CN202078873U - 一种大型防腐蚀搅拌桨 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大型化工浸取槽内的防腐蚀搅拌桨。本实用新型的大型防腐蚀搅拌桨，包括搅拌轴、搅拌桨叶及轮毂，其技术要点是，搅拌桨叶的厚度为60~90mm，桨叶叶片的根部与轮毂毂架连接处无缝隙，采用防腐材料胶泥造型，形成一个无涡液防腐流道。对于弧形桨叶，桨叶水平放置时桨叶叶片的开液面即叶片两侧面从叶片尾部起到叶片中部、根部与水平面形成不相等的斜角，桨叶叶片以其两侧底边线所形成的平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴上；对于直板桨叶，桨叶叶片以其底平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴上。本实用新型不涡液导流好、推进力大搅拌效果好、浸取时间短、使用寿命长，适用于150-500m³容积的大型化工浸取槽。

Description

一种大型防腐蚀搅拌桨

技术领域

本实用新型属于搅拌桨技术领域，具体涉及一种用于大型化工浸取槽内的防腐蚀搅拌桨。

背景技术

通常，在电化行业，对于二氧化锰、金属锰、电解铜和电解铝等大型浸取槽内所用搅拌桨的要求比较高，需要适合大容积、低速搅拌运转、导流好、推进力大、抗腐蚀、抗高温等要求。目前的搅拌桨叶、轮毂、轴大致分为三大类：一类是钛316L和不锈钢材料制作的，包括各种导流和结构形状的都有，但桨叶厚度一般只有15-20㎜，经常脱焊，遇强腐蚀性磨损快，桨叶与毂架连接处凸凹大，易产生大涡液，严重影响推进力或上扬力，并且造价高、使用寿命短、搅拌效果差、浸取时间长；二类是各种橡胶塑料制作的，其凸凹接缝在温差大时由于反弹力和裂变易产生渗漏，高温与强腐蚀时易烧焦，因此，老化快、维修难度大、使用时间短、桨叶与毂架连接处产生涡液大、导流差、推进力小、搅拌效果差、浸取时间长；三类是防腐材料制作的，比如磷片、环氧、KPI胶泥、呋喃、酚醛玻璃钢，其在高温、强腐蚀、长时间搅拌中，磨损快、热胀冷缩系数差、施工难度大、养护期长、使用时间短、涡液大、导流差、推进力小、搅拌效果差、浸取时间长。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种不涡液导流好、推进力大搅拌效果好、浸取时间短、使用寿命长的用于150-500m³容积浸取槽的大型防腐蚀搅拌桨。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该大型防腐蚀搅拌桨，包括搅拌轴、搅拌桨叶及轮毂，搅拌桨叶包括基于桨叶形状的钢骨架和包裹钢骨架而成形的防腐材料，钢骨架通过螺钉与轮毂的对接板连接；搅拌桨叶或为上下两面分别为凸凹弧面的弧形桨叶，或为上、下面均为平面的直板桨叶；其特点是：

所述弧形桨叶叶片厚度范围是60~80mm；桨叶水平放置时桨叶叶片的开液面即叶片两侧面从叶片尾部到叶片中部侧面、从叶片中部到叶片根部侧面与水平面形成不相等的斜角：叶片的前开液面即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的左侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面和从叶片中部到叶片根部侧面，两个侧面均向右倾斜，与水平面的夹角分别是80˚~85˚和75˚~80˚；叶片的后开液面即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的右侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面，也向右倾斜，与水平面的夹角是83˚~87˚；桨叶叶片以其两侧底边线所形成的平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴上，桨叶的前开液面处于上方，后开液面处于下方，倾斜角度范围为25~45度；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处无缝隙，采用防腐胶泥制成一个趋向搅拌轴的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处的上部也无缝隙，采用防腐胶泥制成圆弧形过渡面；

所述直板桨叶叶片厚度范围是65~90mm；桨叶水平放置时桨叶叶片的开液面即叶片两侧面与水平面的夹角均为90˚；桨叶叶片以其底平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴上，与所述弧形桨叶的定义相同，前开液面处于上方，后开液面处于下方，倾斜角度范围为25~45度；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处无缝隙，采用防腐胶泥制成一个趋向搅拌轴的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处的上部之间也无缝隙，采用防腐胶泥制成圆弧形过渡面；

所述搅拌轴采用Ф194~219mm的厚壁管，除安装有轮毂毂架之外的搅拌轴的管壁外依次设有里层防腐胶泥层、钢网钢丝层、外层防腐胶泥层；

所述搅拌轴上或是安装有双层八桨，即底层安装有一个四叶片的弧形桨叶，上层安装有一个四叶片的直板桨叶；

所述搅拌轴上或是安装有三层十桨，即底层安装有一个两叶片的直板桨叶，中层安装有一个四叶片的弧形桨叶，上层安装有一个四叶片的直板桨叶。

针对不同的容积和转速，为确保重量平衡和重心集结平衡，所述弧形桨叶的钢骨架或是钢板骨架，或是钢板钢筋骨架；是钢板骨架时，在钢板上钻有若干圆孔；是钢板钢筋骨架时，其与轮毂对接板通过螺钉连接的部分是钢板，或是位于这部分的一边都是钢板，并在钢板上钻有若干圆孔，另外的是钢筋结构；

所述直板桨叶的钢骨架是钢板结构，并在钢板位于桨叶尾部处钻有尾部为圆弧形边其余为直线形边的空洞，在钢板中部钻有方形或三角形的空洞。

本实用新型由于采用厚度数值较大的桨叶，并且，桨叶叶片安装在搅拌轴上时相对于水平面倾斜一定的角度，弧形桨叶的开液面也与水平面形成一定的斜角；加上采用防腐胶泥在桨叶叶片的根部与轮毂毂架涂抹造型，形成了桨叶与搅拌轴之间无缝隙的无涡液防腐流道，增强了推进力，在桨叶低速运转时（39~60转/分）产生八字形大波浪，大波浪的间隙落差顺着流道使推进力加强。实验证明，采用本实用新型中的双层八桨或三层十桨搅拌桨接替式推进，每分钟可翻混液体1200~2600m­³，属隐形大波浪混合，在150m³至380m³的容积下只需要一台就超过原有不锈钢方案2至3台的搅拌效果，在同等条件下能降低残碴含量0.5~1％。并且，大推进力使运转中的搅拌轴重量减轻，减少了机械磨损。

本实用新型的搅拌轴由于采用了防腐胶泥层及钢丝钢网层的结构工艺，增加了其整体强度、抗异物冲击及防腐性。桨叶也采用了耐腐蚀的活性酚醛树脂及制备工艺，实验证明，桨叶表面吸水率为0，且达到在浓酸、稀酸及高温下无腐蚀，莫氏硬度≤7，年磨损1-2毫米。

经实验证明，本实用新型的有效益果主要体现在如下几个方面：

（1）使用寿命长：本实用新型的使用寿命是不锈钢材料的数倍或是其它材料的数十倍。

（2）耐高温：在﹣3℃至+130℃温度范围内不龟裂。

（3）耐磨损：在二氧化锰和金属锰使用中年磨损0.7-2.0㎜。

（4）耐强腐蚀：在电解二氧化锰和金属酸太白介质中，硫酸由浓至稀的强腐蚀过程中，无腐蚀性剥落。

（5）高推进力：桨叶与轮毂连接处用胶泥造型无涡液流道，高效利用运转搅拌推进力。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型的四叶片弧形桨叶安装于轮毂毂架时未涂抹防腐胶泥时的结构示意图。

图3是本实用新型的四叶片直板桨叶安装于轮毂毂架时未涂抹防腐胶泥时的结构示意图。

图4是本实用新型的两叶片直板桨叶安装于轮毂毂架时未涂抹防腐胶泥时的结构示意图。

图5是本实用新型的搅拌轴的剖面结构示意图。

图6至图9是本实用新型的弧形桨叶的钢骨架的结构示意图。

图10至图11是本实用新型的直板桨叶的钢骨架的结构示意图。

图12是弧形桨叶的多层连体模具的结构示意图。

图13是直板桨叶的多层连体模具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

参见图1，本实施例是一个双层八桨搅拌桨，它包括搅拌轴1、弧形桨叶2和直板桨叶3，轮毂4和轮毂5，弧形桨叶2和直板桨叶3是由其内部基于桨叶形状的钢骨架和包裹钢骨架而成形的防腐材料组成。由图可见，双层八桨搅拌桨是在搅拌轴1的底层通过轮毂4安装四叶片的弧形桨叶2，在搅拌轴1的上层通过轮毂5安装四叶片的直板桨叶3。

本实施例的弧形桨叶2的叶片厚度是70mm，叶片的上、下两面分别为凸、凹的弧面。桨叶水平放置时，桨叶叶片的开液面即叶片两侧面从叶片尾部到叶片中部侧面、从叶片中部到叶片根部侧面与水平面形成不相等的斜角，也就是说，叶片的前开液面601即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的左侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面和从叶片中部到叶片根部侧面，两个侧面均向右倾斜，与水平面的夹角分别是82˚和78˚；叶片的后开液面602即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的右侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面，也向右倾斜，与水平面的夹角是85˚。弧形桨叶2的叶片以其两侧底边线所形成的平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴1上，桨叶的前开液面601处于上方，后开液面602处于下方，倾斜角度为30度。参见图2，具体地说，弧形桨叶2是通过其根部的螺钉7连接到轮毂4的对接板8上。由图1可见，桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处无缝隙，采用防腐胶泥制成一个趋向搅拌轴1的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道9。另外，桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处的上部也无缝隙，采用防腐胶泥制成圆弧形过渡面10。

本实施例的直板桨叶3的叶片厚度是75mm，叶片的上、下面均为平面。桨叶叶片的开液面即叶片两侧面与叶片的底平面形成直角；桨叶叶片也以其底平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴1上，桨叶的前开液面1101处于上方，后开液面1102处于下方，倾斜角度范围为30度。参见图3，具体地说，直板桨叶3也是通过其根部的螺钉12连接到轮毂5的对接板13上。由图1可见，桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处也无缝隙，采用防腐胶泥制成一个趋向搅拌轴1的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道14；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处的上部之间也无缝隙，采用防腐胶泥制成圆弧形过渡面15。

参见图5，本实施例的搅拌轴1采用Ф219mm的厚壁管，除安装有轮毂毂架之外的搅拌轴1的管壁16的外面依次设有里层防腐胶泥层17、钢网钢丝层18、外层防腐胶泥层19。

参见图6、图7、图8和图9，是本实用新型的弧形桨叶2内部的钢骨架的四种结构形式的示意图。其中，图6和图7是钢板骨架，由图可见，在钢板上钻有若干圆孔。图8和图9是钢板钢筋骨架，由图可见，其与轮毂对接板通过螺钉7连接的部分是钢板，或是位于这部分的一边都是钢板（如图9所示），并在钢板上钻有若干圆孔，另外的则是钢筋结构。参见图10和图11，是本实用新型的直板桨叶3内部的钢骨架的两种结构形式的示意图。直板桨叶3的钢骨架是钢板结构，由图可见，在钢板位于桨叶尾部处钻有尾部为圆弧形边其余为直线形边的空洞，在钢板中部钻有方形或三角形的空洞。上述桨叶钢骨架结构是按工厂工艺条件、固液比、桨叶角度、扭力等因素来选择，能确保重平衡、重心平衡。

本实用新型双层八桨搅拌桨的制备过程如下：

（1）桨叶的制作：首先，将弧形桨叶2和直板桨叶3的钢骨架除锈后进行两次防腐工艺处理；

采用多层连体模具一次制作多片桨叶：参见图12、图13，分别是弧形桨叶2和直板桨叶3的多层连体模具，采用该模具可一次制造四片桨叶。先将防腐材料即活性酚醛树脂、瓷粉、石英粉、金刚砂分别按19.17%、43%、12.5%、25.33%的质量百分比的混合物注入每层模具的底部，按工艺分层扎压，然后放入钢骨架，再注入防腐材料，再分层扎压、定形滚压、放隔膜分离定型板、装连接模再进行连体铸塑好后放上顶部定位模，推进封闭式设备内保温硫化；

在60℃的温度下硫化处理36小时后，再降温、松膜、脱膜、修整，然后在活性酚醛树脂内加入隔热粉后，用热渗法涂刷在桨叶上，再在80℃的温度下硫化24小时，如此反复连续7次硫化处理至桨叶表面光亮；

对于制作弧形桨叶，将弧形桨叶的开液面即叶片两侧面从叶片尾部到叶片中部侧面、从叶片中部到叶片根部侧面与水平面形成不相等的斜角，也就是说，叶片的前开液面即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的左侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面和从叶片中部到叶片根部侧面，两个侧面均向右倾斜，与水平面的夹角分别是82˚和78˚；叶片的后开液面即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的右侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面，也向右倾斜，与水平面的夹角是85˚。叶片的上、下两面分别为凸、凹的弧面，桨叶叶片厚度是70mm；

对于制作直板桨叶，叶片的上、下面均为平面，桨叶叶片厚度是75mm，桨叶叶片的开液面即叶片两侧面与叶片的底平面形成直角；。

（2）桨叶的安装：将上述工艺制作的四片弧形桨叶的根部通过螺钉安装到搅拌轴底层的轮毂毂架的对接板上，并使桨叶叶片以其两侧底边线所形成的平面与水平面倾斜30度，桨叶的前开液面处于上方，后开液面处于下方；将上述工艺制作的四片直板桨叶的根部通过螺钉安装到搅拌轴上层的轮毂毂架的对接板上，并使桨叶叶片的底平面相对于水平面倾斜30度，桨叶的前开液面处于上方，后开液面处于下方。

（3）流道造型：在桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处采用防腐胶泥涂抹造型，使桨叶叶片根部与毂架之间无缝隙，从而形成一个趋向搅拌轴的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道；在桨叶叶片根部与毂架对接板连接处的上部采用防腐胶泥涂抹造型，使桨叶叶片根部与对接板上部的毂架之间无缝隙，从而形成一个圆弧形过渡面。其中，防腐胶泥是指活性酚醛树脂、耐酸粉填料、固化剂按1：1.8：0.02的质量比的混合物。

（4）搅拌轴的防腐制备：搅拌轴采用Ф219mm的厚壁管制成，除安装有轮毂毂架之外的搅拌轴的管壁外，首先糊一层防腐胶泥，形成里层防腐胶泥层，再套上2mm的钢网，用Ф2mm的钢丝捆紧后，再糊上一层防腐胶泥，最后用耐酸粉手工抛光增强表面密度，从而形成厚度为15mm的外层防腐胶泥层。其中，防腐胶泥是指活性酚醛树脂、耐酸粉填料、固化剂按1：1.8：0.02的质量比的混合物。

上述制备过程中，步骤（1）中第一次硫化处理36小时的温度可以是60℃~130℃中的任一温度；脱膜、修整后的硫化处理24小时的温度可以是80℃~130℃中的任一温度，如此反复连续6次或7次。弧形桨叶的前开液面即从叶片尾部到叶片中部侧面和从叶片中部到叶片根部侧面与水平面的夹角分别可以是80˚~85˚和75˚~80˚中的任一角度，弧形桨叶的后开液面即从叶片尾部到叶片中部侧面与水平面的夹角可以是83˚~87˚中的任一角度。弧形桨叶的厚度可以是60~80mm中的任一数值，直板桨叶的厚度可以是65~90mm中的任一数值。

步骤（2）中，桨叶叶片以其两侧底边线所形成的平面相对于水平面倾斜安装于搅拌轴上，倾斜角度范围可以是25~45度中的任一数值。

步骤（4）中，搅拌轴可采用Ф194~219mm中任一规格的厚壁管；外层防腐胶泥层的厚度可以在13~15mm的范围内。

步骤（3）和步骤（4）中所述防腐胶泥可以是活性酚醛树脂、耐酸粉填料、固化剂按1：1.2~1.8：0.02~0.05的质量比混合。

另外，参见图4，是两叶片的直板桨叶，参照上述双层八桨搅拌桨的工艺制作方法，将两叶片直板桨叶安装于搅拌轴的底层，将四叶片弧形桨叶安装于搅拌轴的中层，四叶片直板桨叶安装于搅拌轴的上层，从而形成三层十桨搅拌桨。

Claims (2)

1. 一种大型防腐蚀搅拌桨，包括搅拌轴、搅拌桨叶及轮毂，搅拌桨叶包括基于桨叶形状的钢骨架和包裹钢骨架而成形的防腐材料，钢骨架通过螺钉与轮毂的对接板连接；搅拌桨叶或为上下两面分别为凸凹弧面的弧形桨叶，或为上、下面均为平面的直板桨叶；其特征在于：

所述弧形桨叶叶片厚度范围是60~80mm；桨叶水平放置时桨叶叶片的开液面即叶片两侧面从叶片尾部到叶片中部侧面、从叶片中部到叶片根部侧面与水平面形成不相等的斜角：叶片的前开液面即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的左侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面和从叶片中部到叶片根部侧面，两个侧面均向右倾斜，与水平面的夹角分别是80˚~85˚和75˚~80˚；叶片的后开液面即从叶片尾端向搅拌轴心方向看去的右侧面包括从叶片尾部到叶片中部侧面，也向右倾斜，与水平面的夹角是83˚~87˚；桨叶叶片以其两侧底边线所形成的平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴上，桨叶的前开液面处于上方，后开液面处于下方，倾斜角度范围为25~45度；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处无缝隙，采用防腐胶泥制成一个趋向搅拌轴的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处的上部也无缝隙，采用防腐胶泥制成圆弧形过渡面；

所述直板桨叶叶片厚度范围是65~90mm；桨叶水平放置时桨叶叶片的开液面即叶片两侧面与水平面的夹角均为90˚；桨叶叶片以其底平面与水平面倾斜着安装于搅拌轴上，与所述弧形桨叶的定义相同，前开液面处于上方，后开液面处于下方，倾斜角度范围为25~45度；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处无缝隙，采用防腐胶泥制成一个趋向搅拌轴的厚度由65 mm至85 mm至135 mm渐变的无涡液防腐流道；桨叶叶片的根部与轮毂毂架对接板连接处的上部之间也无缝隙，采用防腐胶泥制成圆弧形过渡面；

所述搅拌轴采用Ф194~219mm的厚壁管，除安装有轮毂毂架之外的搅拌轴的管壁外依次设有里层防腐胶泥层、钢网钢丝层、外层防腐胶泥层；

所述搅拌轴上或是安装有双层八桨，即底层安装有一个四叶片的弧形桨叶，上层安装有一个四叶片的直板桨叶；

所述搅拌轴上或是安装有三层十桨，即底层安装有一个两叶片的直板桨叶，中层安装有一个四叶片的弧形桨叶，上层安装有一个四叶片的直板桨叶。

2.根据权利要求1所述的大型防腐蚀搅拌桨，其特征在于：所述弧形桨叶的钢骨架或是钢板骨架，或是钢板钢筋骨架；是钢板骨架时，在钢板上钻有若干圆孔；是钢板钢筋骨架时，其与轮毂对接板通过螺钉连接的部分是钢板，或是位于这部分的一边都是钢板，并在钢板上钻有若干圆孔，另外的是钢筋结构；

所述直板桨叶的钢骨架是钢板结构，并在钢板位于桨叶尾部处钻有尾部为圆弧形边其余为直线形边的空洞，在钢板中部钻有方形或三角形的空洞。

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