一种生产钻井液用活化重晶石的湿法剥片机的制作方法

本实用新型属于非金属粉体制备设备技术领域，具体涉及一种生产钻井液用活化重晶石的湿法剥片机。

背景技术：

重晶石是以硫酸钡为主要成分的非金属矿产品，纯重晶石显白色，有光泽，重晶石化学性质稳定，不溶于水及盐酸，无磁性和毒性，广泛用于石油、造纸等行业，其中在石油行业中主要用在钻井液中，作为加重剂使用，在油气井钻探的过程中，泥浆比重往往较低，不能与地下油气压力平衡，从而造成井喷事故，在底下压力较高的情况下，就需要增加泥浆比重，往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施，但是在使用时添加重晶石后的泥浆中，部分重晶石会发生沉淀，就会使得加重后的泥浆的粘度以及切力大幅升高，这样就会导致开泵和循环时泵压过高，泥浆也更易被气侵、诱发井喷的几率增加，为此现有技术对重晶石颗粒表面进行改性，增加其表面的电位、亲水性、结构活性等，改善重晶石在泥浆中的重力稳定性；中国期刊《中南工业大学学报》2000年4月第31卷第二期刊登了一篇题为《超细活性重晶石的制备》的文章，其中公开了现有技术制备活化重晶石的工艺路线，即：矿石-粗破-精破-酸洗-漂洗-调浆-多级剥片-过滤-干燥，其中多级剥片阶段加入活化剂，在剥片的同时对重晶石进行搅拌。

现有技术的剥片机主要由传动机构、筛网罩盖、剥片器、剥片筒等部分组成，其中，剥片器是高速旋转部件，它由联轴器、轴、安装于轴上的叶盘、剥片盘、垫环及机身等部分组成；剥片筒为内外夹层结构，工作时可在夹层内通冷却水；剥片筒上部装有筛网，以防研磨介质随料浆一起排出；这种剥片机由底部给料，上部排料，工作过程为：矿浆经给料泵系统由筒底给入剥片筒内，在剥片器的高速旋转下，剥片盘强力搅动装于筒内的研磨介质和物料，研磨介质对物料施加挤压、研磨、撞击、剪切等作用力，使物料被磨细或剥片，粉碎后的细粒料浆向上经筛网分离介质后由出料口排出，但是在实际使用中发现，用在重晶石时，重晶石很容易发生沉淀分层，使得部分重晶石不能得到充分研磨，因此只能增加道次，通过多级研磨来达到预定效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种生产钻井液用活化重晶石的湿法剥片机，能够有效避免使用过程中重晶石沉淀分层的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种生产钻井液用活化重晶石的湿法剥片机，包括机架、电气系统、进料系统、剥片部分，所述剥片部分包括：剥片筒、剥片盘，所述剥片筒包括：筒壁、进料口、出料管，其中筒壁是圆柱体，其顶面设置有进料口，进料口设置在非顶面圆心的位置，所述出料管设置筒壁的底面圆心，且筒壁内侧的底面为向底面圆心下凹的弧面；所述剥片盘位于剥片筒中，包括转动轴、转动盘、螺旋桨，转动轴位于筒壁的轴线位置，其朝上的一端穿过筒壁的顶面与机架上的驱动装置连接，转动轴位于剥片筒中的部分还固定有与水平面平行的转动盘，转动盘不止一个，以固定间隙安装在转动轴上，相邻的两个转动盘之间放置有剥片介质，所述转动盘的下方设置有螺旋桨，螺旋桨的推力面朝下。

进一步地，所述筒壁内侧的侧面上均匀设置有导流凸棱，导流凸棱是凸起于筒壁内侧的长条带，且垂向设置，所述导流凸棱不止一条，均匀分布在筒壁内侧，且导流凸棱表面粗糙。

进一步地，所述导流凸棱上还设置有与水平面平行的挡环，挡环与剥片盘上转动盘的数量相同，挡环的内径大于转动盘的外径，且厚度大于转动盘的厚度。

进一步地，所述转动盘上均匀设置有若干磨削凸，磨削凸是向外凸起的半球形凸块。

进一步地，所述转动轴为中空管，转动轴的内部设置有气管，气管不与转动轴接触，不随转动轴转动，且转动轴位于剥片筒中的一端设置有排气端，排气端是中空结构，其底面设置有排气孔。

本实用新型至少具有以下有益效果：

（1）通过螺旋桨配合排气端产生的气体将剥片筒中的液体全部搅动，使得重晶石粉末随液体运动而不能够沉积在底部。

（2）剥片筒内壁上的磨削凸棱之间的通槽是液体向上运动的通道，在螺旋桨运动时，被推进的液体能够由此上移，剥片筒中的矿浆能够充分搅拌。

（3）转动盘与挡环之间的空隙在转动盘转动过程中始终存在，重晶石粉末可以经此下沉，经螺旋桨推动后在剥片筒内循环运动。

（4）转动盘上设置有磨削凸，且导流凸棱表面也是粗糙的，能够增强对重晶石粉末的破碎程度。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的使用状态图；

图2示意性示出了本实用新型中薄片部分的结构示意图；

图3示意性示出了沿图2中a-a方向的剖面结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

11-底座，12-支架，13-电动机，2-剥片筒，21-筒壁，22-导流凸棱，23-进料口，24-出料管，25-挡环，31-转动轴，32-排气端，33-气管，34-螺旋桨，35-磨削凸，36-转动盘。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1~3所示的是一种生产钻井液用活化重晶石的湿法剥片机，用于解决现有技术制备活化重晶石容易发生沉淀分层而导致重晶石剥片效果不好的问题，其结构包括：机架、剥片部分、电气系统、进料系统，剥片部分又包括：剥片筒2、剥片盘，其中剥片盘与电气系统连接，使用时在剥片筒2中转动，剥片盘之间放置有剥片介质，剥片介质与矿浆中的重晶石相互碰撞，将重晶石粉碎同时对矿浆进行搅拌，在剥片盘的底部设置有排气端32，排气端32会排出气泡，同时剥片盘底部设置的螺旋桨34将矿浆向下推动，使位于底部的矿浆顺着剥片筒2的内侧面向上运动，并再次从上向下运动，重新进入剥片盘内，通过重复这种循环的流动方式，有效避免了重晶石沉淀，并提高了剥片效果。

本实用新型包括：机架、剥片部分、电气系统、进料系统，其中机架、电气系统、进料系统是成熟的现有技术，电气系统与机架上的电动机13电路连接，进料系统将调制好的矿浆通入剥片部分的剥片筒2中，无需人工上料，如图1所示，机架包括：底座11、支架12、电动机13，支架12以及剥片筒2安装在底座11上，支架12将电动机13固定在剥片筒2上方，电动机13与剥片部分中的剥片盘连接，驱动剥片盘高速转动，通过位于剥片部分中的剥片盘与剥片筒2之间的剥片介质与矿浆中的重晶石碰撞将重晶石粉碎，使其粒度进一步减小。

所述剥片筒2包括：筒壁21、进料口23、出料管24，其中筒壁21是空心的圆柱体，筒壁21的两端为平面，其底面固定在底座11上，其顶面设置有进料口23，进料口23设置在非顶面圆心的位置，进料口23上设置有可打开的盖板，在工作时，通过盖板将进料口23封闭，避免其中的矿浆溢出，出料管24设置筒壁21的底面圆心，出料管24上设置有开关，通过开关控制出料管24的连通与闭合，剥片过程结束以后的矿浆由此排出，筒壁21内侧的底面是向底面圆心下凹的弧面，减少出料过程中矿浆在底面的残留，同时，在螺旋桨34工作时，螺旋桨34推动的水流会顺着底面的弧面向上运动，流动过程中不存在死角，矿浆的流动更加流畅。

进一步地，在筒壁21内侧的侧面上均匀设置有导流凸棱22，如图2所示，导流凸棱22是向外凸起的长条，与水平面垂直，导流凸棱22不止一条，均匀分布在筒壁21内侧，导流凸棱22表面粗糙，能够增大与矿浆中重晶石的摩擦面积，提高剥片处理的效果，导流凸棱22上还固定有与水平面平行的挡环25，挡环25同样不止一个，而是与剥片盘上转动盘36的数量相同，挡环25的内径大于转动盘36的外径，且厚度大于转动盘36的厚度，挡环25与导流凸棱22之间的空隙用于矿浆的向上流动。

剥片盘包括转动轴31、转动盘36、螺旋桨34，转动轴31位于筒壁21的轴线位置，一端穿过筒壁21的顶面与电动机13连接，受电动机13驱动而发生转动，转动轴31上还固定有与水平面平行的转动盘36，转动盘36不止一个，以固定间隙安装在转动轴31上，使用时，转动盘36随转动轴31旋转，且相邻的两个转动盘36之间放置有剥片介质，剥片介质在两个转动盘36之间做不规则运动，并与矿浆中的重晶石发生相互作用，将其进一步破碎，剥片介质的外径大于转动盘36与挡环25之间的空隙，剥片介质是成熟的现有技术，本领域技术人员可根据具体工况灵活选择购买，因此，不作详细说明；所述转动盘36与挡环25的数量相同，且位于同一水平面，矿浆中的重晶石在转动盘36之间被不规则运动的剥片介质碰撞而被破碎，部分从转动盘36与挡环25之间的空隙进入下层，继续被下一层中的剥片介质破碎，由于挡环25在使用时不随转动盘36转动，所以二者之间的空隙始终存在，因此矿浆可以由此向下方流动。

需要说明的是：如图3所示，转动盘36上均匀设置有若干磨削凸35，磨削凸35是向外凸起球凸，在转动盘36转动过程中与矿浆中的重晶石摩擦，配合剥片介质将重晶石进一步破碎。

进一步地，转动盘36的下方设置有螺旋桨34，螺旋桨34的推力面朝下，在螺旋桨34工作时将矿浆向下推动，位于筒壁21底部的矿浆在压力作用下顺着筒壁21的侧壁向上流动，重新进入位于顶部的转动盘36上，再一次从转动盘36与挡环25之间的空隙下漏，因此，矿浆在剥片过程中始终是流动的，矿浆中的重晶石也难易分层沉淀，而会随着矿浆的流动而流动，能够得到充分地磨削；另外，所述转动轴31为中空管，如图3所示，转动轴31的内部设置有气管33，气管33不与转动轴31接触，不随转动轴31转动，转动轴31位于剥片筒2中的一端还设置有排气端32，排气端32是中空结构，其底面设置有排气孔，将气管33中的气体从排气端32排出，排出的气体冲击底部沉积的重晶石，将其松动，随螺旋桨34转动时产生的液流运动，有效避免重晶石沉积在剥片筒2底部。