钒是我国乃至世界的一种战略资源,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。钒具有众多优异的物理性能和化学性能,是“现代工业的味精”,在钢铁工业中主要用作合金添加剂,广泛应用于钢铁、机械制造、汽车、铁路、化工、桥梁、军工、航空航天、高科技尖端科学、以及新能源等领域。大量的钒,约85%用于高性能钢铁材料,以提高钢的强度、韧性、耐蚀和耐磨性,约10%用于生产航天工业所需的钒钛合金材料。钒产品包括钒渣、氧化钒、钒铁、多钒酸铵、钒氮合金、硫酸氧钒等,其中氧化钒（五氧化二钒、三氧化二钒等）是制取钒铁、钒氮合金、钒钛合金、钒铝合金等后续钒制品的主要原料。在钙化焙烧稀硫酸浸出工艺生产氧化钒的浸出工序过程中,需用搅拌罐将液固颗粒混合物搅拌混合均匀,以提高混合物发生反应的效能效率。某氧化钒制品生产企业的硫酸浸出工序采用12个搅拌罐进行生产,搅拌罐使用在独特的强酸性溶液与固体颗粒发生反应形成的强酸性液固环境下,由企业对反应工艺技术攻关的要求,搅拌罐需要极高的搅拌强度,搅拌器转速需由原来的40r/min提高到超常规的90r/min,导致搅拌器常常发生各种各样的机械故障。论文介绍了钒产业链构成的基本流程和钒生产及应用产业链流程,钒制品加工工艺和生产流程,阐述了钙化焙烧稀硫酸浸出氧化钒制品工艺的生产流程;介绍了钙化焙烧稀硫酸浸出工序搅拌设备车间布置和钙化焙烧稀硫酸浸出反应原理,阐述了搅拌罐组成及其工作原理,分析了搅拌罐搅拌器故障及原因,得出搅拌器的轴承损坏故障率高于搅拌轴磨损、减速机损坏等其它故障率。为提高搅拌器的使用寿命,对搅拌器轴承的类型、安装结构、密封、材料等进行研究,提出了搅拌器上半轴轴承安装改造方案和搅拌器下半轴轴承安装改造方案。在搅拌器下半轴轴承安装中,采用滚动轴承加车氏密封装置改造方案和滑动轴承加车氏密封装置改造方案。论文确定了搅拌器的工作条件参数,对搅拌器轴承的受力情况进行了分析和计算。对搅拌器轴上半轴轴承进行了选型,设计了搅拌器轴上半轴双轴承安装结构;对搅拌器轴液下轴端轴承、密封装置进行了选型,设计了搅拌器轴液下轴端滚动轴承和滑动轴承的安装结构及密封结构。论文介绍了滚动轴承和滑动轴承的寿命计算方法。对搅拌器轴上半轴改造前的角接触轴承和改造后双列圆锥滚子轴承（352226E）的单轴承、双轴承结构进行了寿命仿真分析;对搅拌器液下轴不同材料的双列圆锥滚子轴承和滑动轴承进行了寿命仿真分析。论文统计了搅拌器改造前轴承的使用寿命,设计了搅拌器改造轴承使用寿命的实践方案,进行了搅拌器改造前后的使用寿命对比。分析表明,搅拌器液下轴端采用聚四氟乙烯滑动轴承加车氏密封装置的改造方案,轴承使用寿命最优,能较好地解决强酸性液固介质环境下搅拌器高速搅拌的使用寿命问题。12台搅拌器,故障频次由22次/月、平均每台达1.9次/月降至2次/月、平均每台达0.16次/月;故障率时间由改造前的280小时/月降至236小时/月;备故障率由3.3%降至0.3%,设备可开动率由90%左右提高至97.9%;设备维修时间由平均10%降至平均3%以下;设备定修管理模式由1月一次周期,投入检修人力5人,48小时的定修管理模式调高至3月一次周期,投入检修人力3人,24小时,浸出工序产量平均由66罐/天提升到了平均90罐/天。每年可节约维修材料成本、人工成本约81.12万元/年,极大降低了工人的维修强度,提高了设备的生产效率。论文针对钙化焙烧硫酸浸出生产氧化钒搅拌器轴承故障率高的问题,在同行业中不具备参照系,提出在搅拌器下半轴增加液下轴承的解决方案,具有创新性的尝试。在湿法冶炼锰、锂、钛等贵金属的相似生产行业中,也存在类似的强酸性液固介质环境的搅拌工艺。因此课题的研究,在同行业未来的发展中以及在类似的行业中,具备一定的推广价值和示范意义。