一种合膏用添加剂辅料混合方法与流程

1.本发明涉及铅酸蓄电池制造技术领域，具体涉及一种合膏用添加剂辅料混合方法。


背景技术：

2.我们知道，在铅酸蓄电池的生产过程中，铅膏的制作是非常重要的环节，其直接影响到蓄电池的质量，所谓合膏，就是将加工好的铅粉和添加剂辅料、以及纯水和稀硫酸一起在合膏机内搅拌均匀，形成糊状的铅膏。然后将铅膏涂覆在极板基材表面并烘干，再冲切成所需的尺寸，即可形成极板。
3.目前，合膏机的合膏生产过程大致如下：先往合膏机中加入铅粉、然后加入添加剂辅料，接着，合膏机进行预混合搅拌，使铅粉和粉状的添加剂辅料混合均匀，再添加纯水及稀硫酸，进行混合搅拌以形成铅膏。
4.然而，现有的铅膏生产方式存在如下技术缺陷：首先，由于合膏机的生产方式是“一次一次”的阶段式生产，而铅粉和添加剂辅料混合均匀、以及添加纯水和稀硫酸后的混合搅拌不能同时进行，因而会大大影响合膏的效率，特别是，合膏机的每一次“合膏过程”，都需要重新精确称量铅粉、添加剂辅料、以及纯水和稀硫酸的量，以实现铅膏各组份的精确配比。另外，由于添加剂辅料相对于铅粉的量较少，两者之间的混合你一充分均匀。也就是说，合膏时个组份的均匀度不易保证，通常，人们只能通过延长搅拌、混合时间解决该问题，这放过来优惠影响合膏的效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了提供一种合膏用添加剂辅料混合方法，可显著地提升合膏的生产效率，并且确保合膏时铅粉和添加剂辅料的混合均匀。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种合膏用添加剂辅料混合方法，包括如下步骤：a. 将合膏用添加剂辅料和纯水、稀硫酸加入一个搅拌分散釜中搅拌混合均匀形成稀料；b. 将铅粉逐渐加入搅拌分散釜中，并与稀料搅拌均匀形成混合料；c. 开启搅拌分散釜底部输出管路上的电磁阀，使混合料通过输出管路流入称重罐内至设定重量，然后关闭输出管路上的电磁阀；d. 在混合料通过输出管路流入称重罐内的过程中，通过高压气管向称重罐内输入压缩空气，压缩空气使称重罐内的混合料上下翻动混合；e. 用隔膜泵将称重罐内的混合料送入合膏机内，即可进行合膏生产。
7.本发明将铅粉、添加剂辅料、纯水、稀硫酸等放进搅拌分散釜中先进行搅拌混合，而此时在合膏机中可同时进行合膏生产，也就是说，可实现“搅拌”、“合膏”两不误，从而有效地提高合膏生产的效率。
8.特别是，相对铅粉而言，添加剂辅料的量较少，因此，要将干粉状的铅粉和添加剂辅料搅拌均匀，其难度会较大，相应地，需要花费较多的时间。而本发明创造性地先将少量的添加剂辅料和纯水、稀硫酸加入一个搅拌分散釜中搅拌混合成稀料。可以理解的是，添加剂辅料在纯水、稀硫酸构成的液体中会比较容易均匀扩散、甚至溶解，从而可形成混合均匀的稀料，并与铅粉搅拌混合成均匀的混合料。
9.还有，当混合料进入称重罐进行称重计量时，本发明通过高压气管向称重罐内输入压缩空气，压缩空气可使称重罐内的混合料上下翻动，以进一步提升混合料的均匀度。可以理解的是，压缩空气几乎不会对称重罐的称重计量造成不利的影响。也就是说，本方案既可确保称重罐的精确称重，又可提升混合料的混合均匀度。
10.作为优选，所述高压气管包括位于称重罐下部的喷气盘管，喷气盘管一端与设置在称重罐上部的进气管连通，喷气盘管另一端封闭，所述进气管与压缩气源相连接，在喷气盘管上设有n圈等间距设置的喷气孔，所述喷气孔的轴线与喷气盘管的径向形成60
°‑
75
°
的夹角，每一圈的喷气孔在周向上均匀设置，从喷气盘管一端至另一端，相邻二圈的喷气孔之间在周向上形成一个错位角α，并且α
×
n=360
°×
b，其中b为正整数。
11.当高压气管内输入压缩气体时，即可从喷气盘管上的各喷气孔沿切线方向向外喷出压缩气体，从而带动称重罐内的混合料上下翻动，以进一步提升混合均匀度。可以理解的是，一方面，设置多个喷气孔，可减小每个喷气孔的流量和流速，避免混合料因出现局部“剧烈翻腾”而影响称重的精度，另一方面，有利于浸没在混合料中的喷气盘管各处喷出的压缩气体可均匀地搅动混合料。
12.特别是，本方案中个喷气孔喷出的压缩气体是沿切线方向的，所以，在喷气盘管周围会形成螺旋状的压缩气流，既有利于使混合料翻动、以混合均匀，又可有效地避免混合料因出现局部“剧烈翻腾”而影响称重的精度。
13.还有，本方案使相邻二圈的喷气孔之间在周向上形成一个错位角α，并且α
×
n=360
°×
b（其中是的b为正整数），也就是说，各圈喷气孔在喷气盘管上的错位角之和刚好为整数圈，每一整数圈的喷气孔构成一组喷气孔组，从而在喷气盘管上形成若干组喷气孔组。这样，一方面有利于喷气盘管更均匀地喷出压缩气体以搅动混合料，另一方面，喷气盘管喷出的压缩气体在周向上是均匀的，既可有效地避免混合料出现局部“剧烈翻腾”现象，又可确保喷气盘管在喷气时能受到均匀的混合料反作用，避免喷气盘管出现振动现象。
14.作为优选，所述喷气盘管呈竖直布置的螺旋状，所述进气管连接在喷气盘管的下端，所述喷气盘管在称重罐内的高度为混合料到达设定重量时高度的1/2-2/3。
15.由于进气管连接在喷气盘管的下端，也就是说，压缩气体在喷气盘管内是由下至上流动的，可以理解的是，从喷气盘管由下至上的喷气口喷出的压缩气体的压力是逐渐减小的，相应地，喷出的压缩气体搅动混合料的阻力是由下至上逐渐减小的，从而使压缩气体的压力与“搅动力”变化能和混合料的阻力形成正相关关系。
16.此外，通过合理地设置喷气盘管在称重罐内的高度与混合料到达设定重量时的高度之比，既可使压缩气体充分地起到搅动混合料的作用，又可避免从上层喷气孔喷出的压缩气体使混合料出现局部“剧烈翻腾”的现象。
17.当喷气盘管在称重罐内的高度小于混合料到达设定重量时高度的1/2时，会影响压缩气体对混合料的搅动效果。
18.当喷气盘管在称重罐内的高度大于混合料到达设定重量时高度的2/3时，从上层喷气孔喷出的压缩气体容易使上层的混合料出现局部“剧烈翻腾”的现象，并且导致压缩气体的无谓浪费。
19.作为优选，所述搅拌分散釜中设有分散机、乳化机及框式搅拌器，所述框式搅拌器包括竖直的矩形框，矩形框的中间设有竖直的驱动轴，搅拌分散釜顶部外侧设有与驱动轴传动连接的驱动马达。
20.分散机、乳化机可使分散釜中的各种材料有效地分散、乳化，继而有利于提升混合的均匀度。而具有竖直矩形框的框式搅拌器则有利于对大容量搅拌分散釜中各种材料的搅拌匀匀。
21.作为优选，在矩形框的竖直边上设有若干涡轮，所述涡轮包括水平设置的涡轮轴、连接在涡轮轴一端的叶轮，涡轮轴的另一端连接在竖直边上，所述涡轮轴位于对应竖直边转动方向的切线方向，当驱动马达通过驱动轴带动竖直的矩形框转动时，设置在竖直边上的涡轮相对稀料或混合料转动，从而对搅拌分散釜中的稀料或混合料起到搅拌分散的作用。
22.在本方案中，当驱动马达带动矩形框转动以搅拌物料时，竖直边上的涡轮与物料形成相对运动，此时的物料可使涡轮产生转动，转动的涡轮则对稀料或混合料起到搅动分散作用。
23.特别是，在矩形框的二条竖直边上分别设有若干涡轮，也就是说，各涡轮的外径较小，从而可减小涡轮转动以搅动混合料时的阻力，避免物料出现局部的“剧烈翻腾”现象。
24.作为优选，所述竖直边上设有球形腔体，在竖直边位于转动方向前侧设有沿竖直边转动方向的切线方向延伸的圆形通孔和矩形孔，所述圆形通孔贯通竖直边的后侧，所述矩形孔延伸至两个宽度侧边与所述球形腔体相切，所述球形腔体的球心位于所述圆形通孔的轴线上，在球形腔体内设有转动圆环，所述转动圆环包括两个相互平行的端面、连接在两个端面之间的环形面，所述环形面为与球形腔体适配的球面，所述涡轮轴穿过竖直边后侧的圆形通孔，并连接在转动圆环的内孔中，所述矩形孔的宽度不小于所述转动圆环的厚度。
25.在本方案中，涡轮上的涡轮轴连接在转动圆环的内孔中，而转动圆环与竖直边上的球形腔体为球接。也就是说，涡轮可通过涡轮轴围绕球形腔体的球心做360
°
转动。
26.当矩形框转动以搅拌物料时，位于竖直边后侧的涡轮受到物料的阻力而向上转动，直至涡轮轴大致呈水平状态，此时的涡轮可通过涡轮轴带动转动圆环在球形腔体内转动。
27.特别是，需要将涡轮安装到竖直边上时，我们可先将转动圆环转动90
°
，使转动圆环以厚度从竖直边的前侧进入矩形孔内；当转动圆环的环形面球心与球形腔体的球心重合时，再将转动圆环转动90
°
，使转动圆环的轴线与圆形通孔的轴线基本重合，此时即可使涡轮轴穿过竖直边后侧的圆形通孔，并连接在转动圆环的内孔中。一方面可使转动圆环在球形腔体内做360
°
转动，另一方面，可有效地避免转动圆环从球形腔体内脱出，并方便涡轮与竖直边的装配连接。
28.作为优选，在步骤a中，纯水和稀硫酸通过流量计输入搅拌分散釜中，以精确计量纯水和稀硫酸的输入量。
29.流量计可实时监控进入搅拌分散釜中纯水和稀硫酸的量，既方便各组分的精确配
比，又不会影响混合、搅拌的效率。
30.因此，本发明具有如下有益效果：可显著地提升合膏的生产效率，并且确保合膏时铅粉和添加剂辅料的混合均匀。
附图说明
31.图1是本发明合膏用添加剂辅料混合装置的一种结构示意图。
32.图2是称重罐的一种结构示意图。
33.图3是喷气盘管的一种结构示意图。
34.图4是喷气盘管的横截面示意图。
35.图5是框式搅拌器的一种结构示意图。
36.图6是涡轮和竖直边的连接结构示意图。
37.图中：1、搅拌分散釜
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11、排料阀
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2、流量计
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3、称重罐
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4、高压气管
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41、喷气盘管
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411、喷气孔
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42、进气管
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5、合膏机
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6、框式搅拌器
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61、矩形框
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611、竖直边
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612、球形腔体
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613、圆形通孔
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614、矩形孔
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62、驱动轴
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63、驱动马达
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7、涡轮
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71、涡轮轴
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72、叶轮
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8、转动圆环
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9、隔膜泵。
具体实施方式
38.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
39.一种合膏用添加剂辅料混合方法，其适用于在合膏生产时对铅粉、添加剂辅料、纯水、稀硫酸等物料的均匀混合，以便使合膏机能高效合膏，采用如图1所示的合膏用添加剂辅料混合装置，具体包括如下步骤：a. 将合膏用添加剂辅料和纯水、稀硫酸按设定的配比分别加入一个搅拌分散釜1中搅拌混合均匀形成稀料。其中的纯水和稀硫酸可通过流量计2输入搅拌分散釜中，以精确计量纯水和稀硫酸的输入量。而粉状的添加剂辅料则可先称重，然后注入搅拌分散釜中。也就是说，在用于输送纯水的输送管路上设置一个流量计，同样地，在输送稀硫酸的输送管路上设置一个流量计，并且输送管路连接在搅拌分散釜的上部。流量计可实时监控进入搅拌分散釜中纯水和稀硫酸的量，既方便各组分的精确配比，又不会影响混合、搅拌的效率；b. 将称重后的铅粉逐渐加入搅拌分散釜中，并与稀料搅拌均匀形成混合料；c. 开启搅拌分散釜底部输出管路上的电控排料阀11，使混合料通过输出管路流入称重罐3内至设定重量，然后关闭输出管路上的排料阀。需要说明的是，排料阀优选地可采用电磁阀，以方便启闭控制；d. 在混合料通过输出管路流入称重罐内的过程中，通过高压气管4向称重罐内输入压缩空气，压缩空气使称重罐内的混合料上下翻动混合。也就是说，高压气管与压缩气源相连接；e. 用隔膜泵（图中未示出）将称重罐内的混合料送入合膏机5内，即可进行合膏生产。可以理解的是，隔膜泵可有效地避免混合料对泵体的腐蚀，有利于延长使用寿命。此外，在连接搅拌分散釜与称重罐的输出管路上也可设置隔膜泵9，以便用隔膜泵将混合料送入称重罐内。
40.由于铅粉、添加剂辅料、纯水、稀硫酸是在搅拌分散釜中先进行搅拌混合，而此时
在合膏机中可同时进行合膏生产，从而实现“搅拌”、“合膏”两不误，有效地提高合膏生产的效率。
41.由于添加剂辅料的量较少，而本发明是先将少量的添加剂辅料和纯水、稀硫酸加入一个搅拌分散釜中搅拌混合成稀料。可以理解的是，添加剂辅料在纯水、稀硫酸构成的液体中会比较容易均匀扩散、甚至溶解，从而可形成混合均匀的稀料，当稀料与铅粉搅拌混合成混合料时，有利于各组分的快速分散、搅拌均匀。
42.特别是，当混合料进入称重罐进行称重计量时，本发明还通过高压气管向称重罐内输入压缩空气，压缩空气可使称重罐内的混合料产生“冒泡”现象，从而使称重罐内的混合料上下翻动，以进一步提升混合料的均匀度。由于压缩空气几乎不会对称重罐的称重计量造成不利的影响，因此，我们可在确保称重罐精确称重的前提下，进一步提升混合料的混合均匀度。
43.作为一种优选方案，如图2、图3、图4所示，所述高压气管包括位于称重罐下部的喷气盘管41，喷气盘管一端与设置在称重罐上部的进气管42连通，喷气盘管另一端封闭，所述进气管与压缩气源相连接，在喷气盘管上设有n圈在长度方向上等间距设置的喷气孔411，在喷气盘管的横截面内，所述喷气孔的轴线与喷气盘管的径向形成60
°‑
75
°
的夹角，每一圈的喷气孔在周向上均匀设置，从喷气盘管一端至另一端，相邻二圈的喷气孔之间在周向上形成一个错位角α，并且α
×
n=360
°×
b，其中b为正整数。
44.当高压气管内输入压缩气体时，即可从喷气盘管上的各喷气孔沿切线方向喷出，从而带动称重罐内的混合料上下翻动，以进一步提升混合均匀度。可以理解的是，一方面，设置多个喷气孔，可减小每个喷气孔的流量和流速，避免混合料因出现局部“剧烈翻腾”而影响称重的精度，另一方面，有利于浸没在混合料中的喷气盘管各喷气孔喷出的压缩气体可均匀地搅动混合料。
45.特别是，我们可使相邻二圈的喷气孔之间在周向上形成一个错位角α，并且α
×
n=360
°×
b，也就是说，各圈喷气孔在喷气盘管上的错位角之和刚好为整数圈。这样，一方面有利于喷气盘管更均匀地喷出压缩气体以搅动混合料，另一方面，喷气盘管喷出的压缩气体在周向上是均匀的，既可有效地避免混合料出现局部“剧烈翻腾”现象，又可确保喷气盘管在喷气时能受到均匀的混合料反作用，避免喷气盘管出现振动现象。
46.进一步地，所述喷气盘管呈竖直布置的螺旋状，所述进气管连接在喷气盘管的下端，也就是说，压缩气体在喷气盘管内是由下至上流动的，可以理解的是，从喷气盘管由下至上的喷气口喷出的压缩气体的压力是逐渐减小的，相应地，喷出的压缩气体搅动混合料的阻力是由下至上逐渐减小的，从而使压缩气体的压力与“搅动力”变化能和混合料的阻力形成正相关关系。
47.另外，我们可使喷气盘管在称重罐内的高度为混合料到达设定重量时高度的1/2-2/3，既可使压缩气体充分地起到搅动混合料的作用，又可避免从上层喷气孔喷出的压缩气体使混合料出现局部“剧烈翻腾”的现象。
48.为了使搅拌分散釜中的物料充分搅拌均匀，所述搅拌分散釜中设有分散机、乳化机及框式搅拌器6，以使分散釜中的各种物料有效地分散、乳化，继而有利于提升物料混合的均匀度。具体地，如图1、图5所示，所述框式搅拌器包括竖直的矩形框61，矩形框的中间设有竖直的驱动轴62，搅拌分散釜顶部外侧设有与驱动轴传动连接的驱动马达63。具有竖直
矩形框的框式搅拌器有利于对大容量搅拌分散釜中各种材料的搅拌匀匀。
49.优选地，本发明的搅拌分散釜容量为3000升，以便使一次搅拌均匀的混合料能满足合膏机一天的连续合膏生产。
50.进一步地，如图6所示，我们还可在矩形框的竖直边611上间隔设置若干涡轮7，所述涡轮包括水平设置的涡轮轴71、连接在涡轮轴一端的叶轮72，涡轮轴的另一端连接在竖直边上，所述涡轮轴位于对应竖直边转动方向的切线方向。当驱动马达通过驱动轴带动竖直的矩形框转动时，竖直边上的涡轮与物料形成相对运动，此时的物料可使涡轮产生转动，从而对搅拌分散釜中的稀料或混合料起到搅拌分散的作用。
51.当然，我们可适当控制涡轮的外径，以减小涡轮转动以搅动物料时的阻力，并避免物料出现局部的“剧烈翻腾”现象。
52.需要说明的是，涡轮应设置在竖直边位于转动方向的后侧，也就是说，两条竖直边上的涡轮处于中心对称设置，而非对称设置。
53.更进一步地，所述竖直边上设有球形腔体612，在竖直边位于转动方向前侧设有沿竖直边转动方向的切线方向延伸的圆形通孔613和矩形孔614，所述圆形通孔贯通竖直边的后侧，所述矩形孔延伸至两个宽度侧边与所述球形腔体相切。也就是说，矩形孔的深度与球形腔体的球心位置相同。此外，圆形通孔的轴线和矩形孔的中心线重合，所述球形腔体的球心位于所述圆形通孔的轴线上，在球形腔体内设有转动圆环8，所述转动圆环包括两个相互平行的端面、连接在两个端面之间的环形面，所述环形面为与球形腔体适配的球面，所述涡轮轴穿过竖直边后侧的圆形通孔，并连接在转动圆环的内孔中，所述矩形孔的宽度不小于所述转动圆环的厚度。
54.需要说明的是，在本实施例中，我们将框式搅拌器转动时竖直边迎向物料一侧称为前侧，背向物料的另一侧称为后侧。而涡轮轴可螺纹连接在转动圆环上。
55.由于涡轮上的涡轮轴连接在转动圆环的内孔中，而转动圆环与竖直边上的球形腔体为球接。因此，涡轮可通过涡轮轴围绕球形腔体的球心做360
°
转动。
56.可以理解的是，在矩形框不转动时，涡轮在自身重力的作用下会自然地倾斜下垂。当矩形框转动以搅拌物料时，位于竖直边后侧的涡轮受到物料的阻力而向上转动，直至涡轮轴接近水平状态，此时的涡轮可通过涡轮轴带动转动圆环在球形腔体内转动。
57.当我们需要将涡轮安装到竖直边上时，我们可先将转动圆环转动90
°
，使转动圆环以厚度从竖直边的前侧进入矩形孔内；当转动圆环的环形面球心与球形腔体的球心重合时，再将转动圆环转动90
°
，使转动圆环的轴线与圆形通孔的轴线基本重合，此时即可使涡轮轴穿过竖直边后侧的圆形通孔，并连接在转动圆环的内孔中。一方面可使转动圆环在球形腔体内做360
°
转动，另一方面，可有效地避免转动圆环从球形腔体内脱出，并方便涡轮与竖直边的装配连接。