一种水泥减水剂制备方法与流程

1.本发明涉及水泥添加剂制备技术领域，特别涉及一种水泥减水剂制备方法。


背景技术：

2.水泥减水剂起到对水泥颗粒的分散作用，能改善水泥的工作性并减少单位用水量，从而改善混凝土拌合物的流动性。水泥减水剂外观形态分为水剂和粉剂；根据减水剂减水及增强能力分为普通减水剂、高效减水剂和高性能减水剂。
3.水泥减水剂在制备过程中首先需要对其添加剂进行搅拌制备，之后原材料经过磺化、缩合等操作步骤并在其中的步骤中加入添加剂，即可加工得到减水剂；减水剂的添加剂溶液进行搅拌时会因搅拌罐体的尺寸较大造成溶液混合不均匀的问题；针对上述问题现有技术也有解决的技术方案，如公开号为cn215996670u的中国实用新型专利公开了一种搅拌均匀的减水剂反应釜，该实用新型专利采用v型结构的搅拌叶推动原料移动，并且原料从通孔位置经过后，底部原料向上喷射并且顶部原料向下喷射，可以实现罐体内上层原料与下层原料混合，避免分层现象发生。
4.针对现有对水泥减水剂添加剂进行搅拌存在以下问题，搅拌叶仅通过造型的设置并不能够溶液搅拌时产生的分层现象，且搅拌叶过大会对电机造成负担，减水剂搅拌过程中会产生颗粒杂物，大量的杂物会影响溶液后续的搅拌，现在普遍的做法是将溶液静置后对杂物进行去除，这种方式会使减水剂的制备效率降低。


技术实现要素：

5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种水泥减水剂制备方法，该水泥减水剂的制备方法使用减水剂搅拌设备配合完成，减水剂搅拌设备包括搅拌釜，搅拌釜的顶部设置有加料口，搅拌釜的下端中部设置有出料口，搅拌釜的下侧面对称设置有支腿，搅拌釜内中心轴线位置设置有搅拌部，搅拌部的上端贯穿搅拌釜并连接在搅拌釜的上侧面，所述搅拌釜下端内设置有堆积板,搅拌部的下端穿过堆积板，且两者密封配合，搅拌部的下端外侧面且位于堆积板的上方对称安装有底部搅动杆。
6.所述搅拌部包括搅动转轴，搅动转轴的中部沿其竖直方向均匀设置有多组搅拌杆，每组搅拌杆沿搅动转轴的转轴对称布置，搅拌杆通过转动配合的方式与搅动转轴相连接，搅动转轴的上端设置有用于控制搅拌杆角度的摆动调节组件,搅动转轴的上端且位于摆动调节组件的上方为弹性伸缩结构，搅动转轴的顶部通过联轴器与搅拌电机的输出轴相连接，搅拌电机通过电机座安装在搅拌釜的上侧面。
7.所述堆积板与搅拌釜的侧壁竖直滑动配合，堆积板的侧面设置有堆积通孔，搅拌釜的下侧内壁设置有与堆积通孔位置一一对应的挤压密封块。
8.所述搅动转轴的底部设置有随动抬升板,随动抬升板的下侧面以搅拌釜的轴线为基准对称设置有抬升体，搅拌釜的下侧内壁设置有与抬升体相配合并带动随动抬升板进行向上移动的挡块，抬升体的下侧面与挡块的上侧面的对应位置处均设置有倒角。
9.堆积板的上侧面对称设置有弧形拨动架,弧形拨动架的位置与挡块的位置交错布置。
10.采用减水剂搅拌设备对水泥减水剂的制备方法，步骤如下：
11.第一步：首先将不饱和二元羧酸、苯乙烯和次磷酸钠等原材料投入搅拌釜内，再通过加热套对搅拌釜进行加热，之后逐渐加入引发剂搅拌并通过搅拌电机带动搅动转轴搅拌三小时；
12.第二步：搅拌釜搅拌过程中通过搅动转轴带动搅拌杆进行角度调节，以使溶液均匀混合，原材料搅拌过程中会产生颗粒杂物，通过搅动转轴带动堆积板向上移动，使得原料搅拌过程中产生的杂物进行分离；
13.第三步：原料搅拌完成后通过加热套对原材料进行保温三小时，之后原材料冷却到室温进行排出得到减水剂的添加剂即共缩聚单体溶液；
14.第四步：在磺化釜中加入浓硫酸和熔融后的萘进行磺化处理；磺化处理后的溶液中加入磷酸和水进行水解两小时；水解后的溶液加入共缩聚单体溶液、甲醛进行缩合反应三小时；将缩合后的溶液中加入碱液，使得溶液的ph值为.-.，制备得到改性减水剂。
15.进一步的，所述搅拌釜的下侧壁为倾斜面，出料口位于挡块之间。
16.进一步的，所述搅拌釜的侧壁对称设置有方形滑槽，堆积板的外侧面环形面设置有与方形滑槽滑动配合的方形滑块，方形滑块的上侧面通过挤压弹簧安装在方形滑槽的上侧内壁。
17.进一步的，所述堆积通孔的上下两端均为锥状结构，堆积通孔的中部为圆柱结构，堆积通孔上下两端锥形结构中小尺寸的一侧与堆积通孔的中部圆柱结构相对接，且堆积通孔上侧锥形结构的尺寸大于其下侧锥形结构的尺寸。
18.进一步的，所述搅动转轴包括与搅拌电机输出轴相连接的转动内轴，转动内轴的外侧设置有与之在竖直方向滑动配合的外轴，转动内轴的上下两端均穿过外轴，转动内轴的上端为弹性伸缩结构，搅拌杆靠近搅拌釜轴心的一端通过转动配合的方式连接在转动内轴的外侧面，外轴上对应搅拌杆的位置设置有避位槽，底部搅动杆安装在外轴的外侧面，随动抬升板连接在转动内轴的底部。
19.进一步的，所述摆动调节组件连接在转动内轴与外轴之间，外轴上设置有外轴与转动内轴发生位移时控制搅拌杆发生转动的角度控制组件。
20.进一步的，所述摆动调节组件包括转动连接在外轴上端外侧的移动转盘和转动安装在转动内轴上端外侧的固定转盘,固定转盘位于移动转盘的上侧，固定转盘上通过螺纹配合的方式竖直安装有调节螺柱，调节螺柱的下端转动安装在移动转盘的上侧面。
21.进一步的，所述固定转盘的外环面上设置有l型连接架，l型连接架的下端连接在搅拌釜的上侧面，l型连接架的竖直段为伸缩结构。
22.进一步的，所述角度控制组件包括安装在外轴外侧面的固定支架，固定支架为l型结构，搅拌杆对应固定支架的一侧设置有缺口，搅拌杆的缺口内设置有u型架，u型架卡设在搅拌杆上，u型架远离其开口的一侧转动连接在固定支架上。
23.进一步的，所述底部搅动杆靠近搅拌釜的一端设置有与之弹性伸缩配合的缩进块，缩进块远离底部搅动杆的一端下侧为倾斜面，缩进块的上侧面中部设置有梯形凸起，底部搅动杆上设置有配合缩进块上的梯形凸起进行收缩的缺口槽。
24.本发明的有益效果在于：一、本发明采用搅拌杆角度调节与上下移动的方式对搅拌釜内的添加剂溶液进行搅拌，使得添加剂溶液不会产生分层的现象，本发明能够在添加剂溶液进行搅拌的过程中自动控制溶液内产生的杂物进行排出，从而不影响溶液的持续搅拌，增加减水剂的生产效率。
25.二、本发明搅动转轴在搅拌过程中能够进行上下移动，配合搅拌杆的角度转动能够尽可能减小溶液的分层现象。
26.三、本发明搅拌杆能够在摆动调节组件的调节下处于三种状态，搅拌杆往一侧倾斜时能够将溶液向上拨动，搅拌杆往另一侧倾斜时能够将溶液向下拨动，搅拌杆处于水平状态时能够均匀将溶液进行周向拨动，三种状态的循环调节能够进一步增加溶液的混合效果。
27.四、本发明通过搅拌电机的转动力作用下能够对搅拌过程中产生的杂物进行清除，防止搅拌过程中产生的杂物对减水剂添加剂的制备造成影响。
28.五、本发明可以在减水剂添加剂溶液搅拌过程中对其产生的杂物进行清除，从而杂物清楚动作不会影响减水剂添加剂的制备效率。
附图说明
29.下面接合附图和实施例对本发明进一步说明。
30.图1是本发明水泥减水剂的制备方法流程图。
31.图2是本发明减水剂搅拌设备的第一结构示意图。
32.图3是本发明减水剂搅拌设备的第二结构示意图。
33.图4是本发明减水剂搅拌设备将搅拌釜位于堆积板上侧的部分剖除后的结构图。
34.图5是本发明减水剂搅拌设备将搅拌釜前侧部分剖除后的结构图。
35.图6是图5中去除挤压密封块与堆积板外圈之后的结构图。
36.图7是本发明减水剂搅拌设备中搅拌釜、搅拌部、堆积板与随动抬升板之间的剖视图。
37.图8是本发明减水剂搅拌设备中搅拌釜、搅动转轴、搅拌杆与摆动调节组件之间的结构图。
38.图9是本发明减水剂搅拌设备中搅动转轴与搅拌杆之间的结构图。
39.图中：1、搅拌釜；11、加料口；12、出料口；13、支腿；14、方形滑槽；2、搅拌部；21、搅动转轴；211、转动内轴；212、外轴；213、移动转盘；214、固定转盘；215、调节螺柱；216、l型连接架；217、避位槽；22、搅拌杆；221、固定支架；222、u型架；23、摆动调节组件；3、堆积板；31、堆积通孔；32、挤压密封块；33、弧形拨动架；34、方形滑块；35、挤压弹簧；4、底部搅动杆；41、缩进块；5、随动抬升板；51、抬升体；52、挡块。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
41.参阅图2-图4，一种水泥减水剂制备方法，该水泥减水剂的制备方法使用减水剂搅拌设备配合完成，减水剂搅拌设备包括搅拌釜1，搅拌釜1的顶部设置有加料口11，搅拌釜1的下端中部设置有出料口12，加料口11和出料口12上均设置有截止阀，搅拌釜1的下侧面对称设置有支腿13，所述搅拌釜1的下侧壁为倾斜面，搅拌釜1内中心轴线位置设置有搅拌部2，搅拌部2的上端贯穿搅拌釜1并连接在搅拌釜1的上侧面，所述搅拌釜1下端内设置有堆积板3,搅拌部2的下端穿过堆积板3，且两者密封配合，搅拌部2的下端外侧面且位于堆积板3的上方对称安装有底部搅动杆4，本发明能够对水泥减水剂添加剂制备过程中原材料的搅拌进行处理，并在搅拌过程中去除原料搅拌产生的固体颗粒物，从而便于后期添加其他溶液进行搅拌反应，搅拌部2用于对搅拌釜1内的溶液进行搅拌，溶液搅拌后产生的颗粒杂物堆积在堆积板3上，底部搅动杆4能够对搅拌釜1下层的溶液进行搅拌，增加溶液的混合搅拌效果。
42.参阅图3-图4，所述搅拌部2包括搅动转轴21，搅动转轴21的中部沿其竖直方向均匀设置有多组搅拌杆22，每组搅拌杆22沿搅动转轴21的转轴对称布置，搅拌杆22通过转动配合的方式与搅动转轴21相连接，搅动转轴21的上端设置有用于控制搅拌杆22角度的摆动调节组件23,搅动转轴21的上端且位于摆动调节组件23的上方为弹性伸缩结构，搅动转轴21的顶部通过联轴器与搅拌电机的输出轴相连接，搅拌电机通过电机座安装在搅拌釜1的上侧面，搅拌电机用于带动搅拌转轴21上的搅拌杆22和底部搅动杆4进行转动，以便溶液能够进行搅拌，摆动调节组件23能够调节搅拌杆22的倾斜角度，搅拌杆22处于偏斜状态时能够向上或者向下拨动溶液，从而增加溶液搅拌混合的效果。
43.参阅图4-图5，所述堆积板3与搅拌釜1的侧壁竖直滑动配合，堆积板3的侧面设置有堆积通孔31，搅拌釜1的下侧内壁设置有与堆积通孔31位置一一对应的挤压密封块32；所述搅拌釜1的侧壁对称设置有方形滑槽14，堆积板3的外侧面环形面设置有与方形滑槽14滑动配合的方形滑块34，方形滑块34的上侧面通过挤压弹簧35安装在方形滑槽14的上侧内壁，挤压弹簧35为压缩弹簧，具有伸长力，在无外力作用下堆积板3在挤压弹簧35的作用下能够贴在挤压密封块32上，以便堆积板3将搅拌釜1分为上下两个封闭的空间，且搅拌产生的杂物会掉落到堆积通孔31内。
44.参阅图7，所述堆积通孔31的上下两端均为锥状结构，堆积通孔31的中部为圆柱结构，堆积通孔31上下两端锥形结构中小尺寸的一侧与堆积通孔31的中部圆柱结构相对接，且堆积通孔31上侧锥形结构的尺寸大于其下侧锥形结构的尺寸，挤压密封块32与堆积通孔31下单的锥形结构相配合，堆积通孔31的结构设置使得杂物能够稳定的堆积在其中，挤压密封块32与堆积通孔31的结构配合能够增加其密封性。
45.参阅图6，本实施例为了增加溶液搅动效果，通过以下结构实现搅拌部2进行上下移动，所述搅动转轴21的底部设置有随动抬升板5,随动抬升板5的下侧面以搅拌釜1的轴线为基准对称设置有抬升体51，搅拌釜1的下侧内壁设置有与抬升体51相配合并带动随动抬升板5进行向上移动的挡块52，抬升体51的下侧面与挡块52的上侧面的对应位置处均设置有倒角，出料口12位于挡块52之间，随动抬升板5能够在抬升体51与挡块52的作用下进行上下移动，以便带动搅动转轴21上的搅拌杆22进行上下往复运动，从而增加本发明的搅拌效果，具体的，搅动转轴21进行转动时带动随动抬升板5进行转动，随动抬升板5上的抬升体51与挡块52接触时带动随动抬升板5向上移动，搅动转轴21上端的弹性伸缩结构会进行配合
收缩，搅动转轴21继续转动使抬升体51与挡块52分离时，搅动转轴21在其弹性伸缩结构的作用下带动随动抬升板5回复到初始高度。
46.参阅图8，搅动转轴21采用如下结构，所述搅动转轴21包括与搅拌电机输出轴相连接的转动内轴211，转动内轴211的外侧设置有与之在竖直方向滑动配合的外轴212，转动内轴211的上下两端均穿过外轴212，转动内轴211的上端为弹性伸缩结构，搅拌杆22靠近搅拌釜1轴心的一端通过转动配合的方式连接在转动内轴211的外侧面，外轴212上对应搅拌杆22的位置设置有避位槽217，底部搅动杆4安装在外轴212的外侧面，随动抬升板5连接在转动内轴211的底部。
47.继续参阅图8，为了进一步增加溶液的搅拌效果，本发明能够控制搅拌杆22的角度调节，以实现溶液能够向上搅动或者向下搅动，所述摆动调节组件23连接在转动内轴211与外轴212之间，外轴212上设置有外轴212与转动内轴211发生位移时控制搅拌杆22发生转动的角度控制组件，摆动调节组件23用于调节转动内轴211与外轴212相对高度，当摆动调节组件23带动外轴212向上移动时，角度控制组件带动搅拌杆22的一侧向上转动，从而搅动转轴21逆时针转动时搅拌杆22能够将溶液向上拨动，从而增加溶液之间的混合效果，反之搅拌杆22会向下拨动溶液。
48.再继续参阅图8，摆动调节组件23采用如下结构，所述摆动调节组件23包括转动连接在外轴212上端外侧的移动转盘213和转动安装在转动内轴211上端外侧的固定转盘214,固定转盘214位于移动转盘213的上侧，固定转盘214上通过螺纹配合的方式竖直安装有调节螺柱215，调节螺柱215的下端转动安装在移动转盘213的上侧面，通过人工拧动调节螺柱215能够控制外轴212上进行上下移动调节。
49.参阅图3和图8，所述固定转盘214的外环面上设置有l型连接架216，l型连接架216的下端连接在搅拌釜1的上侧面，l型连接架216的竖直段为伸缩结构，l型连接架216用于防止固定转盘214随转动内轴211发生转动，从而搅拌过程中也能够对调节螺柱215进行转动。
50.参阅图8和图9，所述角度控制组件包括安装在外轴212外侧面的固定支架221，固定支架221为l型结构，搅拌杆22对应固定支架221的一侧设置有缺口，搅拌杆22的缺口内设置有u型架222，u型架222卡设在搅拌杆22上，u型架222远离其开口的一侧转动连接在固定支架221上，当外轴212向上移动时带动固定支架221同步移动，安装在固定支架221上的u型架222带动搅拌杆22发生转动，此时u型架222会配合转动，以便u型架222始终卡在搅拌杆22上。
51.参阅图4-图6，堆积板3的上侧面对称设置有l型结构的弧形拨动架33,弧形拨动架33的位置与挡块52的位置交错布置；所述底部搅动杆4靠近搅拌釜1的一端设置有与之弹性伸缩配合的缩进块41，缩进块41远离底部搅动杆4的一端下侧为倾斜面，缩进块41的上侧面中部设置有梯形凸起，底部搅动杆4上设置有配合缩进块41上的梯形凸起进行收缩的缺口槽，当搅拌杆22处于水平状态时，底部搅动杆4位于弧形拨动架33的上侧，当搅拌杆22处于将溶液向下拨动的倾斜状态时，底部搅动杆4位于弧形拨动架33水平段下侧；溶液搅拌完成，需要将杂物排出，转动调节螺柱215控制外轴212向下移动，此时搅拌杆22能够将溶液向下拨动，底部搅动杆4能够移动到弧形拨动架33水平段下方，从而底部搅动杆4进行转动时，缩进块41上的梯形凸起与弧形拨动架33接触时拨动其向上移动，从而堆积板3与挤压密封块32产生空隙，堆积在堆积通孔31内的杂物能够移动到堆积板3的下侧，当缩进块41上的梯
形凸起与弧形拨动架33分离时堆积板3重新回到密封位置；弧形拨动架33的位置与挡块52的位置交错布置是为了堆积板3的向上移动与搅动转轴21的收缩不会同步进行；底部搅动杆4与缩进块41之间的弹性伸缩配合使得底部搅动杆4随外轴212向下移动时，缩进块41与弧形拨动架33接触时能够自动收缩，以便弧形拨动架33不会对底部搅动杆4的向下移动造成影响。
52.参阅图1，采用减水剂搅拌设备对水泥减水剂的制备方法，步骤如下：
53.第一步：首先将不饱和二元羧酸、苯乙烯和次磷酸钠等原材料投入搅拌釜1内，再通过加热套对搅拌釜1进行加热，之后逐渐加入引发剂搅拌并通过搅拌电机带动搅动转轴21搅拌三小时；
54.第二步：搅拌釜1搅拌过程中通过搅动转轴21带动搅拌杆22进行角度调节，以使溶液均匀混合，原材料搅拌过程中会产生颗粒杂物，通过搅动转轴21带动堆积板3向上移动，使得原料搅拌过程中产生的杂物进行分离；
55.第三步：原料搅拌完成后通过加热套对原材料进行保温三小时，之后原材料冷却到室温进行排出得到减水剂的添加剂即共缩聚单体溶液；
56.第四步：在磺化釜中加入浓硫酸和熔融后的萘进行磺化处理；磺化处理后的溶液中加入磷酸和水进行水解两小时；水解后的溶液加入共缩聚单体溶液、甲醛进行缩合反应三小时；将缩合后的溶液中加入碱液，使得溶液的ph值为9，制备得到改性减水剂。
57.本发明中减水剂搅拌设备的工作步骤如下：首先，将减水剂添加剂的原料加入到搅拌釜1中，并通过外部的加热套对搅拌釜1进行加热，使得搅拌釜1内的原料处于合适的反应温度，之后通过搅拌电机带动搅动转轴21进行转动，使得添加剂原料能够得到搅拌，搅动转轴21转动过程中，在抬升体51与挡块52的作用下随动抬升板5进行上下移动以便带动搅动转轴21上的搅拌杆22进行上下往复运动，从而增加本发明的搅拌效果；
58.在添加剂原料搅拌过程中通过转动调节螺柱215带动移动转盘213进行向上移动，使得移动转盘213带动外轴212向上移动，搅拌杆22能够处于水平状态或者向上拨动溶液的状态，进一步添加剂溶液的搅拌混合效果；同时堆积板3在挤压弹簧35的作用下能够贴在挤压密封块32上，以便堆积板3将搅拌釜1分为上下两个封闭的空间，且搅拌产生的杂物会掉落到堆积通孔31内；
59.当堆积板3上的杂物堆积到一定程度后，控制调节螺柱215转动使得外轴212移动到最下端，使得搅拌杆22转动能够向下拨动溶液，同时外轴212向下移动使得底部搅动杆4能够移动到弧形拨动架33水平段下方，从而底部搅动杆4进行转动时，缩进块41上的梯形凸起与弧形拨动架33接触时拨动其向上移动，从而堆积板3与挤压密封块32产生空隙，堆积在堆积通孔31内的杂物能够移动到堆积板3的下侧，当缩进块41上的梯形凸起与弧形拨动架33分离时堆积板3重新回到密封位置；
60.杂物清理完成后，控制外轴212向上移动，以便底部搅动杆4移动到弧形拨动架33上方，之后打开出料口12并将杂物过滤出，得到的溶液重新添加到搅拌釜1内。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在
任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，仍涵盖在本发明的保护范围。