CN109967754A - 一种高温锡熔体的在线导流开闭系统 - Google Patents

一种高温锡熔体的在线导流开闭系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，包括下锡单元、输送管道、加热单元、导流开关单元、雾化成粉装置、循环冷却液系统、上位机，所述下锡单元、输送管道、导流开关单元、雾化成粉装置依次连接并相连通。在需要停止锡熔体在输送管道内流动时，通过上位机控制循环冷却液系统供给循环冷却液，即可在输送管道的流出端形成锡固体堵塞物，使输送管道的流出端封闭，达到输送管道闭流的效果，通过实际验证，300℃的锡熔体在充满循环冷却液的导流开关单元中仅需2至3秒的时间即可凝固成锡固体，锡流体与锡固体之间不会产生空气间断，且能够有效快速地对输送管道流出端的锡流体闭流截断。

Description

一种高温锡熔体的在线导流开闭系统
技术领域
本发明属于金属材料制造技术领域，具体涉及一种高温锡熔体的在线导流开闭系统。
背景技术
雾化锡粉的生产需依次经过加热熔化、保温输送、雾化冷凝、粉体筛分等工序，锡原材与其余金属材料及辅助材料在加热熔化后混合形成锡熔体，锡熔体经保温输送至雾化装置中经喷嘴喷流而出，而后经气体对流雾化或超声波雾化方式雾化冷凝层粉末，粉末经振动筛分设备筛分，最终形成粒度细微均匀的雾化锡粉。另外，利用金属熔体制备金属材料的生产过程中，室温与金属熔体熔点之间的温度区间较大，熔融需要较大的能耗，为降低能耗及保持设备的使用寿命，输送金属熔体的保温及输送设备需长期处于开启状态，使金属熔体不凝固而保持流体状态，以保证不需要重复熔融金属熔体造成巨大能耗。
锡熔体为一种合金熔体，其熔点根据原材料的构成，熔点分别可为150至350℃，在保温输送的过程中，锡熔体需保持高于熔点50℃以上的温度方可流畅地流动，输送管道为管壁嵌入有发热丝的管道，锡熔体在输送管道中流动至雾化装置，而输送管道在与雾化装置的喷嘴之间通常设置有耐高温的控制阀，该控制阀可控制锡熔体在管道中的开闭流，在需要对雾化装置的生产调调节或清理杂物时，能够通过控制阀阻止锡熔体的流入，但这种通过阀门来开闭流的方式，易使输送管道与喷嘴之间的管道内产生空气间断，当喷嘴端流出的锡熔体流尽时，空气就易进入输送管道内，与管壁或阀门上残留的锡熔体结合形成氧化物，形成残渣粘附在管壁上，降低发热丝的传递效果，长期的累积会造成管道堵塞；锡的熔点相对与其他金属的熔点较低，生产中也有通过直接关闭输送管道发热丝的方式使输送管道内金属熔体自然降温至凝固，根据实际经验，熔点在300℃左右的锡熔体在输送管道中自然冷却至其不流动需要的时间需10至20秒，能够充满输送管道而不会产生空气间断，但这种方式不能够及时有效地快速闭流截断，恢复生产时还是需对输送管内凝固的金属熔体重复熔融，能耗较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本次发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，包括下锡单元、输送管道、加热单元、导流开关单元、雾化成粉装置、循环冷却液系统、上位机，所述下锡单元、输送管道、导流开关单元、雾化成粉装置依次连接并相连通；
所述下锡单元用于储存锡熔体，使锡熔体流动至输送管道中，所述下锡单元具有保温加热系统，内部环境保持恒定温度；
所述输送管道用于输送锡熔体，其管壁内嵌入有发热丝，发热丝保持恒定的发热温度，其一端与下锡单元相连通，另一端延伸嵌入至雾化成粉装置且连接有喷嘴，所述喷嘴嵌入设置至雾化成粉装置的内壁上，锡熔体从输送管道流动至喷嘴滴落入雾化成粉装置内；
所述加热单元为与发热丝电连接并提供电流的控制器，可调节电位以控制发热丝的发热温度；
所述导流开关单元设置在所述喷嘴后侧的输送管道外壁，由冷却环、出水管、进水管构成，所述冷却环为内部具有封闭环形空腔的金属管道，其一端设置有与封闭环形空腔连通的冷却环，另一端设置有与封闭环形空腔连通的进水管，所述冷却环嵌套固定在输送管道的壁面上；
所述循环冷却液系统为密闭式循环冷却液循环系统，其与所述导流开关单元的进水管、出水管连接并连通，所述循环冷却液系统能够供给循环冷却液经进水管进入至冷却环的封闭环形空腔中，而后封闭环形空腔的循环冷却液从出水管回流至循环冷却液系统中冷却及循环流动；
上位机，用于控制保温加热系统、加热单元、循环冷却液系统的运作。
进一步说明的是，所述下锡单元恒定温度的温度区间设定为150～350℃。
进一步说明的是，所述加热单元控制发热丝的发热温度可为100～400℃。
进一步说明的是，所述输送管道与导流开关单元均为同种金属材质制成的元件，具有相同的传热系数。
进一步说明的是，所述发热丝的尾端延伸设置至导流开关单元外侧的输送管道壁体内。
进一步说明的是，所述循环冷却液系统采用的循环冷却液为水溶性金属切削液；所述水溶性金属切削液需根据下锡单元恒定温度选择，沸点可为280～400℃，其无闪点或闪点高于输送管道内的环境温度。
进一步说明的是，所述循环冷却液系统内的循环冷却液温度可保持在25～100℃，循环冷却液进入进水管时的温度可保持在25～100℃范围内。
进一步说明的是，所述上位机控制保温加热系统的开启与关闭，并可设定保温加热系统的加热温度及恒定温度；所述上位机控制加热单元的开启与关闭，并可设定加热单元的电位变化；所述上位机控制循环冷却液系统的开启与关闭，控制循环冷却液对导流开关单元的供给及断流。
进一步说明的是，所述高温锡熔体的在线导流开闭系统的闭流方法如下:在下锡单元、输送管道对锡熔体的持续导流开关单元输送下，通过上位机控制循环冷却液系统供给循环冷却液至导流开关单元，使循环冷却液充满导流开关单元的封闭环形空腔，与该区域的输送管道直接接触，处于封闭环形空腔内环处输送管道的锡熔体被不断流动的循环冷却液换热降温，冷却凝固形成锡固体，对处于封闭环形空腔内环处的输送管道形成完全堵塞，输送管道内的锡熔体停止流动。
进一步说明的是，所述高温锡熔体的在线导流开闭系统的开流方法如下:通过上位机控制循环冷却液系统停止供给循环冷却液装置至导流开关单元，待导流开关单元封闭环形空腔内的循环冷却液回流至循环冷却液系统后，起堵塞作用的锡固体在且前端输送管道内锡熔体的持续导流作用下逐渐熔融为一体且一同流动。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
在需要停止锡熔体在输送管道内流动时，通过上位机控制循环冷却液系统供给循环冷却液，即可在输送管道的流出端形成锡固体堵塞物，使输送管道的流出端封闭，达到输送管道闭流的效果，通过实际验证，300℃的锡熔体在充满循环冷却液的导流开关单元中仅需2至3秒的时间即可凝固成锡固体，锡流体与锡固体之间不会+产生空气间断，且能够有效快速地对输送管道流出端的锡流体闭流截断。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明导流开关单元的结构示意图；
图3是本发明导流开关单元发生闭流时的结构示意图；
其中：1、输送管道；2、发热丝；3、冷却环；4、进水管；5、出水管；6、封闭环形空腔；7、喷嘴；8、锡固体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3，本发明提供以下技术方案：
一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，包括下锡单元、输送管道、加热单元、导流开关单元、雾化成粉装置、循环冷却液系统、上位机，下锡单元、输送管道、导流开关单元、雾化成粉装置依次连接并相连通，其中输送管道与导流开关单元均为同种金属材质制成的元件，具有相同的传热系数。
下锡单元用于储存锡熔体，使锡熔体流动至输送管道中，下锡单元具有保温加热系统，内部环境保持恒定温度，恒定温度的温度区间设定为150～350℃；加热单元为与发热丝电连接并提供电流的控制器，调节电位以控制发热丝的发热温度与设定的恒定温度持平；
输送管道用于输送锡熔体，其管壁内嵌入有发热丝，发热丝的尾端延伸设置至导流开关单元外侧的输送管道壁体内，其一端与下锡单元相连通，另一端延伸嵌入至雾化成粉装置且连接有喷嘴，喷嘴嵌入设置至雾化成粉装置的内壁上，锡熔体从输送管道流动至喷嘴滴落入雾化成粉装置内；
导流开关单元设置在喷嘴后侧的输送管道外壁，由冷却环、进水管、出水管构成，冷却环为内部具有封闭环形空腔的金属管道，其一端设置有与封闭环形空腔连通的冷却环，另一端设置有与封闭环形空腔连通的进水管，冷却环嵌套固定在输送管道的壁面上；
循环冷却液系统为密闭式循环冷却液循环系统，其与导流开关单元的进水管、出水管连接并连通，循环冷却液系统能够供给循环冷却液经进水管进入至冷却环的封闭环形空腔中，而后封闭环形空腔的循环冷却液从出水管回流至循环冷却液系统中冷却及循环流动；
上位机，用于控制保温加热系统、加热单元、循环冷却液系统的运作；上位机控制保温加热系统的开启与关闭，并可设定保温加热系统的加热温度及恒定温度；上位机控制加热单元的开启与关闭，并可设定加热单元的电位变化；上位机控制循环冷却液系统的开启与关闭，控制循环冷却液对导流开关单元的供给及断流
高温锡熔体的在线导流开闭系统的闭流方法如下:在下锡单元、输送管道对锡熔体的持续导流开关单元输送下，通过上位机控制循环冷却液系统供给循环冷却液至导流开关单元，使循环冷却液充满导流开关单元的封闭环形空腔，与该区域的输送管道直接接触，处于封闭环形空腔内环处输送管道的锡熔体被不断流动的循环冷却液换热降温，冷却凝固形成锡固体，对处于封闭环形空腔内环处的输送管道形成完全堵塞，输送管道内的锡熔体停止流动。
高温锡熔体的在线导流开闭系统的开流方法如下:通过上位机控制循环冷却液系统停止供给循环冷却液装置至导流开关单元，待导流开关单元封闭环形空腔内的循环冷却液回流至循环冷却液系统后，起堵塞作用的锡固体在且前端输送管道内锡熔体的持续导流作用下逐渐熔融为一体且一同流动。
在一个实施例中，锡熔体维持在具有260℃左右的熔点，通过上位机设定保温加热系统的恒定温度为300℃，通过加热单元控制发热丝的发热温度保持在300℃，使得锡熔体在输送管道中维持300℃左右的熔体温度，循环冷却液采用鹏城万里润滑油(深圳)有限公司的水溶性金属切削液PM1010，沸点为310℃，闪点在325℃；通过上述闭流方法实施闭流，在2～3秒的时间内即生成锡固体以堵塞输送管道，即完成输送管道的在线闭流；需恢复开流时，循环冷却液系统停止供给循环冷却液，待10～20秒后，锡固体被完全熔化，随后端的锡熔体一同流动，输送管道即流通，完成输送管道的在线开流。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：包括下锡单元、输送管道、加热单元、导流开关单元、雾化成粉装置、循环冷却液系统、上位机，所述下锡单元、输送管道、导流开关单元、雾化成粉装置依次连接并相连通；
所述下锡单元用于储存锡熔体，使锡熔体流动至输送管道中，所述下锡单元具有保温加热系统，内部环境保持恒定温度；
所述输送管道用于输送锡熔体，其管壁内嵌入有发热丝，发热丝保持恒定的发热温度，其一端与下锡单元相连通，另一端延伸嵌入至雾化成粉装置且连接有喷嘴，所述喷嘴嵌入设置至雾化成粉装置的内壁上，锡熔体从输送管道流动至喷嘴滴落入雾化成粉装置内；
所述加热单元为与发热丝电连接并提供电流的控制器，可调节电位以控制发热丝的发热温度；
所述导流开关单元设置在所述喷嘴后侧的输送管道外壁，由冷却环、出水管、进水管构成，所述冷却环为内部具有封闭环形空腔的金属管道，其一端设置有与封闭环形空腔连通的冷却环，另一端设置有与封闭环形空腔连通的进水管，所述冷却环嵌套固定在输送管道的壁面上；
所述循环冷却液系统为密闭式循环冷却液循环系统，其与所述导流开关单元的进水管、出水管连接并连通，所述循环冷却液系统能够供给循环冷却液经进水管进入至冷却环的封闭环形空腔中，而后封闭环形空腔的循环冷却液从出水管回流至循环冷却液系统中冷却及循环流动；
上位机，用于控制保温加热系统、加热单元、循环冷却液系统的运作。
2.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述下锡单元恒定温度的温度区间设定为150～350℃。
3.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述加热单元控制发热丝的发热温度可为100～400℃。
4.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述输送管道与导流开关单元均为同种金属材质制成的元件，具有相同的传热系数。
5.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述发热丝的尾端延伸设置至导流开关单元外侧的输送管道壁体内。
6.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述循环冷却液系统采用的循环冷却液为水溶性金属切削液。
7.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述循环冷却液系统内的循环冷却液温度可保持在25～100℃，循环冷却液进入进水管时的温度可保持在25～100℃范围内。
8.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于：所述上位机控制保温加热系统的开启与关闭，并可设定保温加热系统的加热温度及恒定温度；所述上位机控制加热单元的开启与关闭，并可设定加热单元的电位变化；所述上位机控制循环冷却液系统的开启与关闭，控制循环冷却液对导流开关单元的供给及断流。
9.根据权利要求1所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于，所述高温锡熔体的在线导流开闭系统的闭流方法如下:在下锡单元、输送管道对锡熔体的持续导流开关单元输送下，通过上位机控制循环冷却液系统供给循环冷却液至导流开关单元，使循环冷却液充满导流开关单元的封闭环形空腔，与该区域的输送管道直接接触，处于封闭环形空腔内环处输送管道的锡熔体被不断流动的循环冷却液降温冷却凝固形成锡固体，对处于封闭环形空腔内环处的输送管道形成完全堵塞，输送管道内的锡熔体停止流动。
10.根据权利要求7所述的一种高温锡熔体的在线导流开闭系统，其特征在于，所述高温锡熔体的在线导流开闭系统的开流方法如下:通过上位机控制循环冷却液系统停止供给循环冷却液装置至导流开关单元，待导流开关单元封闭环形空腔内的循环冷却液回流至循环冷却液系统后，起堵塞作用的锡固体在且前端输送管道内锡熔体的持续导流作用下逐渐熔融为一体且一同流动。
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