一种纳米氧化锆生产工序中使用的捏合机的制作方法

本实用新型涉及一种搅拌机械，特别是一种纳米氧化锆生产工序中使用的捏合机。

背景技术：

随着陶瓷、聚合物加工、橡胶等行业的发展，对物料混合的工艺需求也越来越高，为满足生产需要，在上世纪年代，意大利率先研制出了第一台捏合机，随着科技的进步，满足更高要求的同向旋转的双螺杆捏合机、异向旋转的双螺杆捏合机也应运而生。但是，就当时的生产力水平而言，双螺杆捏合机的发展受到众多因素的制约，如机械设计制造水平、能够承受巨大轴向推力的专用止推轴承技术、螺杆转子设计制造、材质选择、热处理技术以及与捏合机系统配套的传动装置的研制等。

在工业混合操作过程中，被混合物料通常是可以流动的体系，可以是单相体系，也可以是多相体系，与混合相关的物料特性包括密度、流变行为、表面张力、相分率以及分散尺寸等。各式各样的物料就要求捏合机具备这样或那样的性能。随着捏合机应用领域越来越广泛，为满足各行业的不同需求，传统双螺杆捏合机的缺点逐渐被改进，各种新型不同功能的双螺打捏合机出不穷。如美国研制的传统双螺杆捏合机的核心工作部件采用多圆板式结构，这种结构使得其物料混合、物料滞留时间等特性非常有益于生产，但是像许多捏合机一样在机筒内容易出现物料残留现象；日本三菱重工对这种圆板式结构进行改进，使其具有较强的自清理能力，研发出新型双螺杆捏合机，很好地解决了物料残留的问题，当是不适用于需要严格控制温度的混料场合。

在纳米氧化锆的生产过程中，捏合反应是决定生产结果好坏的一个十分重要的影响因素，捏合过程中，揉搓掺和是否充分，物料混炼是否均匀，捏合环境真空度和温度等因素，直接关系到纳米氧化锆的成品合格率和生产稳定性，因此，设计一种优良的捏合机在纳米氧化锆的生产技术领域的必要性十分显著。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于纳米氧化锆生产工序中的捏合机。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种纳米氧化锆生产工序中使用的捏合机，包括搅拌缸体、盖体、抽真空装置、搅拌装置、驱动电机、加热装置，控制装置和温度传感器。所述搅拌缸体内设置搅拌装置和温度传感器，搅拌缸体上方为所述盖体，底部为双层结构，所述加热装置在所述搅拌缸体底部双层结构之间，所述抽真空装置用于对搅拌缸体抽真空，所述驱动电机连接所述搅拌装置，带动搅拌装置转动，控制装置通过数据线连接加热装置和温度传感器。

进一步地，所述控制装置包括手动控制模块和自动控制模块，手动控制模块包括开始按钮、结束按钮和紧急事故停止按钮，并通过导线连接驱动电机，用于控制捏合机的运行、停止和紧急结束；所述自动模块用于调节所述搅拌缸体内物料的温度。

进一步地，所述盖体上开有通孔和泄压阀，通孔通过软管连接所述抽真空装置；所述盖体和所述搅拌缸体之间有密封圈，抽真空时，密封圈防止空气从搅拌缸体和盖体之间的缝隙进入搅拌缸体内。

进一步地，为增大加热面积，搅拌缸体的底部设计成双圆柱体弧面的W状。

进一步地，搅拌缸体底部的双层结构内层为304不锈钢，外层为Q235B低碳钢。

进一步地，所述温度传感器设置在搅拌缸体底部的最低洼处。

进一步地，所述搅拌装置包括两个搅拌轴，每个搅拌轴上都设有搅拌桨，搅拌桨以搅拌轴的轴心为中心，在搅拌轴表面呈环形阵列分布，搅拌桨沿搅拌轴轴向方向延伸，延伸长度等于搅拌轴的长度。

进一步地，所述两个搅拌轴上的搅拌桨形态不同，其中一个搅拌桨包含平面，圆弧面Ⅰ和尖部，另一个搅拌桨包含尖角和圆弧面Ⅱ，使用过程中，所述平面用于将搅拌缸体底部的物料带起，两个圆弧面彼此互相靠近用于研磨物料，尖部和尖角用于切削物料。

进一步地，所述搅拌轴轴心线和搅拌缸体底部圆柱体弧面轴心线重合，所述桨到所述搅拌缸体底部的最短距离≤1cm。

从以上技术方案可以看出，本实用新型的优点是：

1.本实用新型公开的捏合机能使物料充分揉搓掺和，混炼均匀，搅拌均匀无死角；使用过程中密封性能好、性能稳定。

2.本实用新型在捏合机上引入加热装置，使得物料混合过程中保持一定的温度，特别适合于陶瓷材料混炼中的物料捏合反应，拓宽了捏合机的使用范围。

3.本实用新型用于纳米氧化锆生产工艺中，能够使得成品纳米氧化锆的合格率和稳定性大幅度提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为搅拌缸体和驱动电机位置关系示意图；

图3为搅拌轴和搅拌桨的剖视图；

图4为两个搅拌装置的立体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1、2所述，一种捏合机，包括搅拌缸体1、盖体2、抽真空装置3、搅拌装置4、驱动电机5、加热装置6，控制装置7和温度传感器8。所述搅拌缸体 1内设置搅拌装置4和温度传感器8，搅拌缸体1上方为所述盖体2，所述盖体上开有通孔9和泄压阀11，通孔9通过软管10连接抽真空装置3；盖体2和搅拌缸体1之间有密封圈，抽真空时，密封圈防止空气从搅拌缸体和盖体之间的缝隙进入搅拌缸体内。为增大加热面积，搅拌缸体的底部设计成双圆柱体弧面的W 状。搅拌缸体1的底部为双层结构，内层为304不锈钢，外层为Q235B低碳钢，加热装置6在搅拌缸体1底部双层结构之间。抽真空装置3用于对搅拌缸体1 抽真空，驱动电机5连接搅拌装置4，带动搅拌装置4转动，控制装置7通过数据线连接加热装置6和温度传感器8。控制装置7包括手动控制模块和自动控制模块，手动控制模块包括开始按钮、结束按钮和紧急事故停止按钮，并通过导线连接驱动电机5，用于控制捏合机的运行、停止和紧急结束；自动模块用于调节搅拌缸体1内物料的温度。

如图3、4所示，所述搅拌装置7包括两个搅拌轴71，每个搅拌轴71上都设有搅拌桨72，搅拌桨72以搅拌轴71的轴心为中心，在搅拌轴71表面呈环形阵列分布，搅拌桨72沿搅拌轴轴向方向延伸，延伸长度等于搅拌轴的长度。两个搅拌轴71上的搅拌桨72形态不同，其中一个搅拌桨72包含平面721、圆弧面Ⅰ722和尖部723，另一个搅拌桨包含尖角724和圆弧面Ⅱ725，使用过程中，平面721用于将搅拌缸体1底部的物料带起，两个圆弧面彼此互相靠近用于研磨物料，尖部723和尖角724用于切削物料。

本实用新型所述的捏合机用于纳米氧化锆的生产过程时，首先将球磨后混合的ZrOCl₂粉料与NH₄OH粉料倒入搅拌缸体1内，然后将盖体2盖上，开动抽真空装置3对搅拌缸体1内抽真空处理，当缸体内的真空度到达一定值时，按下控制装置7上的开始按钮，捏合机开始工作，驱动电机5启动，并带动搅拌装置4 转动，对缸体内的物料进行混炼。混炼过程中，用于搅拌桨72的作用，物料内的微粒颗粒变细，物料混合逐渐均匀，捏合反应进行的更加充分。

当需要使缸体内的粉料保持一定的温度时，在控制装置7上设定保温温度并按下相应的运行键。控制装置控制加热装置6开始对粉料进行加热，并通过温度传感器8实时监控粉料的温度。加热一段时间后，粉料温度超过了控制装置上的设定值，控制装置发出指令到加热装置，停止对粉料的加热，粉料的温度慢慢冷却；当温度冷却到设定温度以下时，温度传感器将温度信息传输到控制装置7，进而，控制装置7再输出指令到加热装置6控制加热装置运行，从而保证粉料的温度恒定在设定值附近。

捏合完成后，按下控制装置7上的结束按钮，捏合机停止工作。打开盖体2 上的泄压阀11，使缸体内的压强和空气压强一致，在打开盖体2取出粉料。

在纳米氧化锆的生产过程中，本实用新型所述捏合机可以和微波干燥箱采用传输设备连接形成自动控制的生产线，极大地提高了纳米氧化锆的生产效率，节约了成本。其具体生产过程如下：

球磨混合ZrOCl₂粉料与NH₄OH粉料→捏合机捏合→乙醇洗涤→微波干燥箱干燥→煅烧→纳米氧化锆。