CN204952730U - 一种砂浆元级颗粒分散器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种砂浆元级颗粒分散器，其搅拌效果好，兼具良好的混合与分散作用，具有较强冲击力与剪切力，能有效打散抱团碳化硅颗粒，且搅拌时间短，可提高单位时间产能。其包括搅拌容器，所述搅拌容器的内部设置有中心转轴，所述中心转轴上布置有上桨叶、下桨叶，其特征在于：所述搅拌容器布置有高速搅拌器，所述高速搅拌器包括盘式锯齿状叶轮、转盘转轴、动力装置，所述搅拌容器的内部的一侧布置有盘式锯齿状叶轮，所述盘式锯齿状叶轮包括转盘、上锯齿片、下锯齿片，所述转盘的中心连接有转盘转轴，所述转盘转轴的上端外接动力装置，所述转盘转轴位于所述搅拌容器的中心位置一侧、偏心布置。

Description

一种砂浆元级颗粒分散器

技术领域

本实用新型涉及硅片切割的技术领域，具体为一种砂浆元级颗粒分散器，本实用新型还提供了一种高速搅拌机。

背景技术

现有技术硅片切割中，硅棒在切片过程中是靠砂浆通过喷嘴喷淋在硅棒上进行冷却，砂浆是硅片切割机切割硅棒的主要辅料之一，其品质的好坏是影响切割硅片良率的一个重要因素。而砂浆是由碳化硅微粉与切割液混合搅拌得到，搅拌效果对于砂浆最终品质至关重要。

现有的搅拌装置见图1，其再搅拌容器内布置有上下两节式搅拌桨叶，砂、液混合后需在搅拌容器内匀速(低速)搅拌6小时方可使用。该搅拌装置有如下缺陷：

①搅拌效果一般，若砂浆中有抱团现象，基本不可能重新打散；

②砂浆桶内砂浆整体循环程度低；

③所需搅拌时间较长。

为此，需要研发一种搅拌装置，以提高砂、液混合效果，使砂浆得到充分循环，并有效打散抱团砂，减少因抱团而引起的砂浆堵袋以及质量异常现象，从而缩短搅拌时间、提高砂浆质量。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种砂浆元级颗粒分散器，其搅拌效果好，兼具良好的混合与分散作用，具有较强冲击力与剪切力，能有效打散抱团碳化硅颗粒，且搅拌时间短，可提高单位时间产能。

一种砂浆元级颗粒分散器，其技术方案是这样的：其包括搅拌容器，所述搅拌容器的内部设置有中心转轴，所述中心转轴上布置有上桨叶、下桨叶，其特征在于：所述搅拌容器布置有高速搅拌器，所述高速搅拌器包括盘式锯齿状叶轮、转盘转轴、动力装置，所述搅拌容器的内部的一侧布置有盘式锯齿状叶轮，所述盘式锯齿状叶轮包括转盘、上锯齿片、下锯齿片，所述转盘的中心连接有转盘转轴，所述转盘转轴的上端外接的动力装置，所述转盘转轴位于所述搅拌容器的中心位置一侧、偏心布置，所述转盘转轴垂直向布置，所述盘式锯齿状叶轮位于所述上桨叶、下桨叶之间的空间位置内，所述转盘的外环面均布有上凸的上锯齿片，所述转盘的外环面均布有下凸的下锯齿片，相邻的上锯齿片之间留有间距，相邻的下锯齿片之间留有间距，所述盘式锯齿状叶轮的转盘水平布置。

其进一步特征在于：所述盘式锯齿状叶轮位于搅拌容器的上端出口的下方位置，确保砂浆抽取时能有足够的充分混合；

所述动力装置具体为电机，所述电机支承于搅拌器支架，所述搅拌器支架支承于所述搅拌容器的上端面；

所述上锯齿片、下锯齿片所对应的外环面组合形成所述转盘的外径所对应的圆形；

所述上桨叶的搅拌半径小于所述下桨叶的搅拌半径；

所述下桨叶的搅拌半径的垂直向空间覆盖所述盘式锯齿状叶轮的转盘范围，确保搅拌的充分；

所述上桨叶的搅拌半径的垂直向空间和所述盘式锯齿状叶轮的转盘范围有部分空间重合，且所述转盘转轴和所述上桨叶互不干涉；

所述盘式锯齿状叶轮、搅拌器支架、电机可以进行转运，适用于多个搅拌容器，降低了设备成本。

一种高速搅拌器，其特征在于：其包括盘式锯齿状叶轮，所述盘式锯齿状叶轮包括转盘、上锯齿片、下锯齿片，所述转盘的中心连接有转盘转轴，所述转盘转轴的上端外接动力装置，所述转盘的外环面均布有上凸的上锯齿片，所述转盘的外环面均布有下凸的下锯齿片，相邻的上锯齿片之间留有间距，相邻的下锯齿片之间留有间距。

其进一步特征在于：所述动力装置具体为电机。

盘式锯齿状叶轮的上下部为交错对称的锯齿状的上锯齿片、下锯齿片，在转动时，由转盘转轴旋转带动转动，如图5所示，转盘的高速旋转使搅拌桶内的砂浆呈现滚动的环流，并产生一个很大的旋涡，位于砂浆顶部表面的碳化硅颗粒，很快呈螺旋状下降到旋涡的底部。在转盘边缘会形成一个湍流区，在这个区域内，碳化硅颗粒会受到较强的剪切和冲击作用，使抱团颗粒很快分散到切割液中，在此区域外，还会形成上、下两个流束，使砂浆得到充分的循环和翻动，盘式锯齿状叶轮下方呈现层流状态，不同速度液层之间的相互作用，包括黏度剪切力，能起到很好的分散效果。

采用本实用新型的结构后，砂浆经过原有的上桨叶、下桨叶搅拌时，还受到盘式锯齿状叶轮的搅动，由于盘式锯齿状叶轮的转盘的外环面均布有上凸的上锯齿片、下凸的下锯齿片，使得搅拌效果好，上锯齿片、下锯齿片的存在，使得搅拌时兼具良好的混合与分散作用，具有较强冲击力与剪切力，能有效打散抱团碳化硅颗粒，且搅拌只需三小时即可，搅拌时间短，可提高单位时间产能。

附图说明

图1为现有的搅拌装置的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；；

图3为本实用新型的盘式锯齿状叶轮的结构示意图；

图4为本实用新型的高速搅拌机的结构示意图；

图5为本实用新型的高速搅拌机的砂浆搅拌循环示意图；

图中各序号所对应的标注名称如下：

搅拌容器1、中心转轴2、上桨叶3、下桨叶4、盘式锯齿状叶轮5、转盘转轴6、动力装置7、转盘8、上锯齿片9、下锯齿片10、搅拌器支架11。

具体实施方式

一种砂浆元级颗粒分散器，见图2～图5：其包括搅拌容器1，搅拌容器1的内部设置有中心转轴2，中心转轴2上布置有上桨叶3、下桨叶4，搅拌容器1布置有高速搅拌器，高速搅拌器包括盘式锯齿状叶轮5、转盘转轴6、动力装置7，搅拌容器1的内部的一侧布置有盘式锯齿状叶轮5，盘式锯齿状叶轮5包括转盘8、上锯齿片9、下锯齿片10，转盘8的中心连接有转盘转轴6，转盘转轴6的上端外接的动力装置10，转盘转轴6位于搅拌容器1的中心位置一侧、偏心布置，转盘转轴6垂直向布置，盘式锯齿状叶轮5位于上桨叶3、下桨叶4之间的空间位置内，转盘8的外环面均布有上凸的上锯齿片9，转盘8的外环面均布有下凸的下锯齿片10，相邻的上锯齿片9之间留有间距，相邻的下锯齿片10之间留有间距，盘式锯齿状叶轮5的转盘8水平布置。

其进一步特征在于：盘式锯齿状叶轮5位于搅拌容器的1上端出口的下方位置，确保砂浆抽取时能有足够的充分混合；

动力装置7具体为电机，电机支承于搅拌器支架11，搅拌器支架11支承于搅拌容器1的上端面；

上锯齿片9、下锯齿片10所对应的外环面组合形成转盘8的外径所对应的圆形；

上桨叶3的搅拌半径小于下桨叶4的搅拌半径；

下桨叶4的搅拌半径的垂直向空间覆盖盘式锯齿状叶轮5的转盘8范围，确保搅拌的充分；

上桨叶3的搅拌半径的垂直向空间和盘式锯齿状叶轮5的转盘范围有部分空间重合，且转盘转轴6和上桨叶互不干涉；

盘式锯齿状叶轮5、搅拌器支架11、电机可以进行转运，适用于多个搅拌容器1，即高速搅拌器为外置方式，其附带优势如下：开始搅拌时可以用原有中心转轴的低速搅拌，防止粉尘飞扬；且降低现有搅拌桶二次加工成本、清洗维修方便、一个高速搅拌装置可用于多个搅拌桶等，降低了设备成本。

一种高速搅拌器，见图3～图5：其包括盘式锯齿状叶轮5，盘式锯齿状叶轮5包括转盘8、上锯齿片9、下锯齿片10，转盘8的中心连接有转盘转轴6，转盘转轴6的上端外接动力装置7，转盘8的外环面均布有上凸的上锯齿片9，转盘8的外环面均布有下凸的下锯齿片10，相邻的上锯齿片9之间留有间距，相邻的下锯齿片10之间留有间距。

优选地，动力装置7具体为电机。

盘式锯齿状叶轮5的上下部为交错对称的锯齿状的上锯齿片9、下锯齿片10，在转动时，由转盘转轴6旋转带动转动，如图5所示，转盘8的高速旋转使搅拌桶内的砂浆呈现滚动的环流，并产生一个很大的旋涡，位于砂浆顶部表面的碳化硅颗粒，很快呈螺旋状下降到旋涡的底部，在转盘8边缘会形成一个湍流区，在这个区域内，碳化硅颗粒会受到较强的剪切和冲击作用，使抱团颗粒很快分散到切割液中，在此区域外，还会形成上、下两个流束，使砂浆得到充分的循环和翻动，盘式锯齿状叶轮5下方呈现层流状态，不同速度液层之间的相互作用，包括黏度剪切力，起到很好的分散效果。

高度搅拌器在搅拌容器中的位置偏心垂直放置，其主要考虑以下主要因素：

①增加分散效率

从纯机械的角度来看，将轴心置于搅拌桶正中心位置较好，因为轴偏置运转会给轴带来附加的载荷并使功率消耗加大，但从工艺角度来看，轴适当偏置是一件好事，对提高分散效率有利，还可阻止液体打旋(极大降低混合效果)，减小旋涡深度(防止砂浆在边缘处外溢)，改善循环效果。

②形成层流

层流状态时，流体中粘度剪切力为主要作用力，有更好的分散效果

根据雷诺数计算公式：

Re＝ρvh/μ

式中Re为雷诺数(一般而言不大于2000处于层流状态，2000-4000为过渡状态，4000以上为湍流状态)；

ρ——砂浆密度，kg/m³；

v——叶轮圆周速度，m/s；

h——特征尺寸，此处取叶轮距搅拌槽底的距离，m；

μ——漆浆黏度，Pa.s。

对于砂浆来说，密度ρ、粘度μ在现有规定工艺下为不可变值，要形成稳定层流或者过度状态，就需一定程度上减小叶轮转速，降低叶轮放置高度。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种砂浆元级颗粒分散器，其包括搅拌容器，所述搅拌容器的内部设置有中心转轴，所述中心转轴上布置有上桨叶、下桨叶，其特征在于：所述搅拌容器布置有高速搅拌器，所述高速搅拌器包括盘式锯齿状叶轮、转盘转轴、动力装置，所述搅拌容器的内部的一侧布置有盘式锯齿状叶轮，所述盘式锯齿状叶轮包括转盘、上锯齿片、下锯齿片，所述转盘的中心连接有转盘转轴，所述转盘转轴的上端外接的动力装置，所述转盘转轴位于所述搅拌容器的中心位置一侧、偏心布置，所述转盘转轴垂直向布置，所述盘式锯齿状叶轮位于所述上桨叶、下桨叶之间的空间位置内，所述转盘的外环面均布有上凸的上锯齿片，所述转盘的外环面均布有下凸的下锯齿片，相邻的上锯齿片之间留有间距，相邻的下锯齿片之间留有间距，所述盘式锯齿状叶轮的转盘水平布置。

2.如权利要求1所述的一种砂浆元级颗粒分散器，其特征在于：所述盘式锯齿状叶轮位于搅拌容器的上端出口的下方位置。

3.如权利要求1所述的一种砂浆元级颗粒分散器，其特征在于：所述动力装置具体为电机，所述电机支承于搅拌器支架，所述搅拌器支架支承于所述搅拌容器的上端面。

4.如权利要求1所述的一种砂浆元级颗粒分散器，其特征在于：所述上锯齿片、下锯齿片所对应的外环面组合形成所述转盘的外径所对应的圆形。

5.如权利要求1所述的一种砂浆元级颗粒分散器，其特征在于：所述上桨叶的搅拌半径小于所述下桨叶的搅拌半径，所述下桨叶的搅拌半径的垂直向空间覆盖所述盘式锯齿状叶轮的转盘范围，所述上桨叶的搅拌半径的垂直向空间和所述盘式锯齿状叶轮的转盘范围有部分空间重合，且所述转盘转轴和所述上桨叶互不干涉。

6.如权利要求3所述的一种砂浆元级颗粒分散器，其特征在于：所述盘式锯齿状叶轮、搅拌器支架、电机可以进行转运，适用于多个搅拌容器。