CN106916980A - 一种稀土合金材料破碎与熔炼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的稀土合金材料破碎与熔炼装置，左腔室内由上往下依次设有左过滤网和上导料板，左腔室和右腔室之间通过出料口连通，右腔室内设有右过滤网，右过滤网位于右搅拌杆下方，右搅拌杆外周连接有右破碎刀片，位于右腔室内的转轴外周连接有螺旋叶片；坩埚位于过料口下方，中间包位于坩埚一侧下方，转辊位于中间包下方，转辊由第一驱动机构驱动转动；冷却板位于转辊一侧，冷却板内设有冷却通道；破碎机构位于冷却板下方。本发明提出的稀土合金材料破碎与熔炼装置，设计合理，操作方便，在熔炼前能够对稀土合金材料进行破碎，并充分混匀，其有效缩短了加工周期，加工连续性强，处理后的稀土合金材料具备良好的晶体结构和材料性能。

Description

一种稀土合金材料破碎与熔炼装置

技术领域

本发明涉及稀土生产加工领域，尤其涉及一种稀土合金材料破碎与熔炼装置。

背景技术

稀土有着“工业维生素”的美称，现如今已成为极其重要的战略资源。稀土材料广泛的应用在油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。稀土材料在熔炼前，需要对原料进行破碎，为保证熔炼后合金材料的晶体结构及材料性能，通常需要合金材料进行冷却。由于稀土合金材料的原料成本较高，传统的熔炼设备原料浪费率高，破碎与熔炼也是分开进行的，过程转移时间长。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种稀土合金材料破碎与熔炼装置。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种稀土合金材料破碎与熔炼装置，包括密封壳体，所述密封壳体内设有水平隔板，所述水平隔板将密封壳体内腔分割成破碎腔和熔炼腔；

所述破碎腔内设有竖直隔板，所述竖直隔板将破碎腔分割成左腔室和右腔室，所述破碎腔顶部设有电机箱，所述电机箱上连接有电机，所述电机的输出轴外周套装有主动轮，所述主动轮两侧分别设有两个从动轮，所述主动轮和从动轮之间通过皮带传动连接，两个从动轮内分别套装有左破碎杆和右破碎杆，左破碎杆和右破碎杆分别位于左腔室和右腔室内；

所述左腔室连通有进料口，所述进料口内设有进料阀门，所述左腔室内由上往下依次设有左过滤网和上导料板，左破碎杆一端依次穿过左过滤网和上导料板伸入左腔室底部，左破碎杆外周连接有左破碎刀片，左破碎刀片位于左过滤网上方，上导料板顶面具有坡度，左腔室一侧设有出料口，所述出料口位于上导料板一侧上方，所述左腔室和右腔室之间通过出料口连通；

左破碎杆底部套装有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮内套装有转轴，转轴水平设置，并部分位于右腔室内；

右腔室内设有右过滤网，右过滤网位于右搅拌杆下方，右搅拌杆外周连接有右破碎刀片，位于右腔室内的转轴外周连接有螺旋叶片；

所述水平隔板上设有过料口，所述过料口内设有过料阀门；

所述熔炼腔内设有坩埚、中间包、转辊、冷却板和破碎机构；所述坩埚、中间包、转辊、冷却板和破碎机构均位于熔炼腔内；

所述熔炼腔底部设有卸料口，所述卸料口处设有卸料阀门；

所述坩埚位于所述过料口下方，所述中间包位于所述坩埚一侧下方，所述转辊位于所述中间包下方，所述转辊由第一驱动机构驱动转动；所述冷却板位于转辊一侧，所述冷却板内设有冷却通道，所述冷却通道内流动有冷却气体；所述破碎机构位于冷却板下方；所述破碎机构下方设有下导料板，所述下导料板与水平面之间具有倾角，其一端延伸至靠近卸料口。

进一步地，所述破碎机构包括相互配合的左破碎辊和右破碎辊，所述左破碎辊和右破碎辊由第二驱动机构驱动转动，且两者的转动方向相反；

进一步地，所述右腔室上连接有进气管，所述进气管与右腔室连通，所述进气管上设有进气阀。

进一步地，所述冷却通道具有蛇形结构，并与外部的储气罐连通。

进一步地，所述上导料板顶面与水平面之间呈α度角，15≤α≤60。

进一步地，所述下导料板与水平面之间的夹角呈30~45°。

进一步地，所述左过滤网和右过滤网均由钢丝编织而成，所述右过滤网的孔径小于左过滤网的孔径。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明提出的一种稀土合金材料破碎与熔炼装置，设计合理，操作方便，在熔炼前能够对稀土合金材料进行破碎，并充分混匀，其加工连续性强，处理后的稀土合金材料具备良好的晶体结构和材料性能。

附图说明

图1是本发明提出的一种稀土合金材料破碎与熔炼装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

参照图1，图1是本发明提出的一种稀土合金材料破碎与熔炼装置的结构示意图。

如图1所示，本发明提出的一种稀土合金材料破碎与熔炼装置，包括密封壳体1，所述密封壳体1内设有水平隔板2，所述水平隔板2将密封壳体1内腔分割成破碎腔和熔炼腔3。

所述破碎腔内设有竖直隔板4，所述竖直隔板4将破碎腔分割成左腔室5和右腔室6。所述破碎腔顶部设有电机箱7，所述电机箱7上连接有电机8，所述电机8的输出轴外周套装有主动轮9，所述主动轮9两侧分别设有两个从动轮10，所述主动轮9和从动轮10之间通过皮带传动连接。两个从动轮10内分别套装有左破碎杆11和右破碎杆12，左破碎杆11和右破碎杆12分别位于左腔室5和右腔室6内。

所述左腔室5连通有进料口，所述进料口内设有进料阀门13。所述左腔室5内由上往下依次设有左过滤网14和上导料板15，左破碎杆11一端依次穿过左过滤网14和上导料板15伸入左腔室5底部，左破碎杆11外周连接有左破碎刀片16。左破碎刀片16位于左过滤网14上方，上导料板15顶面具有坡度。左腔室5一侧设有出料口17，所述出料口17位于上导料板15一侧上方，所述左腔室5和右腔室6之间通过出料口17连通。

左破碎杆11底部套装有第一锥齿轮18，第一锥齿轮18啮合有第二锥齿轮19，第二锥齿轮19内套装有转轴20，转轴20水平设置，并部分位于右腔室6内。

右腔室6内设有右过滤网21，右过滤网21位于右搅拌杆12下方。右搅拌杆12外周连接有右破碎刀片22，位于右腔室6内的转轴20外周连接有螺旋叶片23。

所述水平隔板2上设有过料口，所述过料口内设有过料阀门24。

所述熔炼腔3内设有坩埚26、中间包27、转辊28、冷却板30和破碎机构；所述坩埚26、中间包27、转辊28、冷却板30和破碎机构均位于熔炼腔内。

所述熔炼腔3底部设有卸料口，所述卸料口处设有卸料阀门2。

所述坩埚26位于所述过料口下方，所述中间包27位于所述坩埚26一侧下方，所述转辊28位于所述中间包27下方，所述转辊28由第一驱动机构29驱动转动。所述冷却板30位于转辊28一侧，所述冷却板30内设有冷却通道，所述冷却通道内流动有冷却气体。所述破碎机构位于冷却板下方；所述破碎机构下方设有下导料板31，所述下导料板31与水平面之间具有倾角，其一端延伸至靠近卸料口。

工作时，关闭卸料阀门25和过料阀门24，打开进料阀门13，将配比好的稀土合金材料通过进料口投入左腔室5内后，关闭进料阀门13。电机84驱动主动轮9转动，由于主动轮9与从动轮10传动连接，主动轮9转动时带动从动轮10转动。左破碎杆11和右破碎杆12分别安装在两个从动轮10上，从动轮10转动时，左破碎杆11和右破碎杆12随之转动。

左破碎杆11转动时，左破碎杆11上的左破碎刀片16对稀土材料进行预破碎。稀土材料完成预破碎后，透过左过滤网14落在上导料板15上。

由于导料板15的顶面与水平面之间具有倾角，稀土材料受上导料板15导向，通过出料口17进入右腔室6内。

右破碎杆12转动时，右破碎杆12上的右破碎刀片22对稀土材料进行进一步破碎。破碎后的稀土材料通过右过滤网21落在右腔室6底部。

左破碎杆7转动时，第一锥齿轮16随之转动。由于第二锥齿轮17与第一锥齿轮16啮合，转轴18套装在第二锥齿轮17内，左破碎杆7转动时，转轴18随之水平转动。

打开卸料阀门24，转轴20转动时，稀土合金材料受螺旋叶片23作用，通过过料口进入坩埚26内。

启动坩埚26内的电加热丝，电加热丝对稀土合金材料进行加热，直至稀土合金材料受热并全部熔融。翻转坩埚26，坩埚26内的熔融合金被倾倒至中间包27内，并通过中间包27的出料口下落在转辊28上。第一驱动装置驱动转辊28转动，熔融稀土合金材料受转辊28的离心作用被甩出至冷却板30上。

冷却气体在冷却板30内循环，以对熔融稀土合金材料进行降温。熔融稀土合金材料充分冷却，冷却结晶的稀土合金材料从冷却板30表面滑落，并受重力作用运动在破碎机构内。破碎机构对稀土合金材料进行切割，切割后的稀土合金材料运动在下导料板31上。加工完成后，打开卸料阀门25，下导料板31上的稀土合金材料通过卸料口进行出料。

在具体设计时，所述破碎机构包括相互配合的左破碎辊32和右破碎辊33，所述左破碎辊32和右破碎辊33由第二驱动机构驱动转动，且两者的转动方向相反。

由于上述加工采用了分段破碎，从而减少了破碎叶片的疲劳损失，延长了破碎叶片的使用寿命。此外，由于对稀土材料进行了预破碎和再破碎，有效提高了破碎效率，并提高了破碎效果。

稀土合金材料在破碎过程中也能够充分混合稀土合金材料，有助于稳定熔炼后合金片的品质。

通过一个电机就能同时驱动左破碎杆11、右破碎杆12以及转轴20上的螺旋叶片23转动，设计巧妙，有助于节约生产制造成本。此外，在破碎时还能及时地将破碎后的稀土材料导出。

由于对象是稀土材料，为防止稀土氧化，保证处理后熔融合金的品质，在右破碎室2上设有进气管22，进气管22与右破碎室2内腔连通，进气管22上连接有进气阀。左破碎箱1和右破碎箱2之间还连通有通气口。在破碎前，打开进气阀23，并开启过料阀门24，通过进气管22向密封壳体1内通入如氩气之类的气体。

为了使稀土材料更加顺畅地由左腔室5运动至右腔室6内，所述上导料板15顶面与水平面之间呈α度角，15≤α≤60。

在有的实施例中，所述左过滤网14和右过滤网21均由钢丝编织而成，所述右过滤网21的孔径小于左过滤网14的孔径，延长了稀土材料在右腔室6内的停留时间，对稀土材料的破碎更加充分。

在有的实施例中，所述冷却通道具有蛇形结构，并与外部的储气罐连通。采用蛇形机构能够延长冷却气体在冷却板30内的停留时间，增大了对熔融合金合金材料的冷却效率，实现了对熔融稀土合金材料的充分冷却。

在有的实施例中，所述下导料板31与水平面之间的夹角呈30~45°。受破碎机构破碎的稀土合金材料受导料板和密封壳体侧壁支撑，此设计使稀土合金材料下料顺畅的同时，增大了对稀土合金材料的容量。

本发明提出的一种稀土合金材料破碎与熔炼装置，设计合理，操作方便，在熔炼前能够对稀土合金材料进行破碎，并充分混匀，其加工连续性强，处理后的稀土合金材料具备良好的晶体结构和材料性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，包括密封壳体，所述密封壳体内设有水平隔板，所述水平隔板将密封壳体内腔分割成破碎腔和熔炼腔；

所述破碎腔内设有竖直隔板，所述竖直隔板将破碎腔分割成左腔室和右腔室，所述破碎腔顶部设有电机箱，所述电机箱上连接有电机，所述电机的输出轴外周套装有主动轮，所述主动轮两侧分别设有两个从动轮，所述主动轮和从动轮之间通过皮带传动连接，两个从动轮内分别套装有左破碎杆和右破碎杆，左破碎杆和右破碎杆分别位于左腔室和右腔室内；

所述左腔室连通有进料口，所述进料口内设有进料阀门，所述左腔室内由上往下依次设有左过滤网和上导料板，左破碎杆一端依次穿过左过滤网和上导料板伸入左腔室底部，左破碎杆外周连接有左破碎刀片，左破碎刀片位于左过滤网上方，上导料板顶面具有坡度，左腔室一侧设有出料口，所述出料口位于上导料板一侧上方，所述左腔室和右腔室之间通过出料口连通；

左破碎杆底部套装有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮内套装有转轴，转轴水平设置，并部分位于右腔室内；

右腔室内设有右过滤网，右过滤网位于右搅拌杆下方，右搅拌杆外周连接有右破碎刀片，位于右腔室内的转轴外周连接有螺旋叶片；

所述水平隔板上设有过料口，所述过料口内设有过料阀门；

所述熔炼腔内设有坩埚、中间包、转辊、冷却板和破碎机构；所述坩埚、中间包、转辊、冷却板和破碎机构均位于熔炼腔内；

所述熔炼腔底部设有卸料口，所述卸料口处设有卸料阀门；

所述坩埚位于所述过料口下方，所述中间包位于所述坩埚一侧下方，所述转辊位于所述中间包下方，所述转辊由第一驱动机构驱动转动；所述冷却板位于转辊一侧，所述冷却板内设有冷却通道，所述冷却通道内流动有冷却气体；所述破碎机构位于冷却板下方；所述破碎机构下方设有下导料板，所述下导料板与水平面之间具有倾角，其一端延伸至靠近卸料口。

2.根据权利要求1所述的稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，所述破碎机构包括相互配合的左破碎辊和右破碎辊，所述左破碎辊和右破碎辊由第二驱动机构驱动转动，且两者的转动方向相反。

3.根据权利要求1所述的稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，所述右腔室上连接有进气管，所述进气管与右腔室连通，所述进气管上设有进气阀。

4.根据权利要求1所述的稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，所述冷却通道具有蛇形结构，并与外部的储气罐连通。

5.根据权利要求1所述的稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，所述上导料板顶面与水平面之间呈α度角，15≤α≤60。

6.根据权利要求1所述的稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，所述下导料板与水平面之间的夹角呈30~45°。

7.根据权利要求1所述的稀土合金材料破碎与熔炼装置，其特征在于，所述左过滤网和右过滤网均由钢丝编织而成，所述右过滤网的孔径小于左过滤网的孔径。