CN107096429A - 适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，要解决的技术问题是提高搅拌效果，杜绝纸浆物料沉降问题。本发明在浆桶或浆池内设有与动力源相连接的竖直的旋转轴，旋转轴下端连接有管道，管道使得其在随旋转轴旋转时管道内的浆料在离心力的作用下从管道的浆料出口被甩出，管道的浆料进口吸入浆料，管道外、浆料进口上部的浆料在重力作用下向下移动。本发明与现有技术相比，利用旋转轴旋转产生的离心力，实现浆料径向、轴向的混合搅拌，避免了耐火材料、改性填料的沉降，浆料的物料分布均匀，有效解决了物料沉降、纤维挂壁的问题，保证后续制浆模塑所得的纸质浇道管制品质量，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种铸造设备，特别是一种铸造用材料的搅拌设备。
背景技术
搅拌设备在工农业生产中的应用范围很广，是食品、纤维、造纸、纸浆模塑、石油、水处理等领域工艺设备的重要部分。纸浆模塑制品具有生产工艺简单、无污染、设备投资少、原料来源广、造价低和易回收的优点，在工业包装、农业和食品行业均有广泛应用，搅拌工艺是纸浆模塑工艺中重要的组成部分，搅拌装置的效率直接影响纸浆的均匀性，纸浆的均匀性决定了纸浆模塑制品的质量，所以搅拌装置的设计、参数选择至关重要，特别是一些需要添加改性填料物料的纸浆模塑产品，搅拌装置的性能好坏会直接影响着模塑制品的质量。
铸造用纸质浇道管是纸浆模塑制品在工业领域的又一创新应用，对铸造业也是一大进步，能够有效的促进铸造业向绿色环保的方向发展。纸质浇道管在铸造的应用中要求它具有一定的强度、耐火度，在制浆、配制浆料时加入物料，即不仅要加入纤维，还需要加入一些耐火粉体材料、改性填料。通常，所添加的物料比重较大、不溶于水，在纸浆模塑制品制备过程中容易发生沉降现象，导致浆料中物料分层、浆料不均匀或物料浓度不够，直接影响后续纸浆模塑制品生产的连续性和制品的质量。特别是在浆池内搅拌轴底部的死角、成型主机箱底，物料沉降后粘合在一起，需要定时清理，费时费力。
本发明的大直径管道轴线与旋转轴垂直，小直径管道与大直径管道的轴线在同一水平面上，或小直径管道的轴线构成的平面倾斜，大直径管道的轴线保持水平位置。
本发明的大直径管道两端对称设置在旋转轴下端。
本发明的大直径管道的管壁上连接有1～4对小直径管道，每对小直径管道之间相对大直径管道中点对称设置。
本发明的旋转轴下端连接有小直径管道，小直径管道沿径向设置呈辐射状分布，所述小直径管道靠近旋转轴的端口为浆料进口，远离旋转轴的端口为浆料出口。
本发明的旋转轴下端连接有1～4对小直径管道。
本发明的小直径管道的轴线在同一水平面上，或小直径管道的轴线构成的平面倾斜。
本发明的旋转轴上部连接有U型框式搅拌叶片，U型框式搅拌叶片的开口朝下，U型框式搅拌叶片的两侧对称设置在旋转轴两边，U型框式搅拌叶片两侧的下端朝向旋转轴折弯并延伸，所述小直径管道、大直径管道在U型框式搅拌叶片的两侧内。
本发明的U型框式搅拌叶片两侧的外壁距离浆桶或浆池内壁5～10mm，叶片宽1～20mm。
本发明与现有技术相比，采用旋转轴下端连接管道的结构，利用旋转轴旋转产生的离心力，使浆料从管道的浆料出口被甩出，管道中心产生负压使得浆料从浆料进口被吸入，浆料进口上部的浆料在重力作用下向自动补充，实现浆料
为解决此问题，中国专利号201520176000.7公开了一种防止纸浆难溶物沉淀的纸浆搅拌器，在转轴底部增加面板、刷毛、弹簧的刷头，转轴转动时其底部的刷头将沉淀的物料扫掉，以达到解决物料沉淀的问题。但搅拌器只能使浆料径向循环，并不能使物料旋转循环，达不到预期的效果。另一中国专利号201520320413.8公开的一种改进型的纸浆搅拌器，通过更改叶片结构，增加叶片爪，期望提高搅拌效果，但是其搅拌方式仅限径向循环搅拌，同样达不到预期效果。可见，现有技术没有很好解决物料分层、浆料不均匀或物料浓度不够的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，要解决的技术问题是提高搅拌效果，杜绝纸浆物料沉降问题。
本发明采用以下技术方案：一种适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，在浆桶或浆池内设有与动力源相连接的竖直的旋转轴，所述旋转轴下端连接有管道，所述管道使得其在随旋转轴旋转时管道内的浆料在离心力的作用下从管道的浆料出口被甩出，管道的浆料进口吸入浆料，管道外、浆料进口上部的浆料在重力作用下向下移动。
本发明的旋转轴下端连接有大直径管道，在大直径管道的管壁上连接有小直径管道，小直径管道沿大直径管道的轴线呈180°对称设置，小直径管道与大直径管道相互连通，所述大直径管道的两端口为浆料进口，所述小直径管道外端口为浆料出口。径向、轴向的混合搅拌，避免了耐火材料、改性填料的沉降，浆料的物料分布均匀，有效解决了物料沉降、纤维挂壁的问题，保证后续制浆模塑所得的纸质浇道管制品质量，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。如图1所示，实施例1的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，在浆桶或浆池内设有与动力源相连接的竖直的旋转轴1，旋转轴1下端焊接连接有大直径管道2，大直径管道2轴线与旋转轴1垂直，两端对称设置在旋转轴1下端。在大直径管道2的管壁上焊接连接有1～4对小直径管道3，每对小直径管道3沿大直径管道2的轴线呈180°对称设置，即每对小直径管道3的轴线呈直线设置，每对小直径管道3之间相对旋转轴1(大直径管道2中点)对称设置。小直径管道3与大直径管道2的轴线在同一水平面上，也可以小直径管道3的轴线构成的平面倾斜较小角度，不大于15°，大直径管道2的轴线保持水平位置。小直径管道3与大直径管道2的管道相互连通。旋转轴1上部焊接连接有U型框式搅拌叶片4，U型框式搅拌叶片4的开口朝下，U型框式搅拌叶片4的两侧对称设置在旋转轴1两边，U型框式搅拌叶片4两侧的下端朝向旋转轴1折弯并延伸一段。小直径管道3与大直径管道2在U型框式搅拌叶片4的两侧内。
大直径管道2的内径为100～150mm，长度为100～200mm。大直径管道2外管壁距离浆桶或浆池内底部1～20mm，较好为5～10mm。大直径管道2截面形状为圆形或椭圆形，较好为圆形。
小直径管道3的内径为50～100mm，每根小直径管道3的长度为小直径管道外端口(相对焊接连接在大直径管道的端口的另一端)与旋转轴轴线之间的连线比浆桶或浆池内壁的半径小50～100mm。截面形状为圆形。
U型框式搅拌叶片4两侧的外壁距离浆桶或浆池内壁5～10mm，叶片宽1～20mm，较好为5～10mm，向内折弯不少于100mm，折弯最长至距离旋转轴1100mm。
浆桶或浆池为圆筒形。
本发明的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置的工作过程为：旋转轴1旋转时，小直径管道3内的浆料在离心力的作用下从外端口(浆料出口)被甩出，使得大直径管道2的中心产生负压，大直径管道2的两端口(浆料进口)吸入浆料5，大直径管道2和小直径管道3上部的浆料在重力作用下向下，自动补充下部被大直径管道2的两端口吸入浆料的空位，实现周向(旋转)、径向、上下的循环混合搅拌。旋转轴1在旋转过程中，带动U型框式搅拌叶片4旋转，U型框式搅拌叶片4旋转带动浆料旋转，产生的浆料的旋转力，可以将挂壁在浆桶或浆池内壁的物料和纸浆纤维拉下。
铸造用纸质浇道管原浆浆料中含有纸浆纤维、无机纤维、耐火材料、改性填料、粘接剂。耐火材料、改性填料比重较大，易沉降，纸浆纤维、无机纤维较轻，在粘接剂作用下易挂壁。本发明采用大直径管道2、小直径管道3和U型框式搅拌叶片组合，大直径管道2和小直径管道3将比重较大，易沉降的耐火材料、改性填料周向、径向、上下的循环混合搅拌，U型框式搅拌叶片4将比重较轻，在粘接剂作用下易挂壁的纸浆纤维、无机纤维从浆桶或浆池内壁拉下，参与周向、径向、上下的循环混合搅拌，很好解决浆料中物料分层、浆料不均匀或物料浓度不够的问题。同时，大大减少了浆桶或浆池内搅拌轴底部的死角、成型主机箱底的物料沉降，节省了停工清理的工时和费用，提高了生产效率，降低了生产成本。
选择大直径管道2直径为方便小直径管道3能容易的焊接连接到大直径管道2上，长度选择为保证浆料能轻易的进入小直径管道3。
小直径管道3的作用是浆料离心甩出的导管，为了使浆料快速、顺利的甩出，选择小直径管道3直径和长度，考虑了甩出浆料的流速、摩擦力、负压产生的吸引力的因素。
U型框式搅拌叶片4的主要作用是减少物料挂壁的产生，进一步还可以减少纸浆、纤维挂壁的产生。本发明的U型框式搅拌叶片4结构尺寸不同于现有技术的框式搅拌叶片，本发明的U型框式搅拌叶片4宽度较窄，主要用于减少物料挂壁的产生，附带也可以作为搅拌之用。
根据离心力的原理，本发明的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，需要设定旋转轴1的最小旋转速度，以确保浆料能克服摩擦力、负压产生的吸引力而顺利甩出小直径管道3，解决有物料沉降问题效。
实施例1中，铸造用纸质浇道管原浆浆料按质量比，由水98份，纸纤维0.8份，陶瓷纤维0.16份，碳纤维0.04份，石英砂0.5份，粘土0.3份和酚醛树脂0.2份组成。大直径管道的内径为100mm，长度为100mm，大直径管道外管壁距离浆桶内底部5mm，截面形状为圆形。小直径管道为1对，内径为40mm，小直径管道外端口与旋转轴轴线之间的连线比浆桶的半径小100mm。U型框式搅拌叶片两侧的外壁距离浆桶内壁5mm，宽10mm，向内折弯200mm。按常规加量进行搅拌制浆，旋转轴转速不小于65r/min，浆料在搅拌装置的搅拌作用下，浆桶底部表现为浆料由中心向外壁流动，浆桶壁表现为由下向上流动，浆桶上部表现为由外壁向中心流动，浆桶中部表现为由上向下流动。浆桶内搅拌轴底部无物料沉降，制得的浆料均匀，有效的解决了物料沉降的问题，同时也很好解决浆料中物料分层、浆料不均匀或物料浓度不够的问题。
如图2所示，实施例2的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，不设置大直径管，在旋转轴1下端连接有1～4对小直径管道7，每对小直径管道7沿径向设置，呈辐射状分布，所有小直径管道7的轴线在同一水平面上，也可以小直径管道7的轴线构成的平面倾斜较小角度，不大于15°。小直径管道7两端导通，靠近旋转轴1的端口为浆料进口10，远离旋转轴1的端口为浆料出口6。与实施例1相同，旋转轴1上部焊接连接有U型框式搅拌叶片4。
旋转轴1旋转时，小直径管道7内的浆料在离心力的作用下从浆料出口6被甩出，在小直径管道7内产生负压，从小直径管道7的浆料进口10吸入浆料，小直径管道7上部的浆料在重力作用下向下，自动补充下部被小直径管道7的浆料进口10吸入浆料的空位，实现周向(旋转)、径向、上下的循环混合搅拌。旋转轴1在旋转过程中，带动U型框式搅拌叶片4旋转，U型框式搅拌叶片4旋转带动浆料旋转，产生的浆料的旋转力，可以将挂壁在浆桶或浆池内壁的物料拉下。
实施例2中，铸造用纸质浇道管原浆浆料按质量比，由水98份，纸纤维0.76份，陶瓷纤维0.2份，碳纤维0.04份，石英砂0.4，粘土0.3份和酚醛树脂0.2份组成。小直径管道为1对，内径为40mm，小直径管道的长度比浆桶的半径小80mm。U型框式搅拌叶片两侧的外壁距离浆桶内壁10mm，宽10mm，向内折弯200mm。按常规加量进行搅拌制浆，旋转轴转速不小于60r/min，浆料在搅拌装置的搅拌作用下，浆桶底部表现为浆料由中心向外壁流动，浆桶壁表现为由下向上流动，浆桶上部表现为由外壁向中心流动，浆桶中部表现为由上向下流动。浆桶内搅拌轴底部无物料沉降，制得的浆料均匀，有效的解决了物料沉降的问题，同时也很好解决浆料中物料分层、浆料不均匀或物料浓度不够的问题。

Claims (10)

1.一种适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，在浆桶或浆池内设有与动力源相连接的竖直的旋转轴(1)，其特征在于：所述旋转轴(1)下端连接有管道，所述管道使得其在随旋转轴(1)旋转时管道内的浆料在离心力的作用下从管道的浆料出口被甩出，管道的浆料进口吸入浆料，管道外、浆料进口上部的浆料在重力作用下向下移动。
2.根据权利要求1所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述旋转轴(1)下端连接有大直径管道(2)，在大直径管道(2)的管壁上连接有小直径管道(3)，小直径管道(3)沿大直径管道(2)的轴线呈180°对称设置，小直径管道(3)与大直径管道(2)相互连通，所述大直径管道(2)的两端口为浆料进口，所述小直径管道(3)外端口为浆料出口。
3.根据权利要求2所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述大直径管道(2)轴线与旋转轴(1)垂直，小直径管道(3)与大直径管道(2)的轴线在同一水平面上，或小直径管道(3)的轴线构成的平面倾斜，大直径管道(2)的轴线保持水平位置。
4.根据权利要求3所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述大直径管道(2)两端对称设置在旋转轴(1)下端。
5.根据权利要求4所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述大直径管道(2)的管壁上连接有1～4对小直径管道(3)，每对小直径管道(3)之间相对大直径管道(2)中点对称设置。
6.根据权利要求1所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述旋转轴(1)下端连接有小直径管道(7)，小直径管道(7)沿径向设置呈辐射状分布，所述小直径管道(7)靠近旋转轴(1)的端口为浆料进口(10)，远离旋转轴(1)的端口为浆料出口(6)。
7.根据权利要求6所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述旋转轴(1)下端连接有1～4对小直径管道(7)。
8.根据权利要求7所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述小直径管道(7)的轴线在同一水平面上，或小直径管道(7)的轴线构成的平面倾斜。
9.根据权利要求5或7所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述旋转轴(1)上部连接有U型框式搅拌叶片(4)，U型框式搅拌叶片(4)的开口朝下，U型框式搅拌叶片(4)的两侧对称设置在旋转轴(1)两边，U型框式搅拌叶片(4)两侧的下端朝向旋转轴(1)折弯并延伸，所述小直径管道、大直径管道在U型框式搅拌叶片(4)的两侧内。
10.根据权利要求5或7所述的适用于铸造用纸质浇道管原浆浆料的搅拌装置，其特征在于：所述U型框式搅拌叶片(4)两侧的外壁距离浆桶或浆池内壁5～10mm，叶片宽1～20mm。
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