CN112191159A

CN112191159A - 一种稀土发光材料制备搅拌罐

Info

Publication number: CN112191159A
Application number: CN202011214564.7A
Authority: CN
Inventors: 张贤清; 李斌; 张锐琦; 金佳佳
Original assignee: Jiangsu Ligang Rare Earth Material Co ltd
Current assignee: Jiangsu Ligang Rare Earth Material Co ltd
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2021-01-08

Abstract

本发明提供一种稀土发光材料制备搅拌罐，包括进液口、出液口，其特征在于：包括罐体、设置在所述罐体上部的螺旋搅拌装置以及设置在所述罐体下端的旋转装置；所述旋转装置包括固定架以及运动架；所述罐体随所述旋转装置的运动架旋转运动。该搅拌罐在带有电机驱动的旋转盘上采用了凸起螺旋台的结构，通过锁紧机构将沿凸起螺旋台滑动的搅动器带动旋转，通过操控电机的正转与反转，使得搅动器在搅拌罐内做反复的螺旋转动，使得搅拌范围全部覆盖，新放入的料液与罐内料液能够充分混合。

Description

一种稀土发光材料制备搅拌罐

技术领域

本发明涉及发光材料的制备设备领域，尤其涉及一种稀土发光材料制备搅拌罐。

背景技术

稀土发光的过程就是外界能量传递给发光中心，发光中心被激发，然后辐射回到基态，产生荧光的过程。经常使用的氧化物为y₂O_3、Eu₂O_{3 、}Tb₄O₇三种氧化物，得到y＋Eu＋Tb发光产品。

y＋Eu＋Tb发光材料产品的合成有多重方法，合成手段的不同会带来晶场环境的差异，从而影响发光的效率不同，甚至会影响到发光波长。高温固相反应法是目前现有技术中较经典的合成方法，其工艺流程是：原料称重-充分混合-在某种气氛条件下加热燃烧-冷却-筛分-样品。该方法合成的材料物理化学稳定性强，亮度高，微晶晶体质量良好，表面缺陷小，利于工业化生产。

在低温燃烧合成工艺中，影响粉末合成的重要因素之一是燃烧火焰所达到的温度。燃烧反应的最高温度与溶液中的混合物比例关系有关。本实验使用硝酸盐和氧化物料液1:1混合，其比例要求严格，如果硝酸盐的比例大于其他氧化物料液，为燃料不足，不能充分燃烧；如果硝酸盐的比例小于其他氧化物料液，为燃料过量，会浪费燃料，并造成燃烧不均匀。会造成获得的晶体外形畸变或减少发光强度等缺陷。理论上认为，当混合物配比符合化学计量时，体系所产生的能力达到最大值，化学反应能够达到最充分。所以本实验认为，如果溶液的混合物达到适当的比例，其燃烧后获得的发光晶体材料为最佳。

在现有技术中，对于料液混合装置中的料液搅拌大多采用齿轮传动或带传动的旋转方式，其搅拌位置固定不变，由于发光材料产品的合成为氧化物料液、硝酸盐等多种料液混合，其容易发生瞬间结晶现象，搅拌棒固定在中间，再通过其旋转带动料液整体形成漩涡，如果搅拌力度不够大，搅拌不够充分，在料液中的结晶物将导致燃烧结晶时某个局部的发光材料产生缺陷，出现以上燃烧不充分或过分燃烧等情况。

发明内容

本发明目的在于提供一种发光材料制备过程中的混合工序中，能够均匀地将料液充分混合均匀的一种稀土发光材料制备搅拌罐，以解决上述背景技术中提出的各种料液搅拌不充分的问题；

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种稀土发光材料制备搅拌罐，包括进液口、出液口，其特征在于：包括罐体、设置在所述罐体上部的螺旋搅拌装置以及设置在所述罐体下端的旋转装置；所述旋转装置包括固定架以及运动架；所述罐体随所述旋转装置的运动架旋转运动。

进一步的：

所述螺旋搅拌装置包括电机、上端固定连接在所述电机输出轴上的传动轴、固定连接在所述传动轴下端的旋转盘、滑动连接在所述旋转盘下端面的搅动器、固定连接在所述搅动器中心的锁紧机构、以及设置在所述电机与所述旋转盘之间的锁紧架；

所述锁紧架上设置有第一螺旋槽；

所述锁紧机构贯穿所述锁紧架以及旋转盘。

进一步的：

所述旋转盘为圆柱体；

所述旋转盘下端面上设置有与所述第一螺旋槽同心的凸起螺旋台；

所述凸起螺旋台截面为倒T型；

所述旋转盘上端面上设置有与所述凸起螺旋台同心的第二螺旋槽；

所述螺旋槽沿所述旋转盘厚度方向贯穿；

所述螺旋槽的宽度小于所述凸起螺旋台的最小宽度；

所述搅动器沿所述凸起螺旋台滑动；

所述锁紧机构贯穿在所述螺旋槽内。

进一步的：

所述搅动器包括滑块、上端固定连接在所述滑块上的连杆以及固定连接在所述连杆下端的搅杆；

所述滑块为长方体；

所述滑块设置有贯穿其长度方向的倒T型滑槽；

所述滑槽与所述凸起螺旋台相适配。

进一步的：

所述连杆为两对角线不等的菱形体；

所述连杆的对角线较长的一端与朝向所述凸起螺旋台的长度方向一致。

进一步的：

所述锁紧机构包括下端固定连接在所述滑块上端面的锁紧轴以及设置在所述锁紧轴上端为外螺纹体；

所述锁紧轴的外螺纹体外套设有锁紧母；

所述所述锁紧架与所述锁紧母之间设置有第一滚珠板；

所述第一滚珠板一端为平面；

所述第一滚珠板另一端为带有不脱出的滚珠面；

所述第一滚珠板的滚珠面与所述安装架上平面接触。

进一步的：

所述滑块与所述旋转盘的下端面之间设置有第二滚珠板。

进一步的：

所述固定架包括底座；

所述运动架包括滑动连接在所述底座上的滑座；

所述旋转装置还包括推动所述滑座滑动的气缸；

所述气缸固定安装在所述底座上；

所述滑座包括左滑板；

所述左滑板以及右滑板之间固定连接有连板；

所述气缸活塞杆与所述连板固定连接；

所述左滑板包括一个端齿以及一个以上的传动齿；

所述端齿、传动齿自左向右形成连贯的齿距和模数相等的齿条；

所述罐体底面设置有罐体台；

所述齿条的齿底个数与所述罐体台个数相同；

所述罐体台为沿所述罐体中心等间距分布的圆台体；

所述端齿的齿高高于所述传动齿；

两个所述传动齿之间的齿距与两个所述罐体台的弧长相等。

进一步的：

所述滑座还包括右滑板；

所述右滑板包括一个端齿以及一个以上的传动齿；

所述端齿、传动齿自右向左形成连贯的齿距和模数相等的齿条；

所述左滑板上的端齿、传动齿与所述右滑板上的端齿、传动齿一一对应在所述罐体两侧；

两端的所述罐体台的距离应大于所述左滑板与右滑板之间齿顶的最短距离；

两端的所述罐体台的距离应小于所述左滑板与右滑板之间齿底的距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 该搅拌罐在带有电机驱动的旋转盘上采用了凸起螺旋台的结构，通过锁紧机构将沿凸起螺旋台滑动的搅动器带动旋转，通过操控电机的正转与反转，使得搅动器在搅拌罐内做反复的螺旋转动，使得搅拌范围全部覆盖，新放入的料液与罐内料液能够充分混合。

2. 为了运动顺畅，在锁紧架与所述锁紧母的接触面设置了第一滚珠板，在搅拌器与旋转盘的接触面设置第二滚珠板，在锁紧后滚珠板可以减低平面接触的摩擦力，使得电机可以轻易带动搅拌器进行搅拌，节约能源。

3. 该搅拌罐设置的旋转装置，通过左滑板以及右滑板的直线运动，拨动整个罐体进行旋转运动，在罐体旋转过程中，当罐胎体碰到端齿331后改变旋转方向时，通过罐体自身的旋转以及罐内螺旋搅拌装置的不同旋转速度，增加了搅拌罐内搅拌料液的摩擦，能够更有利于消解混合瞬间结晶的小颗粒，从而提高高温燃烧的质量，减少缺陷晶体的发生。

附图说明

附图1为本发明的主视结构示意图；

附图2为本发明的螺旋搅拌装置结构示意图；

附图3为本发明的凸起螺旋台的立体示意图；

附图4为本发明的第一螺旋槽和第二螺旋槽的立体示意图；

附图5为本发明的搅拌器的结构示意图；

附图6为本发明的C向结构示意图；

附图7为本发明的锁紧机构的剖面结构示意图；

附图8为本发明的旋转装置的结构示意图。

其中，1螺旋搅拌装置；11电机；12 锁紧机构；121 锁紧轴；122 第一滚珠板；123锁紧母；124 第二滚珠板；13 搅动器；131滑块；132连杆；133 搅杆；134 滑槽；14 旋转盘；15 传动轴；16 锁紧架；16A 第一螺旋槽；17A凸起螺旋台；17B第二螺旋槽；2 罐体；21 罐体台；3 旋转装置；31 底座；32 右滑板；33 左滑板；331端齿；332传动齿；34 气缸；35 连板4进液口；5 出液口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

需要解释的是，术语“高度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的显示。

实施例1

如图1-8所示，一种稀土发光材料制备搅拌罐，包括进液口4、出液口5，其特征在于：包括罐体2、设置在所述罐体2上部的螺旋搅拌装置1以及设置在所述罐体2下端的旋转装置3；所述旋转装置3包括固定架以及运动架；所述罐体2随所述旋转装置3的运动架旋转运动。工作过程如下：在稀土发光材料制备搅拌罐的罐体2内装入酸化好的稀土料液，将用纯水调好的精制草酸料液搅拌罐的输出端接入稀土发光材料制备搅拌罐的进液口，启动螺旋搅拌装置1两种料液进行混合，启动螺旋搅拌装置1的同时启动旋转装置3，旋转装置3驱动罐体2以及在罐体2上部的螺旋搅拌装置1一起旋转，通过边喷淋边搅拌的方式使稀土料液与草酸料液与纯水的混合液进行再混合，搅拌完成后从出液口5排出到固定容器中，然后沉淀成白色料液，放入甩干机甩干，装入陶瓷钵送进电窑加温至950℃，灼烧4小时后，可以看到钵子里显粉红色的条柱型粉体，即：y＋Eu＋Tb发光材料产品。罐体2以及罐体内部的螺旋搅拌装置1同时做旋转运动，增加了液体之间的相互摩擦，易于两种料液混合时形成的瞬间晶体颗粒的分解和融合。

稀土料液为盐酸酸化的氧化物；氧化物和盐酸的摩尔比为1:1.2-1.4，盐酸为质量分数为37%的浓盐酸；

氧化物的配方：y₂O₃ 96.0％±0.005％，Eu₂O₃ 4.0％± 0.002％，Tb₄O₇ 0.003 ±0.0003％；

所述稀土料液：纯水：草酸料液的质量比为1:1：1.2；

草酸料液为草酸和纯水的质量比为1:10。

所述螺旋搅拌装置1包括电机11、上端固定连接在所述电机11输出轴上的传动轴15、固定连接在所述传动轴15下端的旋转盘14、滑动连接在所述旋转盘14下端面的搅动器13、固定连接在所述搅动器13中心的锁紧机构12、以及设置在所述电机11与所述旋转盘14之间的锁紧架16；所述锁紧架16上设置有第一螺旋槽16A；所述锁紧机构12贯穿所述锁紧架16以及旋转盘14。

所述旋转盘14为圆柱体；所述旋转盘14下端面上设置有与所述第一螺旋槽16A同心的凸起螺旋台14A；所述凸起螺旋台14A截面为倒T型；所述旋转盘14上端面上设置有与所述凸起螺旋台14A同心的第二螺旋槽14B；所述螺旋槽14B沿所述旋转盘14厚度方向贯穿；所述螺旋槽14B的宽度小于所述凸起螺旋台14A的最小宽度；所述搅动器13沿所述凸起螺旋台14A滑动；所述锁紧机构12贯穿在所述螺旋槽14B内。所述锁紧机构12包括下端固定连接在所述滑块131上端面的锁紧轴121以及设置在所述锁紧轴121上端为外螺纹体；所述锁紧轴121的外螺纹体外套设有锁紧母123；所述所述锁紧架16与所述锁紧母123之间设置有第一滚珠板122；所述第一滚珠板122一端为平面；所述第一滚珠板122另一端为带有不脱出的滚珠面；所述第一滚珠板122的滚珠面与所述安装架16上平面接触。所述滑块131与所述旋转盘14的下端面之间设置有第二滚珠板124。所述搅动器13包括滑块131、上端固定连接在所述滑块131上的连杆132以及固定连接在所述连杆下端的搅杆133；所述滑块131为长方体；所述滑块131设置有贯穿其长度方向的倒T型滑槽134；所述滑槽134与所述凸起螺旋台14A相适配。所述连杆132为两对角线不等的菱形体；所述连杆132的对角线较长的一端与朝向所述凸起螺旋台14A的长度方向一致。

先将滑块131安装到凸起螺旋台14A的中心起始端或者边缘起始端，将锁紧母123锁紧，再启动电机11的正向转动，带动旋转盘14向一个方向旋转，凸起螺旋台14A旋转，由于锁紧机构12将搅动器13固定拉紧在锁紧架16上，在旋转旋转盘14过程中，滑块131带动搅杆133随凸起螺旋台14A的轨迹曲线由中心向外或者由外向中心螺旋运动，从而使得搅杆133带动料液形成螺旋式涡流，当滑块131运动到边缘时，电机11通过设定时间后反向转动，滑块131带动搅杆133随凸起螺旋台14A的轨迹曲线由外向中心或者由中心向外螺旋运动，如此反复搅拌，由于搅杆133为一定规律的反复动态的螺旋运动，更易于不同料液的混合。

所述固定架包括底座31；所述运动架包括滑动连接在所述底座31上的滑座32；所述旋转装置3还包括推动所述滑座32滑动的气缸34；所述气缸34固定安装在所述底座31上；所述滑座32包括左滑板33；所述左滑板33以及右滑板32之间固定连接有连板35；所述气缸34活塞杆与所述连板35固定连接；所述左滑板33包括一个端齿331以及一个以上的传动齿332；所述端齿331、传动齿332自左向右形成连贯的齿距和模数相等的齿条；所述罐体2底面设置有罐体台21；所述齿条的齿底个数与所述罐体台21个数相同；所述罐体台21为沿所述罐体2中心等间距分布的圆台体；所述端齿331的齿高高于所述传动齿332；两个所述传动齿332之间的齿距与两个所述罐体台21的弧长相等。每一个罐体台21与连贯的齿谷一一对应。

通过气缸34的活塞杆缓慢伸出，带动左滑板33在滑座32上运动，左滑板33上的端齿331以及传动齿332所形成的锯齿条拨动罐体2下端面的罐体台21，使得每一个相邻的罐体台21都被与其对应的锯齿拨动，直到最后一个罐体台21处于最后一个齿谷中，将气缸34的活塞杆缓慢收缩，罐体2反向旋转运动，为了控制罐体2运动的速度，可以在气缸34的入口加入调压阀和缓冲阀，对罐体2的旋转速度进行调整。另外，在每次气缸34换向时，需减缓速度，以防止罐体2与传动齿332或端齿331发生激烈碰撞，而轻微震动则有益于混合晶体的融合和搅拌充分。

实施例2

所述滑座32还包括右滑板32；所述右滑板32包括一个端齿331以及一个以上的传动齿332；所述端齿331、传动齿332自右向左形成连贯的齿距和模数相等的齿条；所述左滑板33上的端齿331、传动齿332与所述右滑板上的端齿331、传动齿332一一对应在所述罐体2两侧；两端的所述罐体台21的距离应大于所述左滑板33与右滑板32之间齿顶的最短距离；两端的所述罐体台21的距离应小于所述左滑板33与右滑板32之间齿底的距离。

加入右滑板32，使得左滑板33和右滑板32上所形成的锯齿条对称设置，左滑板33和右滑板32上的端齿331呈对角线设置，气缸34伸出活塞杆，推动连板35向上运动，左滑板33拨动罐体台2顺时针转动，当左滑板33中最传动齿332拨动一端的罐体台21时，另一端的罐体台21正好位于右滑板32上的端齿331与传动齿332之间的齿谷中，此时气缸34收缩活塞杆，连板35带动左滑板33以及右滑板32向下运动，罐体2保持顺时针转动，当右滑板32中的传动齿332拨动一端的罐体台21时，另一端的罐体台21正好位于左滑板33上的端齿331与传动齿332之间的齿谷中，此时气缸34伸出活塞杆，罐体2始终保持顺时针旋转。

本发明的实施例已经示出和描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以在理解在不脱离本的原理情况下对此实施例进行多种修改、变化、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种稀土发光材料制备搅拌罐，包括进液口（4）、出液口（5），其特征在于：包括罐体（2）、设置在所述罐体（2）上部的螺旋搅拌装置（1）以及设置在所述罐体（2）下端的旋转装置（3）；

所述旋转装置（3）包括固定架以及运动架；

所述罐体（2）随所述旋转装置（3）的运动架旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述螺旋搅拌装置（1）包括电机（11）、上端固定连接在所述电机（11）输出轴上的传动轴（15）、固定连接在所述传动轴（15）下端的旋转盘（14）、滑动连接在所述旋转盘（14）下端面的搅动器（13）、固定连接在所述搅动器（13）中心的锁紧机构（12）、以及设置在所述电机（11）与所述旋转盘（14）之间的锁紧架（16）；

所述锁紧架（16）上设置有第一螺旋槽（16A）；

所述锁紧机构（12）贯穿所述锁紧架（16）以及旋转盘（14）。

3.根据权利要求2所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述旋转盘（14）为圆柱体；

所述旋转盘（14）下端面上设置有与所述第一螺旋槽（16A）同心的凸起螺旋台（14A）；

所述凸起螺旋台（14A）截面为倒T型；

所述旋转盘（14）上端面上设置有与所述凸起螺旋台（14A）同心的第二螺旋槽（14B）；

所述螺旋槽（14B）沿所述旋转盘（14）厚度方向贯穿；

所述螺旋槽（14B）的宽度小于所述凸起螺旋台（14A）的最小宽度；

所述搅动器（13）沿所述凸起螺旋台（14A）滑动；

所述锁紧机构（12）贯穿在所述螺旋槽（14B）内。

4.根据权利要求3所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述搅动器（13）包括滑块（131）、上端固定连接在所述滑块（131）上的连杆（132）以及固定连接在所述连杆下端的搅杆（133）；

所述滑块（131）为长方体；

所述滑块（131）设置有贯穿其长度方向的倒T型滑槽（134）；

所述滑槽（134）与所述凸起螺旋台（14A）相适配。

5.根据权利要求4所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述连杆（132）为两对角线不等的菱形体；

所述连杆（132）的对角线较长的一端与朝向所述凸起螺旋台（14A）的长度方向一致。

6.根据权利要求4所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述锁紧机构（12）包括下端固定连接在所述滑块（131）上端面的锁紧轴（121）以及设置在所述锁紧轴（121）上端为外螺纹体；

所述锁紧轴（121）的外螺纹体外套设有锁紧母（123）；

所述所述锁紧架（16）与所述锁紧母（123）之间设置有第一滚珠板（122）；

所述第一滚珠板（122）一端为平面；

所述第一滚珠板（122）另一端为带有不脱出的滚珠面；

所述第一滚珠板（122）的滚珠面与所述锁紧架（16）上平面接触。

7.根据权利要求6所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述滑块（131）与所述旋转盘（14）的下端面之间设置有第二滚珠板（124）。

8.根据权利要求4所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述固定架包括底座（31）；

所述运动架包括滑动连接在所述底座（31）上的滑座（32）；

所述旋转装置（3）还包括推动所述滑座（32）滑动的气缸（34）；

所述气缸（34）固定安装在所述底座（31）上；

所述滑座（32）包括左滑板（33）；

所述左滑板（33）以及右滑板（32）之间固定连接有连板（35）；

所述气缸（34）活塞杆与所述连板（35）固定连接；

所述左滑板（33）包括一个端齿（331）以及一个以上的传动齿（332）；

所述端齿（331）、传动齿（332）自左向右形成连贯的齿距和模数相等的齿条；

所述罐体（2）底面设置有罐体台（21）；

所述齿条的齿底个数与所述罐体台（21）个数相同；

所述罐体台（21）为沿所述罐体（2）中心等间距分布的圆台体；

所述端齿（331）的齿高高于所述传动齿（332）；

两个所述传动齿（332）之间的齿距与两个所述罐体台（21）的弧长相等。

9.根据权利要求8所述的一种稀土发光材料制备搅拌罐，其特征在于：

所述滑座（32）还包括右滑板（32）；

所述右滑板（32）包括一个端齿（331）以及一个以上的传动齿（332）；

所述端齿（331）、传动齿（332）自右向左形成连贯的齿距和模数相等的齿条；

所述左滑板（33）上的端齿（331）、传动齿（332）与所述右滑板上的端齿（331）、传动齿（332）一一对应在所述罐体（2）两侧；

两端的所述罐体台（21）的距离应大于所述左滑板（33）与右滑板（32）之间齿顶的最短距离；

两端的所述罐体台（21）的距离应小于所述左滑板（33）与右滑板（32）之间齿底的距离。