湿法冶炼搅拌设备附属件设计.pdf

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1、有色设备2015年第3期湿法冶炼搅拌设备附属件设计武军(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)[摘要]目前，国内对湿法冶炼设备的搅拌附件，如搅拌装置支撑梁、内伸管件等缺乏明确统一规范的设计计算资料和公式。本文根据美国ASME规范以及国内已发表文章，整理出湿法冶炼常压搅拌设备支撑梁等计算资料，为相关设计人员解决工程中实际问题提供一定借鉴。[关键词]搅拌；槽盖型钢支撑；内伸管；挡板[中图分类号]TF315[文献标志码]B[文章编号]1003—8884(2015)03—0033—04搅拌操作的基本过程是把液体盛装在一个罐内外搅拌附件的计算

2、资料作一介绍，并进行比较。(容器)中，利用浸没于液体中的旋转叶轮(搅拌器)1搅拌挡板或其他方式搅动流体，实现两种或多种物料间的均匀混合、加速传热和传质等。完成这一搅拌过程的搅拌挡板一般为长条形垂直向固定安装在罐壁装置，统称为搅拌装置。上的板，主要作用为：将液体的旋转向运动改为垂直搅拌设备在有色冶炼生产中的应用范围很广，向翻转运动，消除漩涡，同时有效改善所施加功率的尤其是在湿法冶炼的各个工序中，如配料、浆化、浸有效利用率，简单地说，就是在湍流状态时为了消除出、结晶、溶解、还原、分解和萃取等，为了强化冶炼罐中央的“圆柱状回转区”而设置的，大多

3、数的搅拌过程，都或多或少地应用着搅拌设备。其中立式常容器均配有挡板。压机械搅拌罐占搅拌设备的绝大多数。一座大型的1．1挡板数量、位置的确定年产10万t电解锌的铅锌冶炼厂，主流程中就配有国内，通常设计一般取挡板数量4块；依据国内搅拌设备80多台。外相关资料介绍，通常挡板数量依照表1设置。搅拌设备应包括搅拌系统及搅拌容器两大部表1国内外通常挡板的设置数量分。搅拌容器与搅拌系统组合完成了各相介质的溶解、混匀、萃取、吸收化学反应及传热传质等物理、化学过程，满足工业生产的需要，搅拌系统主要部件有电机、减速机、机架、联轴器、轴封、搅拌轴、桨叶、以挡板

4、位置一般按照图1所示。及依据需要配置的中间轴承、吊轴承、稳定器、底轴1．2全挡板条件承等构成。功率是搅拌器的重要特征参数，对于特定搅拌搅拌容器包含平底平盖、锥底平盖、凸形封头等器，功率随着挡板系数增大而增大。当挡板系数达各种形式容器，包括带夹套以及不带夹套容器，带半到某一数值时，功率大小不再进一步变化，此时，称圆盘管以及内盘管容器等。同时，容器中还配有所为“全挡板条件”。需的附件，常用的附件有挡板，各种内伸管，搅拌装全挡板条件公式如下：置支撑梁等。关于搅拌功率及搅拌传热的计算，有nd(ba／D)=0．35(1)关搅拌轴及桨叶的强度计算，已

5、有各种标准资料，而式中n一挡板数量；对搅拌容器附件的理论研究相对较少。现将收集国6一挡板宽度，mm；D一槽体内径，mm；[收稿日期]2015—03—120．35一全挡板系数。[作者简介]武军(1982一)，男，江苏南京人，工程师，硕在搅拌设备挡板的设计过程中，通常取4块宽士研究生，主要从事有色冶炼行业湿法冶炼设备设计。度b为(1／12～1／10)D的挡板即能满足全挡板条33有色设备2015年第3期最高液位最高液位最高液位主_00D(1／4)8(3／4)87￡7L＼＼．．／。平底容器椭圆底容器锥底容器注：B=(0．08—0．1)D图1挡板安

6、装位置图件。对于高粘度液体，挡板的宽度b可减小到1／最高液位20D。当罐体内径D很大或很小时，可以增加或减曰小挡板数量n。P一口．1．3挡板强度校核0p_——搅拌力矩T=97376(kgf·cm)J∞f1，4)8_——对挡板的推力F=竖翘1n(D一B．．．)_一最大弯矩M=断面系数z：譬：警图2挡板宽度及支撑定位图在罐壁上，五个支撑点，支撑点之间的距离为400挡板厚度t≥

7、6Fb·Bs‘oLcm。^√8(n一1)B设计计算：式中

8、P一搅拌器功率，kW；弯矩=97376P=97376×=4582Ⅳ一r．P．m，r／min；．4kg·D一罐径

9、，cm；Cmn一挡板数；对挡板的推力n一挡板固定点数，min：2；一挡板宽度，cm；日，一挡板至罐壁距离，cm；一挡板支撑点之距离，cm；4(2020一16一4)-13一·018一kg[]一许用弯曲应力，kg／em；一安全率，取1．5—2。最大弯矩=鲁=：6．27挡板设计举例：kg-cm材料为0Crl8Ni9Ti的q02000mm×2500mm挡板材料的断面系数z==M≥M(罐体直径X高度)的絮凝剂溶解槽，设计温度60可℃。搅拌功率P=4kW，搅拌转速N=85转／min，挡许用弯曲应力[]=520=86板宽B=160mm，B=40mm，4

10、块挡板，挡板固定．7MPa=692kg／34武军：湿法冶炼搅拌设备附属件设计cm2式中一安全率，一般取1．5～2．0；z一内伸件的抗弯断面模数，cm；挡板厚度t≥√=√钏．2cm内伸件设计举例