一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置，包括存储罐体，以及与存储罐体连接的旁路循环预磁化单元和超声波单元；所述旁路循环预磁化单元包括连接存储罐体侧壁下方的旁路出口以及连接存储罐体侧壁上方的旁路进口，旁路出口和旁路进口之间通过管道连接，管道的部分的设置有永磁体，管道与旁路进口连通处设置可变频液体输送泵；所述超声波单元由相互连接的超声波换能器和超声波发生器组成，超声波换能器布置在存储罐体的底部，用于产生超声波高频振动以达到助溶、乳化及消泡，超声波发生器用于为超声波换能器提供功率输入。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置，尤其是利 用磁化与超声波的双耦合作用改善液体水泥助磨剂应用效果的装置。 一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置
【背景技术】
[0002] 现有的水泥助磨剂产品大都以液体产品为主，通过不同种类的有机、无机类化工 原料的复配进行生产，通过搅拌、剪切等方式实现原料的溶解、混合及乳化。在液体水泥助 磨剂生产中，部分固体无机类原料（如硫酸钠等）因为溶解不完全而导致微细颗粒残留，在 储存期易以晶核形式诱导结晶析出而影响产品效果；此外，部分水溶性较差的物料（如有 机硅氧烷、磷酸三丁酯等），通过普通搅拌方式难以实现完全乳化，长时间存放后易会出现 分层而影响水泥助磨剂产品的均一性和品质。
[0003] 超声波是一种能量形式，可加速化学反应或触发新的反应通道，目前超声波技术 作为一门新兴的边缘学科而广泛应用于化学、化工、医疗和医药等许多领域。超声波促进 固体溶解（或液体乳化）的物理机制是超声波空化效应，即：在强超声波作用下，液体内 产生大量气泡并随着超声振动而逐渐生长和增大，最终破灭和分裂。这些小气泡急速崩溃 时在气泡内产生了高温高压，且因气泡周围的液体高速冲入气泡而在气泡附近的液体中产 生强烈局部激波，并形成局部高温高压，从而产生超声波粉碎、溶解和乳化作用。申请号 CN102058013A的中国发明专利公开一种超声处理提高谷朊粉溶解度的方法，提高了小麦产 品的附加值。专利ZL200820000730. 1公开了一种视网膜血栓超声助溶仪，将超声波用于眼 球后部血栓的治疗。但是目前没有用于液体水泥助磨剂的超声装置。
[0004] 自1945年比利时人T. Vermeiren将磁化水技术应用于锅炉除垢以来，磁化水技 术被应用于改进多种工艺和生物过程，如医疗、保健、农业、化工、建材、矿山、冶金等方面。 磁化水技术在水泥混凝土领域的应用也较为广泛，前苏联、日本、欧美及我国的研究资料表 明，利用磁化水拌制混凝土可提高其强度20%?40%。对水及溶液的磁化能改善其性质： 表面张力下降1?2%，对固体物质的浸润角增大，对盐类溶解度提高10%以上，有效改善 液体中无机盐类在低温下的结晶析出。水或溶液被磁化应具备一定的条件：水或溶液应有 一定的导电性、水或溶液流动方向应与磁力线方向垂直正交、液流切割磁力线时应有一定 的速度。但是目前没有用于液体水泥助磨剂的磁化装置。
【发明内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双 耦合增效装置。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声 双耦合增效装置，包括存储罐体，以及与存储罐体连接的旁路循环预磁化单元和超声波单 元；
[0007] 所述旁路循环预磁化单元包括连接存储罐体侧壁下方的旁路出口以及连接存储 罐体侧壁上方的旁路进口，旁路出口和旁路进口之间通过管道连接，管道的部分的设置有 永磁体，管道与旁路进口连通处设置可变频液体输送泵；
[0008] 所述超声波单元由相互连接的超声波换能器和超声波发生器组成，超声波换能器 布置在存储罐体的底部，用于产生超声波高频振动以达到助溶、乳化及消泡，超声波发生器 用于为超声波换能器提供功率输入。
[0009] 本实用新型中所述可变频液体输送泵和超声波发生器分别连接控制器，控制器分 别控制可变频液体输送泵和超声波发生器的工作状态，所述控制器连接电源。通过控制可 变频液体输送泵，调节液体水泥助磨剂通过循环预磁化单元的液体流速，控制可变频液体 输送泵的定时启动方式、启动间隔时间及循环磁化时间。通过控制超声波发生器，调节超声 波的频率、定时启动方式、启动间隔时间及超声波作用时间。
[0010] 本实用新型中，所述控制器可以采用ATMEL公司的AVR单片机控制。
[0011] 本实用新型中，所述管道与旁路出口连通处设有电磁流量计。
[0012] 本实用新型中，所述的永磁体为钐钴、钐镨钴、钕铁硼或钕镍钴的稀土永磁体中的 任意一种。
[0013] 本实用新型中，所述的永磁体为管式、环状、半环状或瓦状中的任意一种，安装方 式为管道内部或者或管道外壁中的任意一种。
[0014] 本实用新型的思路是：在液体水泥助磨剂储罐的旁路布置循环磁化单元，在储罐 底部布置超声波处理单元；通过对循环磁化单元与超声波单元进行控制与调节。即：液体 水泥助磨剂存储罐体和循环磁化单元的进口和出口连接成闭合回路，通过磁化单元中的可 变频液体输送泵将存储罐体内液体泵送进行高速循环磁化；存储罐体底部布置的超声波单 元对储罐中的液体水泥助磨剂进行超声处理，可有效避免液体水泥助磨剂产品储存过程中 出现的结晶、分层等现象。磁化与超声波双耦合作用不仅避免了液体水泥助磨剂在储存过 程中出现的结晶、分层而导致的产品质量降低，同时利用预磁化效果对液体水泥助磨剂进 行了增效。
[0015] 本实用新型用于液体水泥助磨剂的预磁化超声双耦合增效，一方面通过预磁化作 用提高了液体水泥助磨剂的助磨及增强效果，同时利用超声的助溶及乳化作用避免了液体 助磨剂在储存过程中的结晶及分层现象出现，提高了产品的均一性和品质。
[0016] 本实用新型装置可有效避免液体水泥助磨剂成品储存过程中出现的结晶、分层等 现象，同时在液体水泥助磨剂成品被添加到粉磨生产线前对其进行预磁化，确保磁化效果 的发挥和避免储运过程中磁化效果的衰减，从而改善液体水泥助磨剂的应用效果，可以说 将磁化和超声结合，具有意想不到的技术效果。
[0017] 有益效果：本实用新型可用于液体水泥助磨剂储存中增效，一方面本实用新型利 用超声波有效防止无机盐类原料（如作为无机增强剂的硫酸钠、似(：1、0 &(：12等）在液体水 泥助磨剂成品储存过程中的结晶析出而影响产品效果，同时还能利用超声乳化作用有效抑 制部分水溶性较差的物料，（如有机硅氧烷、磷酸三丁酯等）因长时间存放而出现分层现 象，确保产品的均一性和品质。另一方面，本实用新型可以在液体水泥助磨剂成品被添加前 对其进行预磁化以确保磁化效果的稳定发挥，从而改善液体水泥助磨剂的应用效果。预磁 化处理改善了在液体水泥助磨剂中作为溶剂的水的性质，表面张力下降1?2%，对固体物 质的的浸润角增大，对盐类（如作为无机增强剂的硫酸钠、氯化钠、氯化钙等）溶解度提高 10%以上；同时改善了液体水泥助磨剂中有机表面活性剂（如三乙醇胺、三异丙醇胺）和高 分子物质（如聚磺酸、聚羧酸型表面活性剂）的表面活性，使水泥助磨剂溶液的表面张力下 降并提高水泥助磨剂的分散性能和保持能力；预磁化后的液体水泥助磨剂更容易在水泥颗 粒表面分散，提高了其均匀性和助磨效果，并有效改善水泥强度。本实用新型通过磁化、超 声双耦合作用机制，强化物料溶解、乳化及消泡并磁化增效，避免了产品储存过程中出现的 结晶及分层现象，并利用预磁化效应提高了液体水泥助磨剂成品的稳定性、均一性及应用 效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型 的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0019] 图1是本实用新型的结构原理图。
【具体实施方式】
[0020] 根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理 解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型明，而不应当也不会限制权利要求书中所 详细描述的本实用新型。
[0021] 图1为本实用新型的结构图，由图1可知，一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双 耦合增效装置，它包括存储罐体1、循环磁化单元、超声波处理单元。旁路循环磁化单元由可 变频液体输送泵6、永磁体8和电磁流量计10通过管道7、9连接，并通过管道5、11分别连 接到存储罐体的旁路出口 4和进口 12 ;可变频液体输送泵6与控制器15电连接。超声波处 理单元由超声换能器2和超声波发生器3组成，超声波发生器3与控制器15电连接。所述 的超声换能器2布置在存储罐体1的底部，用于产生超声波高频振动以达到助溶、乳化及消 泡的目的。所述超声波发生器3用于为超声波换能器2提供功率输入。所述控制器15控 制超声波频率、工作时间进行设置，以及可变频液体输送泵的流速和工作时间。储罐的进料 口 13,用于储罐入料，储罐的出料口 14,与计量泵或其它设备相连接，用于将储罐内的液体 水泥助磨剂输出。控制器15与电源16电连接。
[0022] 其中，所述的永磁体8为杉钴、杉镨钴、钕铁硼或钕镍钴的稀土永磁体。所述的永 磁体8为管式、环状、半环状或瓦状，安装方式为内磁式或外磁式。永磁体8的磁场方向与 通过其内部的管路方向垂直（内部的管路方向即液体通过永磁体磁场的方向，确保液体沿 着切割磁力线方向运动）。
[0023] 其中，所述的超声波换能器2由外壳、匹配层、压电陶瓷圆盘换能器、背衬、引出电 缆和阵列接收器组成，通过胶粘剂安装在存储罐体1底部，阵列排布。其中，所述超声波发 生器3用于为超声波换能器2提供功率输入。
[0024] 本实施例进行以下对照试验：
[0025] 液体水泥助磨剂参照样的制备：
[0026] 按照以下配比配置液体水泥助磨剂：三乙醇胺10重量份、二乙醇单异丙醇胺8重 量份、二水氯化钙27重量份、糖蜜10重量份、水45重量份，配置液体水泥助磨剂，掺量为 0· 1%。
[0027] 取上述制备的液体水泥助磨剂参照样，按照表1的方式进行预处理，制得比较例 1、2、3和实施例1。
[0028] 表 1 :
[0029]
【权利要求】
1. 一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置，其特征在于，包括存储罐体， 以及与存储罐体连接的旁路循环预磁化单元和超声波单元； 所述旁路循环预磁化单元包括连接存储罐体侧壁下方的旁路出口以及连接存储罐体 侧壁上方的旁路进口，旁路出口和旁路进口之间通过管道连接，管道的部分的设置有永磁 体，管道与旁路进口连通处设置可变频液体输送泵； 所述超声波单元由相互连接的超声波换能器和超声波发生器组成，超声波换能器布置 在存储罐体的底部，用于产生超声波高频振动以达到助溶、乳化及消泡，超声波发生器用于 为超声波换能器提供功率输入； 所述可变频液体输送泵和超声波发生器分别连接控制器，控制器分别控制可变频液体 输送泵和超声波发生器的工作状态，所述控制器连接电源。
2. 根据权利要求1所述的一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置，其特 征在于，所述管道与旁路出口连通处设有电磁流量计。
3. 根据权利要求1所述的一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置，其特 征在于，所述的永磁体为钐钴、钐镨钴、钕铁硼或钕镍钴的稀土永磁体中的任意一种。
4. 根据权利要求1或3所述的一种用于液体水泥助磨剂的磁化超声双耦合增效装置， 其特征在于，所述的永磁体为管式、环状、半环状或瓦状中的任意一种，安装方式为管道内 部或者或管道外壁中的任意一种。
【文档编号】B01J19/10GK203874769SQ201420326509
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】李明泽 申请人:营口鸿鑫建材科技有限公司