CN105921089A - 一种氟化氢预反应器螺旋叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种氟化氢预反应器螺旋叶片，所述叶片焊接在轴套上，轴套与悬臂轴键连接；所述叶片的基体横切面为菱形，叶片为多个单体形式焊接在轴套上；叶片的上表面设置钴基硬质合金层；叶片的下部设置坡口；叶片的上表面菱形的轴心线与叶片下表面的菱形的轴心线的夹角为10‑15度；叶片端部设置圆弧；叶片基体材料为HastelloyC‑4。本发明的结构优点：①采用菱形单体并带一定角度的螺旋叶片；②外焊硬质合金提高耐磨性和使用寿命；③在螺旋叶片的两端制作出圆弧避免应力集中；④在螺旋叶片的根部设计了坡口便于与轴套的更好固定。

Description

一种氟化氢预反应器螺旋叶片
技术领域
本发明涉及化工设备领域，具体说是一种搅拌叶片，更具体说是一种预反应器叶片。
背景技术
预反应器技术是近一、二十年来打破传统氟氢酸的生产方式，在生产原料进入反应炉内之前，利用搅拌装置将通过设备外部夹套加热及炉头加热的萤石与硫酸搅拌混合，在高温情况下完成萤石与硫酸充分搅拌、预先反应、输送的作用，最后物料进入反应炉内实现提高原料的利用率，降低能源及原材料的消耗，实现节能减排的重要经济意义和环保意义。实现上述作用的关键部件是搅拌装置,其中的搅拌叶片是主要部件之一。
考虑物料在高温搅拌的情况下对设备内部带来的较强腐蚀和较高的磨蚀情况，由于是在反应段中，不仅接触萤石还要加硫酸，采用一般材质的搅拌叶片很难完成所需的输送、反应、搅拌的功能。
现有的设备中，叶片采用不锈钢材质，并且采用整体的形式，不仅强度不好，而且由于是整体叶片，易产生死角，造成推料困难。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种新的叶片，具体技术方案如下：
一种氟化氢预反应器螺旋叶片，所述叶片焊接在轴套上，轴套与悬臂轴键连接；所述叶片的基体横切面为菱形，叶片为多个单体形式焊接在轴套上；叶片的上表面设置钴基硬质合金层；叶片的下部设置坡口；叶片的上表面菱形的轴心线与叶片下表面的菱形的轴心线的夹角为10-15度；叶片端部设置圆弧；叶片基体材料为HastelloyC-4。
本发明的优点是：
采用HastelloyC-4合金的菱形叶片，HastelloyC-4是一种奥氏体低碳镍-钼-铬合金。HastelloyC-4和其它早期开发的相似化学成分的合金的主要区别是低碳、硅、铁、钨含量。这样的化学成分使其在650-1040℃时表现出极好的稳定性，提高了抗晶间腐蚀的能力，在适当的制造条件下可以避免刃线腐蚀敏感性和焊缝热影响区腐蚀。此合金具有较高的抗蚀性和较好的耐磨蚀能力，并在叶片的外圆弧上堆焊钴基硬质合金，而且采用菱形结构单体结构也给主轴减轻了负担。
本发明的螺旋叶片采用单体，并带一定角度的结构，使反应进行更充分，推料不产生死角，提高了预反应器的综合性能，提高耐磨性，使设备的运行时间增加，提高经济效率，节约了成本，由于螺旋叶片是安装在悬臂轴上，HastelloyC-4合金叶片采用菱形结构的单体结构，使叶片的重量降低，减轻了在悬臂轴上的重量，使萤石和硫酸得到很好的捏合，还可以将反应形成的块状物进行粉碎，使预反应的更充分，同时大大的降低了成本，在螺旋叶片的两端制作出圆弧，防止尖端的应力集中。
在螺旋叶片的根部设计了坡口，使与轴套焊接的更牢固，在焊接上也解决了容易出现裂纹，出现焊缝处撕裂、脱离的现象。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图3的A-A视图；
图5为叶片与轴套的固定形式示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明，如图1-图5所示，本发明的叶片7焊接在轴套8上，轴套8与悬臂轴键连接(图中未画出)；所述叶片7的基体1横切面为菱形，叶片7为多个单体形式焊接在轴套8上；叶片的上表面2设置钴基硬质合金层5；叶片的下部3设置坡口4；叶片的上表面菱形的轴心线m与叶片下表面的菱形的轴心线n的夹角a为10-15度；叶片端部设置圆弧6；叶片基体1材料为HastelloyC-4。
本发明的叶片是焊接在轴套上，然后轴套与约5米长悬臂轴靠键连接，并在变频电机及减速机的带动下，物料充分搅拌混合，在间接加热的情况下，加大物料——硫酸与萤石的吸热反应：H2SO4+CaF→CaSO4+2HF通过螺旋叶片实现物料的混合、反应、输送等多种功能。
考虑物料在高温搅拌的情况下对设备内部带来的较强腐蚀和较高的磨蚀情况，由于是在反应段中，不仅接触萤石还要加硫酸，采用一般材质的搅拌叶片很难完成所需的输送、反应、搅拌的功能。
主反应段是物料推进反应的主要阶段，该区域也是物料进入预反应器的第二个工作段——反应阶段，在螺旋叶片搅拌的作用下，使物料起到反应作用。由于物料温度高，物料腐蚀强、磨蚀大，所选叶片材质选为HastelloyC-4合金材质，外焊钴基硬质合金的菱形单体螺旋叶片。
本发明的结构特点：①采用菱形单体并带一定角度的螺旋叶片；②外焊硬质合金提高耐磨性和使用寿命；③在螺旋叶片的两端制作出圆弧避免应力集中；④在螺旋叶片的根部设计了坡口便于与轴套的更好固定。
制作方法
制作叶片模型→铸造→固溶处理→焊接钴基硬质合金→将桨叶按特定角度焊接在轴套上→车削加工→外表面及公差尺寸检查→与主轴组装。

Claims (1)

1.一种氟化氢预反应器螺旋叶片，所述叶片焊接在轴套上，轴套与悬臂轴键连接；其特征在于：所述叶片的基体横切面为菱形，叶片为多个单体形式焊接在轴套上；叶片的上表面设置钴基硬质合金层；叶片的下部设置坡口；叶片的上表面菱形的轴心线与叶片下表面的菱形的轴心线的夹角为10-15度；叶片端部设置圆弧；叶片基体材料为HastelloyC-4。
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