вертикальный лопастной смеситель непрерывного действия для материалов с повышенной вязкостью

Формула изобретения

Вертикальный лопастной смеситель непрерывного действия для материалов с повышенной вязкостью, содержащий цилиндрический корпус, имеющий дно с расположенным по центру и выступающим внутрь смесителя патрубком выгрузки, а также лопастную мешалку, отличающийся тем, что смеситель снабжен ножами, по меньшей мере один из которых неподвижно закреплен на дне смесителя, другой нож установлен на стенке корпуса с возможностью вращения и имеет выступы, расположенные между аналогичными выступами на лопастях мешалки, а третий нож закреплен на лопасти мешалки и расположен в патрубке выгрузки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, предназначенным, преимущественно, для смешения быстросхватывающихся вязких масс, и может быть использовано на стадии непрерывного приготовления замесов, например, при приготовлении замеса CaF₂ или NaF с серной кислотой.

Известны вертикальные смесители непрерывного действия, имеющие цилиндрический корпус с боковым патрубком выгрузки, мешалку с лопастями, расположенными параллельно образующей дна. Смеситель с боковым патрубком выгрузки, расположенным на определенной высоте обечайки и регулирующим объем перемешиваемой массы в смесителе, может работать только с незначительно вязкими, подвижными смесями, легко перетекающими через боковой сливной патрубок.

Известен вертикальный лопастный смеситель непрерывного действия, содержащий цилиндрический корпус, имеющий дно с расположенным по центру и выступающим внутрь смесителя патрубком выгрузки, а также лопастную мешалку [1]

Целью изобретения является разработка более производительного универсального смесителя, работающего в условиях непрерывного приготовления как быстросхватывающейся, так и сильновязкой массы, имеющей более продолжительное время схватывания.

Цель достигается тем, что вертикальный лопастный смеситель непрерывного действия, содержащий цилиндрический корпус, имеющий дно с расположенным по центру и выступающим внутрь смесителя патрубком выгрузки, а также лопастную мешалку, снабжен ножами, по меньшей мере один из которых неподвижно закреплен на дне смесителя, другой нож установлен на станине корпуса с возможностью вращения и имеет выступы, расположенные между аналогичными выступами на лопастях мешалки, а третий нож закреплен на лопасти мешалки и расположен в патрубке выгрузки.

Благодаря наличию двусторонних выступов на лопастях мешалки непрерывно поступающие в смеситель реагенты, попадая в полость между стенкой обечайки и выступающим внутри смесителя патрубком выгрузки, интенсивно перемешиваются нижними выступами лопастей мешалки и ножом (ножами), неподвижно установленным в днище. Загустевающая масса заполняет объем смесителя до кромки выступающего во внутрь смесителя выгружного патрубка и через центральное провальное отверстие начинает выгружаться.

Часть липкой массы, накапливающаяся на верхних выступах лопастей мешалки, очищается выступами вращающегося на корпусе смесителя ножа. Вращающийся нож не только очищает верхние выступы лопастей мешалки и дробит образующиеся комья замеса за счет их захвата при сходящемся движении выступов ножа и мешалки, но и легко самоочищается, т.к. с противоположной стороны ножа отсутствуют выступы и накопившаяся на ноже масса замеса легко очищается верхними выступами лопастей мешалки.

На чертеже изображен вертикальный лопастной смеситель непрерывного действия для материалов с повышенной вязкостью.

Предлагаемый смеситель имеет крышку 1 со штуцерами входа 2 100%-ной серной кислоты и выхода 3 газообразного фтористого водорода, обечайку 4, на внутренней боковой поверхности которой размещен патрубок 5 загрузки плавикового шпата, вращающийся нож 6 с односторонними выступами 7, дно с центральным, выступающим внутрь смесителя, патрубком выгрузки 8 и неподвижным ножом 9, мешалку 10 с параллельными дну и имеющими двусторонние выступы 11 лопастями, на одной из которых установлены нож 12, заглубленный в патрубок выгрузки непосредственно у его стенки. Нижний конец патрубка выгрузки смесителя соединен с горизонтальным транспортным шнеком-рыхлителем 13. Система транспортировки и дозирования CaF₂ снабжена бункером 14 и электронагревателем 15, расположенным на шнеке дозатора плавикового шпата 16.

Система подачи 100%-ной серной кислоты снабжена электронагревателем 17, размещенным на транспортной линии серной кислоты 18.

Сущность непрерывной работы узла разложения CaF₂ 100%-ной серной кислотой при проведении первой кинетической стадии заключается в следующем: плавиковый шпат из бункера 14 в смеситель транспортируется обогреваемым шнеком 16, в котором осуществляется нагрев CaF₂ до 320-340^oC, 100%-ная серная кислота при прохождении через нагреватель 17 разогревается до 155-160^oC. Температура реакционной массы поддерживается в пределах 1305^oC.

При указанной температуре реакционная масса легко перемешивается благодаря интенсивному газовыделению и быстро отвердевает за счет образования CaSO₄ гипсующегося остатка разложения caF₂. Такая масса легко разрыхляется ножом 9 и выступами 11, очищается вращающимся ножом 6 с выступами 7 и выгружается из смесителя без задержек до уровня кромки патрубка 8 в виде гранулированной твердой массы в транспортный шнек-рыхлитель 13, обеспечивающий передачу гранулированного продукта во вращающуюся печь на прокалку. Оставшаяся в смесителе до уровня кромки выгружного патрубка твердая масса CaSO₄ после предшествующего разложения CaF₂ выполняет роль подложки (ретур) для непрерывно поступающих в смеситель реагентов CaF₂ и 100%-ной серной кислоты, благодаря чему время перехода замеса в твердое состояние заметно сокращается.

Проведенные длительные испытания укрупненного модуля показали высокую эффективность и надежность работы смесителя непрерывного действия. Суммарная степень разложения CaF₂ составила 99,5%

В период испытаний видимых следов коррозии стали не было обнаружено. Наблюдался механический износ нижней части выступов 11 лопастей мешалки. Для предотвращения износа была произведена наплавка кромок выступов 11 электродом "Сормайт", после чего износ выступов прекратился.

Использование смесителя данной конструкции позволяет интенсифицировать процесс разложения CaF₂, исключить наличие воды в замесе и выделяющемся HF, при этом многократно увеличить межремонтный пробег горизонтальных вращающихся печей на стадии допрокалки твердого остатка за счет исключения причин интенсивной коррозии.