专利名称：一种耐腐蚀沉降槽及其构建方法
技术领域：
本发明涉及一种耐腐蚀沉降槽及其构建方法，属于氧化铝行业用的固液分离设备制作技术领域。
背景技术：
沉降槽是一种固液分离设备，常规沉降槽的槽体都是用碳钢制成的，只能用于分离无腐蚀或腐蚀性不太强的混合液。但在氧化铝行业，所要分离的混合液对碳钢和不锈钢都具有较强的腐蚀性，因此常规的沉降槽应用于氧化铝行业。如何解决槽体耐腐蚀的问题成了解决问题的关键。玻璃钢也具有很好的耐腐蚀作用，可以作为制作沉降槽的材料，但玻璃钢是用玻璃纤维或玻璃纤维布经树脂粘合成的，刚性较差，无法支撑槽内的耙机装置，耙机装置运行时的振动会破坏整个槽体的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能很好的解决沉降槽的耐腐蚀问题、又能保证沉降槽的工作稳定性的耐腐蚀沉降槽及其构建方法，以克服现有技术的不足，从而满足电解行业的生产需要。本发明的技术方案本发明的一种耐腐蚀沉降槽的构建方法为，该方法用玻璃钢制作槽体，以解决防腐蚀问题；用碳钢制作支架，支撑槽体和安装在槽体内的耙机以及带动耙机运转的驱动装置，解决槽体刚度差无法支撑耙机正常工作的问题。前述的耐腐蚀沉降槽的构建方法中，所述耙机为碳钢焊接件，以满足耙机的强度要求；在耙机表面整体喷涂不小于1. 5mm厚的ECTFE防腐涂层；以解决耙机的防腐问题。前述的耐腐蚀沉降槽的构建方法中，所述耙机上的刮板在进行整体喷涂之后，再用玻璃纤维丝或布缠绕包裹8. 5mm厚以上；防止刮板刮除沉降于槽体底部的物料时破坏刮板上的涂层。根据本发明的构建方法制成的一种耐腐蚀沉降槽为该沉降槽包括用玻璃钢制成的槽体，槽体外设有支架，槽体底部坐落在支架上，槽体上部与支架连接，支架上安装有驱动装置，驱动装置与耙机连接。前述的沉降槽中，所述槽体底部为漏斗形，槽体侧壁为圆筒形，圆筒形的顶部设有翻边。前述的沉降槽中，所述支架包括裙座、支柱和井字梁；裙座上焊接有支柱，支柱顶部支撑着翻边与井字梁螺纹连接。前述的沉降槽中，所述裙座包括裙筒，裙筒与底板垂直焊接，底板与裙筒的内壁之间焊接有一组筋板，筋板上焊接有锥形环。前述的沉降槽中，所述耙机包括传动轴，传动轴的底部与两根耙臂焊接，构成倒 “个”字形，两根耙臂的另一端经横支撑与传动轴焊接；两根横支撑上分别焊接有一组竖支撑，竖支撑分别与两根耙臂焊接；两根耙臂上分别焊接有一组刮板。
前述的沉降槽中，所述耙机表面设有不小于1. 5mm厚的ECTFE防腐涂层。前述的沉降槽中，所述刮板外表面缠绕有厚度不小于8. 5mm的玻璃纤维丝或布。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明以玻璃纤维及其制品为增强材料，以合成树脂为粘接剂，经过一定的成型工艺制成的复合材料。近年来被越来越多地应用在化工、石油、医药等各种行业，尤其是在腐蚀性很强的氯碱工业中得到了更为广泛地应用。具有以下几特点
1.质量轻强度高玻璃钢的相对密度仅1. 4 2. 0，而纤维缠绕玻璃钢的拉伸强度可达300 500 MPa，超过普通钢的极限强度，达到或超过某些特殊合金钢。因此可作为防腐设备的主要结构材料，并具有运输、安装和维修方便的特点。优良的耐腐蚀性玻璃钢的最大特点之一就是耐腐蚀性好，尤其耐氯碱工业中的 Cl，通过选择适宜的成型工艺，可以生产出耐氯碱工业中多种酸、碱、氧化性介质的玻璃钢制品。可设计性好玻璃钢可以通过改变其原料种类、数量比例和增强材料来满足不同的性能要求。良好的施工工艺性未固化的树脂和增强材料有改变形状的能力，因此可以通过不同的成型方法和模具，方便地加工成所需要的形状。这一特点最适合大型、整体和结构复杂的设备施工要求，适合现场施工和组装。综合造价低玻璃钢作为一种新型材料，其所用的原材料的价格较高，故一般来说 .玻璃钢设备价格略高于碳钢衬胶和塑料设备，而低于一些有色金属设备。但玻璃钢具有质量轻、耐蚀性好、使用寿命长、维修少等优点，且安装、维护费用低，所以综合造价较低。综上所述，本发明用玻璃钢制作槽体，解决了防腐蚀问题；用碳钢制作支架，解决了槽体刚度差无法支撑耙机正常工作的问题；耙机为碳钢焊接件，并在耙机表面整体喷涂不小于1. 5mm厚的ECTFE防腐涂层，既满足了耙机的强度要求，又解决了耙机的防腐问题。 在用玻璃纤维丝或布缠绕包裹刮板8. 5mm厚以上；防止刮板刮除沉降于槽体底部的物料时破坏刮板上的涂层。很好的解决沉降槽的耐腐蚀问题，同时也保证了沉降槽的工作稳定性， 满足了电解行业的生产需要。本发明具有结构紧凑，操作简便，运行周期长，经济合理等优点ο
图1是本发明的结构示意图； 图2是图1的A向视图3是图1的B-B剖视图；(未画槽体中的耙机) 图4是图1中I的局部放大图； 图5是裙座的结构示意图； 图6是耙机的结构示意图。附图中的标记为1-槽体，2-驱动装置，3-耙机，4-翻边，5-裙座，6-支柱，7-井字梁，8-裙筒，9-底板，10-筋板，11-锥形环，12-传动轴，13-耙臂，14-横支撑，15-竖支撑， 16-刮板。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。本发明的实施例。本发明的结构示意图如图1 图6所示，实施本发明的一种耐腐蚀沉降槽的构建方法时，该方法用玻璃钢制作槽体1，以解决防腐蚀问题；用碳钢制作支架，支撑槽体和安装在槽体内的耙机3以及带动耙机运转的驱动装置2，解决槽体刚度差无法支撑耙机正常工作的问题。所述耙机为碳钢焊接件，以满足耙机的强度要求；在耙机表面整体喷涂不小于1. 5mm厚的ECTFE防腐涂层；以解决耙机的防腐问题。所述耙机上的刮板 16在进行整体喷涂之后，再用玻璃纤维丝或布缠绕包裹8. 5mm厚以上；防止刮板刮除沉降于槽体底部的物料时破坏刮板上的涂层。按照本发明的方法制作的一种耐腐蚀沉降槽为，包括用玻璃钢制成的槽体1，槽体外设有支架，槽体底部座落在支架上，槽体上部与支架连接，支架上安装有驱动装置2，驱动装置与耙机3连接。所述槽体1底部为漏斗形，槽体侧壁为圆筒形，圆筒形的顶部设有翻边 4。所述支架包括裙座5、支柱6和井字梁7 ；裙座上焊接有支柱6，支柱顶部支撑着翻边4与井字梁7螺纹连接。所述裙座5包括裙筒8，裙筒与底板9垂直焊接，底板与裙筒的内壁之间焊接有一组筋板10，筋板上焊接有锥形环11。所述耙机3包括传动轴12，传动轴的底部与两根耙臂13焊接，构成倒“个”字形，两根耙臂的另一端经横支撑14与传动轴焊接；两根横支撑上分别焊接有一组竖支撑15，竖支撑分别与两根耙臂焊接；两根耙臂上分别焊接有一组刮板16。所述耙机3表面设有不小于1. 5mm厚的ECTFE防腐涂层(ECTFE可直接采用市场上出售的成品，ECTFE或称为乙烯三氟氯乙烯，即CTFE的交替共聚物)。所述刮板16 外表面缠绕有厚度不小于8. 5mm的玻璃纤维丝或布。本发明的基本结构为槽体1底部为一倒置圆锥体，上部为一圆筒，顶盖上有驱动装置，内部有耙机。其直径与高度之比小于1。本发明采取的技术方案 1、材料选择
沉降槽主要包括三个部分槽体，给料系统和耙机。对于槽体1，由于强腐蚀介质对碳钢，不锈钢等材料存在着强烈腐蚀，故只能在选用聚四氟乙烯塑料衬里或采用贵金属材料或玻璃钢中进行选择。采用聚四氟乙烯等塑料衬里，虽然可以降低成本，但由于设备规格大，其制作比较困难，且不易维护，在生产过程中也容易破损。采用钛钯合金等贵金属，虽耐蚀性能良好，但是价格高昂，用于工业化生产很不经济。故采用玻璃钢来制作槽体1，此种选择可最大限度降低成本，而且制造简便，耐腐蚀性能好，使用寿命以及安全系数能够得到大大提高。对于沉降槽内部的耙机部分，由于其主要是承受力矩的部件，且结构也相对复杂， 故不宜采用玻璃钢制作，也不宜采用包胶等方法，故采用喷涂防腐涂层，然后在其底部耙泥刮板16部分再包覆一层玻璃钢的办法来实现耙机的防腐蚀，可有效解决腐蚀问题，且十分经济，安全可靠。、结构设计
在沉降分离过程中，有两项关键性指标一是沉降速度，通常希望尽可能地提高沉降速度，以期得到较高的生产能力；二是质量指标，包括溢流和底流的质量。为此，本发明的耐腐蚀沉降槽的设计，即是以提高产量，满足生产工艺要求的溢流澄清度和底流压缩液固比为目标进行开发。该沉降槽结构如图1所示底部为漏斗形，上部为一带拱形顶盖的圆筒形，顶盖上有驱动装置，内部有给料系统以及耙机，整个槽体支撑为特殊结构裙座支撑。槽体整体结构设计采用玻璃钢作为制造槽体1的材料，可有效解决腐蚀问题，但由于槽体本身刚度较差，不能有效支撑耙机，且由于耙机运行时的振动会破坏整个槽体的稳定，因此如何解决机械搅拌安装及其对槽体影响的问题尤其突出。沉降槽主要由槽体1、支架和耙机3几部分组成。如图1 4所示，支架包括裙座5、井字梁7以及支柱6组成，井字梁7和支柱6用型钢焊接成，井字梁7上部与花纹钢板焊接，然后将井字梁7的端头与支柱6和槽体1的翻边通过螺纹联接副连接，八根支柱6支撑井字梁7底部与裙座5上的钢板焊接，通过这种方式，耙机的重量以及其带来的振动完全由支柱6承受，不会传递到整个槽体上，因此，整个槽体强度刚度将不受影响，且由于支柱6 —端通过螺纹连接副与槽体联接，一端与裙座5焊死，使槽体与裙座联接为一整体，消除了槽体从裙座中倾翻而出的可能。如图5所示，裙座5包括状的裙筒(8)，裙筒与底板(9)垂直焊接，底板9包括两个圆环板，底板与裙筒的内壁之间焊接有一组筋板10，筋板上焊接有锥形环11。当槽体整体制作完毕后，吊装放进此裙座中，此种设计，通过裙座锥形板来给予槽体底部锥形结构有效支撑，可有效解决槽体底部锥形结构刚度不足的问题；当将槽体整体吊装入裙座后，再将裙座中的圆筒与槽体再缠绕玻璃钢，将二者有效结合在一起，使整个槽体与裙座有效联接在一起，可防止槽体从裙座中倾翻。一般来说，锥角越大，压缩泥层易于移动，底流口易于建立泥封，有利于降低底流液固比，同时可减轻耙机负荷，但锥角过大，会使泥层移动不均勻，有垮泥堵底流的可能。另外锥角大，造成清理困难。故本结构确定锥角为30°，便于泥层移动，有利于集中泥浆，降低底流液固比。给料系统如图1所示，给料系统包括喂料井和进料管两部分。进料管采用如图所示结构，可使物料能与絮凝剂混合更为均勻，更能提高沉降效果。由于是采用重力沉降， 因此在槽内液体的流动也主要考虑重力沉降的因素。物料流动的动力来自压差。为了降低物料在槽内的流速，同时减小进料对槽内物料的影响，根据速度与截面积的关系，将喂料井的直径设计成进料管的数倍，可有效降低进料流速，如此则不会引起跑混，更能促进沉降效^ ο耙机3采用只有两根耙臂的设计，具有结构轻便，受阻力较小因而功率传递效率高，运行稳定等优点。如图6所示，耙机3主要由传动轴12，竖支撑15，横支撑14，耙臂13，刮板16等几部分构成。如图6所示，传动轴上端与驱动装置2相联接，中部与横支撑14相联接，下部箱体与耙臂13相联接，用于传递扭矩。左右两个横支撑14分别由两根大圆形钢管组成，和数根小钢管组成的竖支撑15 —起同耙臂13与传动轴12联接，该结构能有效增强该耙机的刚度，减少运行阻力的作用，且材料用量相对较少。左右两根耙臂13用于刮除赤泥，采用圆形钢管而不是矩形钢管，主要是因为圆形钢管具有抗弯截面模量大，横截面小因而受阻力较小，且材料用量少等优点。
因为系统采用的是碳钢，所以须考虑防腐，因此待耙机制作完毕后，须在其外表面喷涂1. 5mm厚ECTFE的涂层，喷涂须均勻且完整覆盖整个耙机表面，不允许有任何漏喷。因刮板16用于刮除沉降于锥形底部的物料，涂层可能会被破坏，所以，须在整个耙机喷涂完毕后，将刮板用玻璃钢缠绕，此种方法可有效保护刮板免于因为刮擦而破坏防腐涂层。
权利要求
1.一种耐腐蚀沉降槽的构建方法，其特征在于该方法用玻璃钢制作槽体，以解决防腐蚀问题；用碳钢制作支架，支撑槽体和安装在槽体内的耙机以及带动耙机运转的驱动装置，解决槽体刚度差无法支撑耙机正常工作的问题。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀沉降槽的构建方法，其特征在于所述耙机为碳钢焊接件，以满足耙机的强度要求；在耙机表面整体喷涂不小于1. 5mm厚的ECTFE (乙烯三氟氯乙烯)防腐涂层；以解决耙机的防腐问题。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀沉降槽的构建方法，其特征在于所述耙机上的刮板在进行整体喷涂之后，再用玻璃纤维丝或布缠绕包裹8. 5mm厚以上；防止刮板刮除沉降于槽体底部的物料时破坏刮板上的涂层。
4.一种耐腐蚀沉降槽，其特征在于包括用玻璃钢制成的槽体，槽体外设有支架，槽体底部坐落在支架上，槽体上部与支架连接，支架上安装有驱动装置，驱动装置与耙机连接。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀沉降槽，其特征在于所述槽体底部为漏斗形，槽体侧壁为圆筒形，圆筒形的顶部设有翻边。
6.根据权利要求5所述的耐腐蚀沉降槽，其特征在于所述支架包括裙座、支柱和井字梁；裙座上焊接有支柱，支柱顶部支撑着翻边与井字梁螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的耐腐蚀沉降槽，其特征在于所述裙座包括裙筒，裙筒与底板垂直焊接，底板与裙筒的内壁之间焊接有一组筋板，筋板上焊接有锥形环。
8.根据权利要求4所述的耐腐蚀沉降槽，其特征在于所述耙机包括传动轴，传动轴的底部与两根耙臂焊接，构成倒“个”字形，两根耙臂的另一端经横支撑与传动轴焊接；两根横支撑上分别焊接有一组竖支撑，竖支撑分别与两根耙臂焊接；两根耙臂上分别焊接有一组刮板。
9.根据权利要求8所述的耐腐蚀沉降槽，其特征在于所述耙机表面设有不小于1.5mm 厚的ECTFE材料防腐涂层。
10.根据权利要求8所述的耐腐蚀沉降槽，其特征在于所述刮板外表面缠绕有厚度不小于8. 5mm的玻璃纤维丝或布。
全文摘要
本发明公开了一种耐腐蚀沉降槽及其构建方法，本发明用玻璃钢制作槽体，以解决防腐蚀问题；用碳钢制作支架，支撑槽体和安装在槽体内的耙机以及带动耙机运转的驱动装置，解决槽体刚度差无法支撑耙机正常工作的问题。耙机为碳钢焊接件，并在耙机表面整体喷涂不小于1.5mm厚的ECTFE防腐涂层，既满足了耙机的强度要求，又解决了耙机的防腐问题。在用玻璃纤维丝或布缠绕包裹刮板8.5mm厚以上；防止刮板刮除沉降于槽体底部的物料时破坏刮板上的涂层。很好的解决沉降槽的耐腐蚀问题，同时也保证了沉降槽的工作稳定性，满足了电解行业的生产需要。本发明具有结构紧凑，运行稳定，沉降效果好，经济实用等优点。
文档编号B01D21/02GK102462981SQ20101054963
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者易刚 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司