CN210229676U - 搅拌装置和用于玻璃固化的冷坩埚 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种搅拌装置和一种用于玻璃固化的冷坩埚。所述搅拌装置包括：搅拌桨、升降装置和旋转驱动装置；所述升降装置与所述搅拌桨连接，用于驱动所述搅拌桨沿预设轨迹进行轴向运动；所述旋转驱动装置也与所述搅拌桨连接，用于在所述搅拌桨沿预设轨迹每到达一目标位置时，就驱动所述搅拌桨按照对应的预设速度旋转。本实用新型所述搅拌装置通过升降装置来调整搅拌桨的搅拌位置，通过旋转驱动装置来调整搅拌桨的搅拌速度，可使熔融态玻璃与物料混合得更加充分、均匀，同时也可减少冷坩埚底部的重金属沉积。

Description

搅拌装置和用于玻璃固化的冷坩埚

技术领域

本实用新型涉及核应用技术领域，具体涉及一种搅拌装置，以及一种用于玻璃固化的冷坩埚。

背景技术

在核工业高放废液处理工程中，玻璃固化技术是应用最为广泛的整备技术。玻璃固化是把放射性废液掺和在玻璃基料中形成玻璃固化体的过程。其具体过程包括：对放射性废液进行浓缩、煅烧，使其所含的盐分转化成氧化物，然后再与玻璃基料一起熔融，最终浇铸成玻璃固化体。

随着对放射性废液的玻璃固化材质、玻璃固化工艺和设备研究的发展，冷坩埚玻璃固化技术应运而生。冷坩埚技术是一种从工业高温冶金行业移植过来的玻璃熔制技术，其利用电源产生高频电流再通过感应线圈转换成电磁流入待处理物料内部，以形成涡流并产生热量，从而实现待处理物料的直接加热熔融。

在冷坩埚玻璃固化工艺中，冷坩埚熔炉是最重要的关键设备之一。为了提高玻璃的熔制速率，减少熔炉底部重金属沉积，促进熔融态玻璃与物料(经浓缩、煅烧后的放射性废液)混合均匀，从而得到性能更好的玻璃固化体，需要配置适用于冷坩埚设备搅拌熔融玻璃的机械搅拌装置。

然而，发明人发现，在高温、高频条件下，现有冷坩埚熔炉配置的机械搅拌装置受结构所限，存在熔融态玻璃与物料混合不够充分、均匀的问题。

实用新型内容

为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本实用新型。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种搅拌装置，其包括：搅拌桨、升降装置和旋转驱动装置；所述升降装置与所述搅拌桨连接，用于驱动所述搅拌桨沿预设轨迹进行轴向运动；所述旋转驱动装置也与所述搅拌桨连接，用于在所述搅拌桨沿预设轨迹每到达一目标位置时，就驱动所述搅拌桨按照对应的预设速度旋转。

可选地，所述升降装置包括：升降驱动电机和升降传动部件；所述升降驱动电机与所述升降传动部件连接，所述升降传动部件与所述搅拌桨连接。

可选地，所述旋转驱动装置包括：搅拌桨驱动电机和搅拌桨传动部件；所述搅拌桨驱动电机与所述搅拌桨传动部件连接，所述搅拌桨传动部件与所述搅拌桨连接。

可选地，所述搅拌桨的内部设有冷却介质流通通道，所述搅拌桨上设有与所述冷却介质流通通道连通的冷却介质进出口。

可选地，所述冷却介质流通通道沿所述搅拌桨的长度方向，自所述搅拌桨的顶部延伸至其底部，再返回至所述搅拌桨的顶部。

可选地，所述冷却介质进出口设置在所述搅拌桨的顶部。

可选地，所述冷却介质采用冷却水。

本实用新型还提供一种用于玻璃固化的冷坩埚，包括熔炉，还包括与熔炉炉体可拆卸地连接的上述搅拌装置。

可选地，所述搅拌装置通过其上设置的安装法兰与所述熔炉炉体上设置的配套法兰固定在所述熔炉炉体上。

有益效果：

1)本实用新型所述搅拌装置通过升降装置来调整搅拌桨的搅拌位置，通过旋转驱动装置来调整搅拌桨的搅拌速度，可使熔融态玻璃与物料混合得更加充分、均匀，同时也可减少冷坩埚底部的重金属沉积；

2)本实用新型所述搅拌装置的搅拌桨在伸入熔融态玻璃前，其内部通入循环冷却水，使搅拌桨在搅拌时表层形成固态玻璃层，保护搅拌桨免于被物料腐蚀，延长其使用寿命。

3)所述搅拌装置通过安装法兰与冷坩埚的熔炉炉体上对应的配套法兰连接固定，所述搅拌装置配有专门的起吊部件和机械手，操作所述机械手可安装与拆卸法兰上的螺栓，从而可通过远距离操作机械手和起吊部件来实现所述搅拌装置的远距离维修与更换。

4)所述搅拌装置不仅适用于核工业高放废液理工程中冷坩埚内熔融态玻璃的搅拌，对其他领域涉及熔融态玻璃搅拌的场合也具有很好的适用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的搅拌装置的结构示意图。

图中：1－升降驱动电机；2－升降传动部件；3－冷却水进出口；4－搅拌桨驱动电机；5－搅拌桨传动部件；6－安装法兰；7

－搅拌桨；8－配套法兰。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

针对现有冷坩埚内熔融态玻璃的搅拌需求，本实用新型实施例提供一种搅拌装置。所述搅拌装置不但适用于核工业高放废液处理工程中冷坩埚内熔融态玻璃的搅拌，还适用于其他领域涉及熔融态玻璃搅拌的场合，甚至适用于其他领域涉及高温物料搅拌的场合。

如图1所示，所述搅拌装置包括：搅拌桨7、升降装置和旋转驱动装置。其中，升降装置与搅拌桨7连接，用于驱动搅拌桨7沿预设轨迹进行轴向运动，以使得搅拌桨在不搅拌时可以被提升至液位以上，在搅拌时可以下降至液位以下不同深度处从而对不同深度的熔融态玻璃和物料进行搅拌，具体轨迹可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。旋转驱动装置也与搅拌桨7连接，用于在搅拌桨7沿预设轨迹每到达一目标位置时，就驱动搅拌桨7按照对应的预设速度旋转。换言之，每一目标位置均对应一预设转速，当然，不同目标位置对应的预设转速可以相同，也可以不同，具体转速可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

本实施例中，通过升降装置来调整搅拌桨的搅拌位置，通过旋转驱动装置来调整搅拌桨的搅拌速度，可使熔融态玻璃与物料混合得更加充分、均匀，同时也可减少冷坩埚底部的重金属沉积。

具体地，如图1所示，升降装置包括：升降驱动电机1和升降传动部件2；升降驱动电机1与升降传动部件2连接，升降传动部件2与搅拌桨7连接。

其中，升降驱动电机1的转动速度、转动方向和转动时长既可由人工手动控制，也可由与升降驱动电机1电连接的控制器实现自动控制，以使得搅拌桨7沿预设轨迹进行轴向运动。

如图1所示，旋转驱动装置包括：搅拌桨驱动电机4和搅拌桨传动部件5；搅拌桨驱动电机4与搅拌桨传动部件5连接，搅拌桨传动部件5与搅拌桨7连接。

其中，搅拌桨驱动电机4的转动速度、转动方向和转动时长既可由人工手动控制，也可由与搅拌桨驱动电机4电连接的控制器实现自动控制，以使得搅拌桨7沿预设轨迹每到达一目标位置，就按照对应的预设速度旋转。

如图1所示，搅拌桨7的内部设有冷却介质流通通道，搅拌桨7上设有与冷却介质流通通道连通的冷却介质进出口。本实施例中，冷却介质采用冷却水，相应地，冷却介质流通通道即为冷却水流通通道，冷却介质进出口即为冷却水进出口3。

可见，所述搅拌桨7为带冷却功能的搅拌桨，在搅拌桨7伸入熔融态玻璃前向搅拌桨7内部通入循环冷却水，可使搅拌桨在搅拌过程中表面形成一层固态玻璃壳体，从而减少物料对搅拌桨的腐蚀，延长搅拌桨的使用寿命。

为了在搅拌桨的整个外表面都形成一层固态玻璃壳体，以更好地减少物料对搅拌桨的腐蚀，本实施例中，冷却水流通通道沿搅拌桨7的长度方向，自搅拌桨7的顶部延伸至其底部，再返回至搅拌桨7的顶部。

进一步地，冷却水进出口3设置在搅拌桨7的顶部，以便于向搅拌桨7内部通入循环冷却水。

下面结合图1详细描述本实施例所述搅拌装置的工作原理：

如图1所示，所述搅拌装置通过安装法兰6与冷坩埚的熔炉炉体上对应的配套法兰8连接，将所述搅拌装置安装固定在熔炉炉体上。搅拌桨7伸入熔融态玻璃前，通过冷却水进出口3向搅拌桨7中通入冷却水(图中阴影部分为冷却水流通通道)。启动升降驱动电机1，经升降传动部件2驱动搅拌桨7沿轴向向下运动到指定目标位置，然后启动搅拌桨驱动电机4，经搅拌桨传动部件5驱动搅拌桨7旋转，最终实现对熔融态玻璃的搅拌。在搅拌过程中，可根据需要启动升降驱动电机1驱动搅拌桨7沿轴向运动到另一指定目标位置。搅拌工序结束后，启动升降驱动电机1驱动搅拌桨7沿轴向运动到液位之上。

本实施例所述搅拌装置通过旋转驱动装置驱动搅拌桨对熔融态玻璃与物料进行搅拌，通过升降装置驱动搅拌桨沿预设轨迹进行轴向运动，使搅拌桨在不搅拌时可以被提升至液位以上，在搅拌时可以下降至液位以下不同深度处从而对不同深度的熔融态玻璃与物料进行搅拌，以实现熔融态玻璃与物料充分、均匀混合。

本实用新型实施例还提供一种用于玻璃固化的冷坩埚，具体为用于放射性废液玻璃固化的冷坩埚。所述冷坩埚包括熔炉和上述搅拌装置，且所述搅拌装置与熔炉炉体可拆卸地连接。

具体地，如图1所示，所述搅拌装置通过其上设置的安装法兰6与熔炉炉体上设置的配套法兰8固定在熔炉炉体上。

本实施例中，所述搅拌装置通过安装法兰6与冷坩埚的熔炉炉体上对应的配套法兰8连接固定，所述搅拌装置配有专门的起吊部件和机械手，操作所述机械手可安装与拆卸法兰上的螺栓，从而可通过远距离操作机械手和起吊部件来实现所述搅拌装置的远距离维修与更换。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种搅拌装置，其特征在于，包括：搅拌桨、升降装置和旋转驱动装置；所述升降装置与所述搅拌桨连接，用于驱动所述搅拌桨沿预设轨迹进行轴向运动；所述旋转驱动装置也与所述搅拌桨连接，用于在所述搅拌桨沿预设轨迹每到达一目标位置时，就驱动所述搅拌桨按照对应的预设速度旋转。

2.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述升降装置包括：升降驱动电机和升降传动部件；所述升降驱动电机与所述升降传动部件连接，所述升降传动部件与所述搅拌桨连接。

3.根据权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述旋转驱动装置包括：搅拌桨驱动电机和搅拌桨传动部件；所述搅拌桨驱动电机与所述搅拌桨传动部件连接，所述搅拌桨传动部件与所述搅拌桨连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌桨的内部设有冷却介质流通通道，所述搅拌桨上设有与所述冷却介质流通通道连通的冷却介质进出口。

5.根据权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述冷却介质流通通道沿所述搅拌桨的长度方向，自所述搅拌桨的顶部延伸至其底部，再返回至所述搅拌桨的顶部。

6.根据权利要求5所述的搅拌装置，其特征在于，所述冷却介质进出口设置在所述搅拌桨的顶部。

7.根据权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述冷却介质采用冷却水。

8.一种用于玻璃固化的冷坩埚，包括熔炉，其特征在于，还包括与熔炉炉体可拆卸地连接的如权利要求1-7中任一项所述的搅拌装置。

9.根据权利要求8所述的冷坩埚，其特征在于，所述搅拌装置通过其上设置的安装法兰与所述熔炉炉体上设置的配套法兰固定在所述熔炉炉体上。

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