一种锆英砂快速碱熔分解装置的制作方法

本发明涉及稀有金属盐的制备的设备，尤其涉及一种锆英砂快速碱熔分解装置

背景技术：

氯氧化锆是重要的锆盐基础化工产品，是制造其它锆产品的主要原料，广泛用作橡胶、皮革、耐火材料和陶瓷的添加剂、催化剂及防水剂等。目前氧氯化锆的制备以碱熔锆英砂方式为主，生产中将锆英砂加入盛有碱液的坩埚中进行化学反应，反应后得到碱熔料。中国专利公开号为cn202912718u公开了《一种连续碱熔分解锆英砂设备》的专利文献，文中记载了“当连续碱熔分解锆英砂开始时，将锆英砂及烧碱倒入进料口5中，原料在焊接有螺旋叶片的主轴7的螺旋搅拌推进装置作用下，不断向前移动，在电阻丝组即加热层和保温层6高温作用下原料不断进行反应，反应后的高温料在输送机推动下达到出料口10，将高温料倒出。如此循环，完成连续分解锆英砂的操作”，该专利文献记载的技术方案为通过焊接有螺旋叶片的主轴进行旋转搅拌锆英砂使之与高温碱进行融合反应，该方案中，大量的锆英砂与高温碱通过焊接有螺旋叶片的主轴进行搅拌，无法将锆英砂与高温碱搅拌均匀，而且锆英砂作为分解的原材料，其本身为颗粒物，在一批量的锆英砂中会存在颗粒度不相同的情况，其中直径小的锆英砂分解快，直径大的锆英砂分解慢，这样会导致分解不完全以及减慢分解速度，而且采用电阻丝的加热方式，会存在导热慢，能量损耗大，保温效果不佳的弊端。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够有效解决锆英砂与碱液融合度不高、分解不完全的情况，大大提高了锆英砂碱熔分解的纯度以及分解速度，提高出品质量的锆英砂快速碱熔分解装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种锆英砂快速碱熔分解装置，包括：

搅拌仓，内部设有搅拌腔，内壁中设有用于加热搅拌腔的油路；

螺旋搅拌辊，设于搅拌仓的搅拌腔中；

驱动机构，用于驱动螺旋搅拌辊旋转进行搅拌；

震荡发生机构，用于使螺旋搅拌辊旋转时进行往复轴向位移震荡搅拌腔内的材料；

锆英砂筛分机构，用于筛分材料的颗粒度，锆英砂筛分机构的输出端与搅拌仓的搅拌腔连通。

所述搅拌仓上设有与搅拌腔连通的进料口和出料口，以及分别与油路的两端连通的进油口和出油口；所述油路呈螺旋形设置在搅拌腔的外侧。

所述搅拌仓的搅拌腔的两端贯穿搅拌仓的两端面；所述搅拌仓的两端上分别设有通过螺合件固定的端盖。

所述螺旋搅拌辊包括主辊和螺旋片；所述主辊的两端分别贯穿搅拌仓的两个端盖；所述螺旋片设置在主辊位于搅拌腔内的一段上。

所述螺旋搅拌辊的主辊主辊位于搅拌腔内的一段上均匀设有搅拌凸刺。

所述震荡发生机构在螺旋搅拌辊的两端各设有一个；所述震荡发生机构包括固定座、固定片和驱动片；所述固定片固定在固定座上，并且固定片套设在螺旋搅拌辊上；所述驱动片固定在螺旋搅拌辊上，并且与固定片配合使螺旋搅拌辊旋转时轴向移动。

所述震荡发生机构还包括滑动套；所述滑动套的两端分别与固定座和搅拌仓的端盖焊接固定，并且套设在螺旋搅拌辊上。

所述震荡发生机构的驱动片上设有驱动件；所述固定片上设有与驱动件配合使驱动片位移的环形滑槽。

所述震荡发生机构的固定片的环形滑槽的截面圆弧形；所述环形滑槽包括大圆弧段，以及截面圆弧小于大圆弧段截面圆弧的小圆弧段；所述两个震荡发生机构的驱动片的驱动件为沿螺旋搅拌辊轴线对称设置，并且一个震荡发生机构的驱动片的驱动件与大圆弧段配合时，另一个震荡发生机构的驱动片的驱动件与小圆弧段配合。

优选的技术方案是，所述震荡发生机构的驱动片上的驱动件为半球形凸起；所述半球形凸起设于驱动片朝向固定片的一端面上，并且与环形滑槽配合。

另一种优选的技术方案是，所述震荡发生机构的驱动片朝向固定片的一端面上设有半球形凹槽；所述驱动件为钢珠；所述钢珠设于半球形凹槽上，并且与环形滑槽配合。

所述驱动机构包括第一电机、齿轮减速机和轴套；所述第一电机的输出端与齿轮减速机的输入端连接；所述齿轮减速机的输出端与轴套固定连接；所述轴套内腔的截面呈十字形；所述螺旋搅拌辊的主辊的端部的截面呈十字形，并且主辊的端部伸入轴套中。

所述锆英砂筛分机构包括支撑架、外筒、筛分筒和减速电机；所述外筒和减速电机均安装在支撑架上；所述筛分筒设于外筒的内腔中，外筒的腔底转动连接有两端分别与筛分筒和减速电机的输出轴连接的旋转轴；所述外筒和筛分筒均设有敞口，并且外筒和筛分筒敞口方向一致；所述外筒的下部设有与搅拌仓的进料口连通的出砂管。

所述锆英砂筛分机构的筛分筒包括网架和筛分网；所述网架的截面呈五边形；所述筛分网包覆在网架上；所述筛分网的出砂孔的直径为0.15mm。

所述锆英砂筛分机构的筛分筒和外筒均沿水平面倾斜设置。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的锆英砂筛分机构能够筛分出颗粒度较小、规格均匀的锆英砂，再通过震荡发生机构使螺旋搅拌辊在旋转搅拌时能够轴向位移震荡搅拌腔内的材料，能够有效解决锆英砂与碱液融合度不高、分解不完全的情况，大大提高了锆英砂碱熔分解的纯度以及分解速度，提高出品质量，油路加热的设计提高导热速度，发热量大，同时还具有能量损耗低的特点。

(2)本发明的油路呈螺旋形设置在搅拌腔的外侧，发热效果更佳，使温度集中在搅拌腔上。

(3)本发明的搅拌仓的搅拌腔的两端贯穿搅拌仓的两端面，搅拌仓的两端上分别设有通过螺合件固定的端盖，便于拆卸端盖对螺旋搅拌辊或者搅拌腔进行维护。

(4)本发明的螺旋搅拌辊的主辊主辊位于搅拌腔内的一段上均匀设有搅拌凸刺，搅拌效果更佳。

(5)本发明的震荡发生机构结构巧妙，通过两个震荡发生机构与螺旋搅拌辊配合，在螺旋搅拌辊旋转时使螺旋搅拌辊沿轴向往复位移。

(6)本发明的震荡发生机构还包括滑动套，滑动套的两端分别与固定座和搅拌仓的端盖焊接固定，并且套设在螺旋搅拌辊上，提高螺旋搅拌辊的稳定性，滑动套的设置能够提高搅拌腔的密封性。

(7)本发明的震荡发生机构的固定片的环形滑槽结构巧妙，当一个震荡发生机构的驱动片的驱动件与大圆弧段配合时，另一个震荡发生机构的驱动片的驱动件与小圆弧段配合，使螺旋搅拌辊向该震荡发生机构所在的方位轴向移动，通过纯机械配合的结构在无需第二个驱动端进行驱动的情况下便能够实现螺旋搅拌辊在旋转的同时进行轴向往复位移。

(8)本发明的驱动机构结构巧妙，通过轴套与螺旋搅拌辊的主辊连接，既能够将动能传递至主辊上，而且不影响主辊的位移。

(9)本发明的锆英砂筛分机构结构巧妙，通过旋转筛分筒将特定颗粒的锆英砂筛分至外筒，经过筛分的锆英砂再通过外筒的出砂管进入搅拌腔内，结构简便，操作方便，工作完成后再通过人工取出留存在筛分筒内不符合尺寸的锆英砂。

(10)本发明的锆英砂筛分机构的筛分筒包括网架和筛分网，网架的截面呈五边形，便于筛分，筛分网包覆在网架上，筛分网上均匀布置有多个出砂孔，筛分网的出砂孔的直径为0.15mm，筛分出颗粒直径小于0.15mm的锆英砂分解速度快，分解完全度高。

(11)本发明的锆英砂筛分机构的筛分筒和外筒均沿水平面倾斜设置，便于筛分。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的实施例1的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的震荡发生机构的固定片的结构示意图。

图3为图2的a-a剖视图。

图4为本发明的实施例1的震荡发生机构的驱动片的结构示意图。

图5为本发明的实施例1的螺旋搅拌辊的主辊的侧视图。

图6为本发明的实施例1的驱动机构的轴套的侧视图。

图7为本发明的实施例1的震荡发生机构的驱动片的半球形凸起与固定片的环形滑槽的大圆弧段配合的结构示意图。

图8为本发明的实施例1的震荡发生机构的驱动片的半球形凸起与固定片的环形滑槽的小圆弧段配合结构示意图。

图9为本发明的实施例1的锆英砂筛分机构的结构示意图。

图10为本发明的实施例2的震荡发生机构的驱动片的钢珠与固定片的环形滑槽的大圆弧段配合的结构示意图。

图11为本发明的实施例2的震荡发生机构的驱动片的钢珠与固定片的环形滑槽的小圆弧段配合的结构示意图。

附图中的标号为：

搅拌仓1、搅拌腔1-1、油路1-2、进料口1-3、出料口1-4、进油口1-5、出油口1-6、端盖1-7；

螺旋搅拌辊2、主辊2-1、螺旋片2-2、搅拌凸刺2-3；

驱动机构3、第一电机3-1、齿轮减速机3-2、轴套3-3；

震荡发生机构4、固定座4-1、固定片4-2、环形滑槽4-2-1、大圆弧段4-2-2、小圆弧段4-2-3、驱动片4-3、半球形凸起4-3-1、半球形凹槽4-3-2、钢珠4-3-3、滑动套4-4；

锆英砂筛分机构5、支撑架5-1、外筒5-2、出砂管5-2-1、筛分筒5-3、减速电机5-4。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图9，本实施例的锆英砂快速碱熔分解装置，包括：

搅拌仓1，内部设有搅拌腔1-1，内壁中设有用于加热搅拌腔1-1的油路1-2；

螺旋搅拌辊2，设于搅拌仓1的搅拌腔1-1中；

驱动机构3，用于驱动螺旋搅拌辊2旋转进行搅拌；

震荡发生机构4，用于使螺旋搅拌辊2旋转时进行往复轴向位移震荡搅拌腔1-1内的材料；

锆英砂筛分机构5，用于筛分材料的颗粒度，锆英砂筛分机构5的输出端与搅拌仓1的搅拌腔1-1连通。

搅拌仓1上设有与搅拌腔1-1连通的进料口1-3和出料口1-4，以及分别与油路1-2的两端连通的进油口1-5和出油口1-6。油路1-2呈螺旋形设置在搅拌腔1-1的外侧。

搅拌仓1的搅拌腔1-1的两端贯穿搅拌仓1的两端面。搅拌仓1的两端上分别设有通过螺合件固定的端盖1-7。

螺旋搅拌辊2包括主辊2-1和螺旋片2-2。主辊2-1的两端分别贯穿搅拌仓1的两个端盖1-7。螺旋片2-2设置在主辊2-1位于搅拌腔1-1内的一段上。

螺旋搅拌辊2的主辊2-1主辊2-1位于搅拌腔1-1内的一段上均匀设有搅拌凸刺2-3。

震荡发生机构4在螺旋搅拌辊2的两端各设有一个。震荡发生机构4包括固定座4-1、固定片4-2和驱动片4-3。固定片4-2固定在固定座4-1上，并且固定片4-2套设在螺旋搅拌辊2上。驱动片4-3固定在螺旋搅拌辊2上，并且与固定片4-2配合使螺旋搅拌辊2旋转时轴向移动。

震荡发生机构4还包括滑动套4-4。滑动套4-4的两端分别与固定座4-1和搅拌仓1的端盖1-7焊接固定，并且套设在螺旋搅拌辊2上。

震荡发生机构4的驱动片4-3上设有驱动件。固定片4-2上设有与驱动件配合使驱动片4-3位移的环形滑槽4-2-1。

震荡发生机构4的固定片4-2的环形滑槽4-2-1的截面圆弧形。环形滑槽4-2-1包括大圆弧段4-2-2，以及截面圆弧小于大圆弧段4-2-2截面圆弧的小圆弧段4-2-3。两个震荡发生机构4的驱动片4-3的驱动件为沿螺旋搅拌辊2轴线对称设置，并且一个震荡发生机构4的驱动片4-3的驱动件与大圆弧段4-2-2配合时，另一个震荡发生机构4的驱动片4-3的驱动件与小圆弧段4-2-3配合。

震荡发生机构4的驱动片4-3上的驱动件为半球形凸起4-3-1。半球形凸起4-3-1设于驱动片4-3朝向固定片4-2的一端面上，并且与环形滑槽4-2-1配合。

驱动机构3包括第一电机3-1、齿轮减速机3-2和轴套3-3。第一电机3-1的输出端与齿轮减速机3-2的输入端连接。齿轮减速机3-2的输出端与轴套3-3固定连接。轴套3-3内腔的截面呈十字形。主辊2-1的端部的截面呈十字形，并且主辊2-1的端部伸入轴套3-3中。

锆英砂筛分机构5包括支撑架5-1、外筒5-2、筛分筒5-3和减速电机5-4。外筒5-2和减速电机5-4均安装在支撑架5-1上。筛分筒5-3设于外筒5-2的内腔中，外筒5-2的腔底转动连接有两端分别与筛分筒5-3和减速电机5-4的输出轴连接的旋转轴。外筒5-2和筛分筒5-3均设有敞口，并且外筒5-2和筛分筒5-3敞口方向一致。外筒5-2的下部设有与搅拌仓1的进料口1-3连通的出砂管5-2-1。

锆英砂筛分机构5的筛分筒5-3包括网架和筛分网。网架的截面呈五边形。筛分网包覆在网架上。优选的，为了更快的分解速度，筛分网的出砂孔的直径为0.15mm。锆英砂筛分机构5的筛分筒5-3和外筒5-2均沿水平面倾斜设置。

使用时，先将锆英砂倒入锆英砂筛分机构5的筛分筒5-3中，开启减速电机5-4，减速电机5-4通过旋转轴驱动筛分筒5-3旋转，将颗粒直径小于0.15mm的锆英砂筛分至外筒5-2内，并向下滑动依次通过出砂管5-2-1和进料口1-3进入搅拌腔1-1内，通过进油口1-5向油路1-2加注热油加热搅拌腔1-1，同时向进料口1-3加入烧碱，搅拌腔1-1在油路1-2的传热下迅速升温度，启动第一电机3-1，依次通过齿轮减速机3-2和轴套3-3传动螺旋搅拌辊2旋转搅拌推进锆英砂，使锆英砂与烧碱发生反应进行分解；

螺旋搅拌辊2旋转时，位于螺旋搅拌辊2左端的震荡发生机构4的驱动片4-3的半球形凸起4-3-1与固定片4-2的大圆弧段4-2-2配合，位于螺旋搅拌辊2右端的震荡发生机构4的驱动片4-3的半球形凸起4-3-1与固定片4-2的小圆弧段4-2-3配合，迫使螺旋搅拌辊2右端上的驱动片4-3向右移动，使螺旋搅拌辊2向右轴向位移，螺旋搅拌辊2继续旋转，位于螺旋搅拌辊2左端的震荡发生机构4的驱动片4-3的半球形凸起4-3-1与固定片4-2的小圆弧段4-2-3配合，迫使螺旋搅拌辊2左端上的驱动片4-3向左移动，使螺旋搅拌辊2向左轴向位移，位于螺旋搅拌辊2右端的震荡发生机构4的驱动片4-3的半球形凸起4-3-1与固定片4-2的大圆弧段4-2-2配合。

(实施例2)

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

见图10和图11，震荡发生机构4的驱动片4-3朝向固定片4-2的一端面上设有半球形凹槽4-3-2。驱动件为钢珠4-3-3。钢珠4-3-3设于半球形凹槽4-3-2上，并且与环形滑槽4-2-1配合。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。