機械攪拌槽的合理結構包括攪拌器的選擇、攪拌槽結構以及擋板結構形式。任何安置于攪拌裝置之外的槽內靜止部件都構成擋板。因而擋板可分為兩類：最常見的擋板形式是垂直安裝于槽壁的構件，即壁擋板；另一類是特殊擋板，形狀、位置各異，有底擋板、表面擋板等，換熱管和插入槽內液面下的蒸氣管、空氣管和進料管等內部構件也能起到擋板作用。
一、擋板的作用
擋板的基本作用，是將液體的旋轉運動改為垂直翻轉運動，消除旋渦，同時改善所施加功率的有效利用率。擋板限制了液體的切向速度，增加了軸向和徑向速度分量，其凈化作用是使攪拌器排出流具有更寬的流動半徑，攪拌器旋轉所產生的排出流，因受槽壁和擋板的作用，在攪拌槽內形成復雜的流場，流型、速度大小和方向等均因攪拌器葉輪與擋板的相互作用而有所變化，混合效果得到顯著加強。
二、全擋板條件
功率是攪拌器的特征參數。對于特定的攪拌器（葉輪形式和轉速不變），功率隨擋板系數的增大而增大。但當擋板系數達到一定數值時，功率不會進一步增大，而是基本保持恒定。此時的檔板系數稱為全擋板條件，即攪拌功率達到飽和。全擋板條件須符合下列公式（1）： nd（bd／d）1.2＝0.35式中nd—擋板數量；bd
—擋板寬度，mm；d—槽體內徑，mm；0.35—全擋板系數。
在攪拌槽的實際設計中，按照擋板寬度、數量的經驗性規定，通常采用垂直于槽壁的4塊寬度b
d
為d／12～d／10的擋板（一般稱之為“標準擋板”）來滿足全擋板條件，這是因為根據公式（1），全擋板條件下的擋板尺寸、數量和形狀并非最優。適當的擋板條件所提供的流型能夠帶動全槽的物料運動，確保充分混合；而過多的擋板，即攪拌槽的過擋板化，將減少總體流動，并將混合局限在局部區域，導致不良的混合性能。
三、擋板對功率的影響
在無擋板的攪拌槽中，任何類型的攪拌器，都將產生切向流并形成旋渦。設置擋板后，切向流受到抑制或阻礙，槽內產生上下翻動的大幅度運動，旋渦消除。標準擋板包含雙重含義：功率飽和與旋渦消除。但標準擋板并非優化結構。
1、攪拌功率的計算在濕法冶金過程中，攪拌器葉輪通常為槳式、推進式和渦輪式，其簡化后的攪拌功率計算式如下（2）：
n＝10－3npρn3d5j式中n—攪拌功率，kw；np—功率準數；ρ—介質密度，kg／m3；n—攪拌器轉速，r／s；dj—攪拌器直徑，m。公式（2）表明，在給定介質條件和葉輪參數情況下，功率準數的變化將直接導致攪拌功率的變化，兩者成正比關系。
2、擋板結構對功率準數的影響（1）理論分析根據攪拌器功率的流體力學基礎分析，功率準數的物理意義是阻力系數。對于攪拌器葉輪而言，在充分湍流狀態下，形狀阻力是阻力的重要構成，因而功率準數取決于攪拌槽的幾何結構。
擋板給予不同的葉輪以不同的影響。對于同一種葉輪，擋板寬度和擋板數對功率準數的影響可以整理成如下關系式（3）：
式中n
pmax
—全擋板條件下的功率準數；n
po
—無擋板條件下的功率準數；n
p，re
—給定雷諾數下的功率準數。
（2）實驗分析擋板增加了攪拌器功率的消耗，同時改進了混合效果。對于不同形式的槳葉，擋板影響不同。
在相同介質條件下，使用不同形式的槳葉，在具有圖1所示的4種擋板結構的小型攪拌槽中進行實驗（實驗中n
d
＝4），得到一組功率準數，見表1。由表1的數據可以得到如下結構：①擋板系數對產生徑向流的槳葉（圓盤渦輪槳）影響最大，對同時產生徑向流和軸向流的槳葉（折葉渦輪槳）次之，對產生軸向流的槳葉（螺旋槳）影響最小；②對于同一類型的槳葉，擋板系數的增大，也導致功率準數的增加；③當葉輪形式及擋板系數相同時，擋板結構的改進，同樣可以改變功率準數，并在滿足功率輸入的條件下改善介質的混合性能。
此外，進一步觀察實驗現象還可以發現，圖1a的窄擋板結構，在實驗中介質中心產生了明顯的旋渦與卷吸，說明過小的擋板雖然功率消耗小，卻未達到消除旋渦的目的，而圖1中b、c、d的擋板結構沒有此現象發生。但是圖1d的標準擋板背面出現了介質的小循環，并且由于擋板的阻礙，該小循環中的介質無法脫離更新，因此形成死循環。說明這種結構導致了局部混合的不充分；而圖1b、c的擋板背面盡管也有小循環，但由于擋板留有空隙，使得小循環中的介質不斷地被其它方向的液流帶走，新介質可以不斷補充進來，其混合效果十分理想。
四、實際應用
擋板的結構常受到攪拌槽槽體材料的限制。濕法冶金所使用攪拌設備的內部材料通常為純金屬、金屬外殼內襯橡膠、金屬外殼內襯橡膠及耐腐蝕磚、混凝外殼內襯玻璃鋼或橡膠及耐腐蝕磚等。
對于純金屬或金屬外殼內襯橡膠的攪拌槽，早期多采用圖1d的擋板結構，近來為配合攪拌器葉輪型式，圖1b、c的擋板結構成為主流。此外，也設想過在純金屬槽體內設置篩孔擋板或格柵擋板，一方面節省材料，另一方面配合葉輪改變介質流型，以提高攪拌效果。不過這些都有待于不斷地實驗研究。
對于金屬或混凝土外殼內襯耐腐蝕磚的攪拌槽而言，因擋板磚須交替嵌入槽壁磚內，使之與槽壁成為一個整體，避免攪拌過程中磚的脫落，故離壁和鏤空結構一般不宜采用，大多沿用圖2a的擋板結構，各冶煉廠現使用的絕大多數襯磚攪拌槽均為此種結構。但株洲冶煉廠的襯磚浸出槽和凈化槽是例外，由于某國外攪拌裝置供應商提出，其提供的攪拌器必須在特定的擋板結構下才能達到預期的攪拌效果，即擋板必須按規定尺寸離壁離底，因此我們對設計做了如圖2所示的更改。盡管這一更改滿足了攪拌要求，但投資增加不少（每臺攪拌槽的不銹鋼使用量增加了近2t）。因此如何使攪拌器和擋板結構在襯磚的攪拌槽中達到更完善的契合，值得進一步研究。
因此，對于攪拌混合性能的優化要求，使擋板在攪拌流場中的作用受到關注，并使擋板形式趨于多樣化。尤其是多葉輪、多相系統，在氣體分散、固體懸浮等操作狀態下，擋板設計對整個系統性能有一定影響，標準擋板、標準葉輪結構未必能適應特定的工藝要求。近年來出現的指形擋板、橢圓截面擋板、凹形擋板、半釜擋板以及扭轉元件擋板等，都是針對不同的混合目的，滿足其攪拌要求。因而非標準狀態下的葉輪、擋板及其相互作用，成為攪拌研究的重要組成部分，并成為工藝改進的一種途徑。特定的攪拌葉輪與特定形式的擋板設計相結合，可以給出更為優異的工藝性能。
以上是網絡信息轉載，信息真實性自行斟酌。
）
