑矿渣粉水泥质量均匀稳定的措施”，高连强，水泥，2013年第06期，公开了一种解决矿渣粉掺入水泥作混合材后的混匀问题的方法和装置，其采用双轴搅拌机,经混合后由提升机提入水泥库进行搅拌。

然而，如上文所述，现有的胶凝材料混合装置通常仅适用于普通微米级或以上粒径的胶凝材料的混合，对纳米胶凝材料的混合效果较差，另外，为实现均匀混合，混合装置往往比较复杂，成本比较高，并且通常还不适合大批次胶凝材料的混合。本领域需要一种适用于纳米级胶凝材料的处理能力较强的混合装置。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，在现有技术的基材上，本发明人经过深入研究和大量实验以及合作开发，提出了如下技术方案：

在本发明的一方面，提供了一种用于纳米胶凝材料的高速混合装置，该装置包括气动和电动双混合动力方式。该装置适合于各种纳米胶凝材料粉料的混合。

优选地，所述高速混合装置包括混合进料仓、排气阀和进料阀，混合进料仓包括仓筒圆体部分和仓筒缩径部分，仓筒圆体部分竖直设置，且仓筒圆体部分的上端为球冠形的仓顶，仓顶设有一个或多个电动机械搅拌装置，仓筒圆体部分的下端与仓筒缩径部分的上端连接，仓筒缩径部分为圆锥台形的仓筒缩径部分，排气阀和进料阀设置在混合进料仓的仓顶，该装置还包括中心管、辅助进气装置、第一向下缩径管、主进气装置、出料阀、第二向下缩径管、出粉管、气力输送粉料切断阀和气力输送加压阀，混合进料仓内固定竖置有一中心管，中心管的上端和下端分别低于混合进料仓的仓筒圆体部分的上端和下端，混合进料仓的下端设置有辅助进气装置，辅助进气装置的下端与圆锥台形的第一向下缩径管相连接，第一向下缩径管的下端设置有主进气装置，主进气装置的下端与出料阀相连接，出料阀的下端连接一圆锥台形的第二向下缩径管，第二向下缩径管的下端连接出粉管，出粉管装配有气力输送粉料切断阀，混合进料仓的上部设置有气力输送加压阀，混合进料仓、中心管、辅助进气装置和主进气装置的轴心重合；辅助进气装置包括辅助进气环和第一内圆筒，第一内圆筒设置在辅助进气环的上端，且第一内圆筒的上端与混合进料仓的下端相连接，第一内圆筒的下部沿圆周均布有一排与辅助进气环形气道相连通的多个辅助进气孔，每个辅助进气孔为向上倾斜的圆孔，且每个向上倾斜的圆孔的轴线与第一内圆筒的轴向和径向具有一定夹角，辅助进气装置的第一内圆筒的下端与圆锥台形的第一向下缩径管相连接。

在本发明的一个优选实施方式中，主进气装置包括主进气环和第二内圆筒，第二内圆筒设置在主进气环的上端，且第二内圆筒的上端与第一向下缩径管的下端相连接，第二内圆筒的下部沿圆周均布有一排与主进气环形气道相连通的多个主进气孔，每个主进气孔为径向的圆孔，主进气装置的第二内圆筒的下端与出料阀相连接。

优选地，所述电动机械搅拌装置包括旋转轴、搅拌桨臂与搅拌叶片，其设置方式如下：在竖直方向上，搅拌装置的旋转轴与中心管的中心轴重叠；在水平方向上，搅拌装置的旋转轴下端与气力输送进粉阀在同一水平位置，即搅拌叶片与气力输送进粉阀基本上在同一水平位置。

优选地，所述电动机械搅拌装置由旋转轴、搅拌桨臂与搅拌叶片构成，所述搅拌桨臂沿所述旋转轴的径向分布，所述搅拌叶片安装在搅拌桨臂上，沿前述旋转轴的轴线方向设置一组或多组搅拌桨臂及搅拌叶片。

电动机械搅拌装置的搅拌半径(即从旋转轴轴心到搅拌叶片的末端的距离)为仓筒圆体部分半径的1/8-1/16。研究发现，这样的特定搅拌半径能够最佳地发挥气动搅拌和机械搅拌的配合性。

最优选地，每组搅拌桨臂及搅拌叶片均为4个，且搅拌桨臂及搅拌叶片呈轴对称分布。

优选地，每组搅拌叶片由第1搅拌叶片2a～第4搅拌叶片2d构成，所述搅拌叶片安装在各自的搅拌桨臂上，其中相对的一对搅拌叶片外侧端面的切线与水平基线形成角度θ1，相对的另一对搅拌叶片外侧端面的切线与水平基线形成角度θ2，前述角度关系满足5°≤|θ1-θ2|≤10°。经过研究发现，当所述θ1和θ2的关系(即二者差值的绝对值)在上述范围内时，能够形成搅拌桨周速之差，从而在仓内形成纳米胶凝材料的多阶无序混合流，使得混合区域扩大，这可缩短混合时间。

所述电动机械搅拌装置可以由电子系统控制模块控制，控制其按一定周期正向旋转和逆向旋转。依旋转轴正向旋转、逆向旋转，可使得不同(即异质)的胶凝材料粉末获得多种混合流，即使不同胶凝材料的粒径和密度存在较大差异，也能够获得良好的混合效果。这样的混合方式在现有技术中尚没有记载。

本发明的高速混合装置可在小于20秒的时间内完成一个批次50-200公开纳米胶凝材料的均质混合。

在本发明的另一方面，所述电动机械搅拌装置的旋转轴轴部包含润滑剂。另外地或替代地，本发明还提供了润滑所述电动机械搅拌装置的方法，其包括向所述电动机械搅拌装置的旋转轴轴部施加润滑剂。

优选地，如上所述，所述电动机械搅拌装置的旋转轴轴部包含润滑剂，即在所述部位施加润滑剂。所述润滑剂优选包含：基础油和油可溶的钛络合物，其中基础油含量为60-95wt.％，油可溶的钛配合物的含量为1-6wt.％。当然，该润滑剂还可以含有其它常见添加剂，例如抗磨剂、抗氧剂、极压剂等等，这些常见添加剂的含量范围也是本领域技术人员所熟知和易于确定的。最优选地，所述钛配合物不含卤素。更优选地，其化学结构式可以为：

R¹、R²、R³和R⁴可以独立地为乙氧基或丙氧基，条件是R¹、R²、R³和R⁴中的至少一个为C₆-C₁₈饱和羧酸的阴离子。

通过本发明润滑剂的使用，可以大大降低旋转轴的摩擦力，尤其可以降低在大于100rpm时的选择磨损。

由于胶凝材料在搅拌叶片的高速旋转下对搅拌桨臂和搅拌叶片具有强冲蚀作用，因此优选在所述搅拌桨臂与搅拌叶片的表面涂覆一层耐磨、耐腐蚀材料，形成耐磨、耐腐蚀涂层。

所述耐磨、耐腐蚀涂层的主要成分及其百分含量配比为：Al₂O₃粉末20％-30％、MnO₂粉末10％-30％、TiO₂粉末10％-15％、SiO₂粉末2％-4％，30％-50％碳纤维。所述涂层可采用等离子热喷涂工艺进行制备，涂料成型后的厚度约为20-40μm。耐磨、耐腐蚀涂层赋予了搅拌桨臂与搅拌叶片良好的抗冲蚀性能，有效提高了使用寿命，碳纤维的加入还赋予该涂层一定的韧性。这一的耐磨涂层在本领域尚属首次报导，是本发明人经过大量研究开发出的对建筑垃圾具有针对性的配方。

本发明人经过研究还发现，优选地，所述搅拌桨臂和搅拌叶片采用含铬铁合金制成且经过回火-深冷复合循环处理，从而进一步增强其强度、耐磨性和抗冲蚀性。

用于制造所述搅拌桨臂和搅拌叶片部件的含铬铁合金的组成如下：以该含铬铁合金的总重量计，C为1.5-3.5％，Si为0.8-1.0％，Mn为0.6-0.7％，P为0.020-0.035％，S为0.04-0.05％，V为0.15-0.25％，Ti为0.010-0.015％，Cr为16.0-18.0％，Cr/C摩尔比＝6-10，余量为铁和不可避免的杂质。该合金即使在没有进行所述回火-深冷复合循环处理的情况下，其冲击韧性也能够达到常规使用的含铬铁合金的3倍以上，其测试方法可以按照GB6296-86进行。

所述回火-深冷复合循环处理可包括如下依次步骤：

步骤(1)：将部件进行回火处理；步骤(2)：将部件进行深冷处理；步骤(3)：将部件进行再次回火处理；和步骤(4)：将部件进行再次深冷处理；其中：

步骤(1)的回火处理为低温回火，处理温度为90～150℃，处理时间为1～6h，优选2～4h；步骤(2)的深冷处理温度为-35℃～-80℃，处理时间为10min～6h，优选30min～1h；步骤(3)的回火处理为高温回火，处理温度为500～700℃，处理时间为1～6h，优选2-4h；步骤(4)的深冷处理温度为-180℃～-230℃，处理时间为10min～5h，优选20min～1h；

并且其中：在步骤(2)的深冷处理后，控制部件回温至室温，升温速率为5～10℃/min；在步骤(4)的深冷处理后，控制部件回温至室温，升温速率为1～3℃/min；并且重复上述步骤(1)至(4)至少2个循环，优选3个以上的循环。

在上述循环处理过程中，通过先进行低温回火和低温深冷、再进行高温回火和更低温度深冷这样的有机协同组合，有效克服了材料组织结构可能由于温差较大而劣化的可能。同时，通过大量繁复的试验，仔细、严格选择并控制低温回火、低温深冷、高温回火和更低温度深冷所采用的温度，以及每次深冷处理后回温至室温的速率，既有效、充分地减少了残余奥氏体，使残余应力得到更好的消除从而改善尺寸稳定性，析出超细微碳化物，硬度增加，提高耐磨损性能，而且还由于低温回火和低温深冷与高温回火和更低温度深冷的有机协同作用和多个循环，非常有效地控制了搅拌桨臂和搅拌叶片金属件的第二类残余应力和第三类残余应力，避免使金属件中发生残余内应力的松弛，极大提高冲击韧性并有效避免了宏观裂纹等缺陷，这对于抗砂石冲击特别有意义。

同时，本发明人经过大量研究还发现，必须仔细控制步骤(2)和步骤(4)深冷处理后金属件回温至室温的升温速率在上述适当范围内，以及控制步骤(4)深冷处理后金属件回温至室温的升温速率小于步骤(2)深冷处理后金属件回温至室温的升温速率，只有如此才能够获得部件耐磨性、冲击韧性和强度的良好改善。步骤(2)和步骤(4)深冷处理后金属件回温至室温的升温速率优选呈直线升温形式。

经过所述回火-深冷复合循环处理，含铬铁合金的冲击韧性可提高50％以上，这样的效果是先前所未曾预料到的。

附图说明

图1是根据本发明的用于纳米胶凝材料的高速混合装置的结构示意图，其中箭头方向指示纳米胶凝材料的运行方向；

图2是安装在图1的高速混合装置中的电动机械搅拌装置的正面图，显示了搅拌桨臂和搅拌叶片。

具体实施方式：

实施例1

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

高速混合装置，包括混合进料仓(1)、排气阀(2)和进料阀(3)，混合进料仓(1)包括仓筒圆体部分(1-1)和仓筒缩径部分(1-2)，仓筒圆体部分(1-1)竖直设置，且仓筒圆体部分(1-1)的上端为球冠形的仓顶，仓顶设有电动机械搅拌装置(15)，仓筒圆体部分(1-1)的下端与仓筒缩径部分(1-2)的上端连接，仓筒缩径部分(1-2)为圆锥台形的仓筒缩径部分，排气阀(2)和进料阀(3)设置在混合进料仓(1)的仓顶，该装置还包括中心管(4)、辅助进气装置(5)、第一向下缩径管(6)、主进气装置(7)、出料阀(8)、第二向下缩径管(9)、出粉管(10)、气力输送粉料切断阀(11)和气力输送加压阀(12)，混合进料仓(1)内固定竖置有一中心管(4)，中心管(4)的上端和下端分别低于混合进料仓(1)的仓筒圆体部分(1-1)的上端和下端，混合进料仓(1)的下端设置有辅助进气装置(5)，辅助进气装置(5)的下端与圆锥台形的第一向下缩径管(6)相连接，第一向下缩径管(6)的下端设置有主进气装置(7)，主进气装置(7)的下端与出料阀(8)相连接，出料阀(8)的下端连接一圆锥台形的第二向下缩径管(9)，第二向下缩径管(9)的下端连接出粉管(10)，出粉管(10)装配有气力输送粉料切断阀(11)，混合进料仓(1)的上部设置有气力输送加压阀(12)，混合进料仓(1)、中心管(4)、辅助进气装置(5)和主进气装置(7)的轴心重合；辅助进气装置(5)包括辅助进气环(未示出)和第一内圆筒(未示出)，第一内圆筒设置在辅助进气环的上端，且第一内圆筒的上端与混合进料仓(1)的下端相连接，第一内圆筒的下部沿圆周均布有一排与辅助进气环形气道相连通的多个辅助进气孔，每个辅助进气孔为向上倾斜的圆孔，且每个向上倾斜的圆孔的轴线与第一内圆筒的轴向和径向具有一定夹角，辅助进气装置(5)的第一内圆筒的下端与圆锥台形的第一向下缩径管(6)相连接；电动机械搅拌装置(15)由搅拌桨臂与搅拌叶片构成，所述搅拌桨臂沿所述旋转轴的径向分布，所述搅拌叶片安装在搅拌桨臂上，沿前述旋转轴的轴线方向设置一组或多组搅拌桨臂及搅拌叶片。包含一组搅拌桨臂及搅拌叶片，搅拌桨臂及搅拌叶片均为4个，且搅拌桨臂及搅拌叶片呈轴对称分布，每组搅拌叶片由第1搅拌叶片(2a)、第2搅拌叶片(2b)、第3搅拌叶片(2c)和第4搅拌叶片(2d)构成，所述搅拌叶片安装在搅拌桨臂上，其中相对的一对搅拌叶片外侧端面的切线与水平基线形成角度θ1，另一对相对的搅拌叶片外侧端面的切线与水平基线形成角度θ2，前述角度设定为|θ1-θ2|＝6°。

对比例1

对比例1与实施例1的区别仅在于所述搅拌叶片按照本领域中的常规全对称设置，即|θ1-θ2|＝0°。

通过实施例1和对比例1的比较发现，在水泥和多种外加剂达到相同的均匀混合效果时，对比例1的装置所花费的时间是实施例1的装置所花费时间的3.2-4.6倍。这意味着当采用实施例1的装置时，具有更大的生产能力。这样的效果是本领域技术人员所预料不到的。

上述实施例和对比例二者比较所显示的桨叶设计带来的搅拌效果仅仅是本发明装置的优点之一，如上文所述，本发明装置的优点绝不限于此。

本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，且可以包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例旨在处于权利要求书的范围之内。在不会造成不一致的程度下，通过参考将本文中参考的所有引用之处并入本文中。

Claims (3)

1.一种用于纳米胶凝材料的高速混合装置，该装置包括气动和电动双混合动力方式，其包括混合进料仓(1)、排气阀(2)和进料阀(3)，混合进料仓(1)包括仓筒圆体部分(1-1)和仓筒缩径部分(1-2)，仓筒圆体部分(1-1)竖直设置，且仓筒圆体部分(1-1)的上端为球冠形的仓顶，仓顶设有电动机械搅拌装置(15)，仓筒圆体部分(1-1)的下端与仓筒缩径部分(1-2)的上端连接，仓筒缩径部分(1-2)为圆锥台形的仓筒缩径部分，排气阀(2)和进料阀(3)设置在混合进料仓(1)的仓顶，该高速混合装置还包括中心管(4)、辅助进气装置(5)、第一向下缩径管(6)、主进气装置(7)、出料阀(8)、第二向下缩径管(9)、出粉管(10)、气力输送粉料切断阀(11)和气力输送加压阀(12)，混合进料仓(1)内固定竖置有一中心管(4)，中心管(4)的上端和下端分别低于混合进料仓(1)的仓筒圆体部分(1-1)的上端和下端，混合进料仓(1)的下端设置有辅助进气装置(5)，辅助进气装置(5)的下端与圆锥台形的第一向下缩径管(6)相连接，第一向下缩径管(6)的下端设置有主进气装置(7)，主进气装置(7)的下端与出料阀(8)相连接，出料阀(8)的下端连接一圆锥台形的第二向下缩径管(9)，第二向下缩径管(9)的下端连接出粉管(10)，出粉管(10)装配有气力输送粉料切断阀(11)，混合进料仓(1)的上部设置有气力输送加压阀(12)，混合进料仓(1)、中心管(4)、辅助进气装置(5)和主进气装置(7)的轴心重合；辅助进气装置(5)包括辅助进气环和第一内圆筒，第一内圆筒设置在辅助进气环的上端，且第一内圆筒的上端与混合进料仓(1)的下端相连接，第一内圆筒的下部沿圆周均布有一排与辅助进气环形气道相连通的多个辅助进气孔，每个辅助进气孔为向上倾斜的圆孔，且每个向上倾斜的圆孔的轴线与第一内圆筒的轴向和径向具有一定夹角，辅助进气装置(5)的第一内圆筒的下端与圆锥台形的第一向下缩径管(6)相连接；

所述主进气装置(7)包括主进气环和第二内圆筒，第二内圆筒设置在主进气环的上端，且第二内圆筒的上端与第一向下缩径管的下端相连接，第二内圆筒的下部沿圆周均布有一排与主进气环形气道相连通的多个主进气孔，每个主进气孔为径向的圆孔，主进气装置(7)的第二内圆筒的下端与出料阀相连接；

所述电动机械搅拌装置(15)包括旋转轴、搅拌桨臂与搅拌叶片，其设置方式如下：在竖直方向上，搅拌装置的旋转轴与中心管(4)的中心轴重叠；在水平方向上，搅拌装置的旋转轴下端与气力输送进粉阀(13)在同一水平位置；

所述电动机械搅拌装置包括旋转轴、搅拌桨臂与搅拌叶片，所述搅拌桨臂沿所述旋转轴的径向分布，所述搅拌叶片安装在搅拌桨臂上，沿前述旋转轴的轴线方向设置一组或多组搅拌桨臂和搅拌叶片；

所述电动机械搅拌装置的搅拌半径即从旋转轴轴心到搅拌叶片的末端的距离为仓筒圆体部分半径的1/8-1/16；

每组搅拌桨臂及搅拌叶片均为4个，且呈轴对称分布；每组搅拌叶片由第1搅拌叶片(2a)～第4搅拌叶片(2d)构成，所述搅拌叶片安装在各自的搅拌桨臂上，其中相对的一对搅拌叶片外侧端面的切线与水平基线形成角度θ1，相对的另一对搅拌叶片外侧端面的切线与水平基线形成角度θ2，前述角度关系满足5° ≤|θ1-θ2|≤10°。

2.根据权利要求1所述的用于纳米胶凝材料的高速混合装置，其中所述电动机械搅拌装置由电子系统控制模块控制，控制其按一定周期正向旋转和逆向旋转。

3.根据权利要求1所述的用于纳米胶凝材料的高速混合装置，其中该装置能够在小于20秒的时间内完成一个批次50-200公斤纳米胶凝材料的均质混合。