CN111850615A - 一种真空吸注液态稀土金属用立式台包 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，包括金属液盛装包、出液口密封帽、密封帽气路启闭组件、吸液管、包体连接件和倾动部件，本发明的台包内气体压力可调，可防止吸液管在插管过程中电解质不能进入储液内胆，底朝天的浇注方式可将金属及电解质等从储液内胆内彻底倒出，避免电解质及结渣在台包内留存的缺陷，本发明的保温层结构可大幅度减少金属液在单位时间的温降，满足同一台包在不同电解池逐个抽取液态金属汇集到一起浇注（铸锭）的需求，使池与池的液态稀土金属经本发明抽取浇注后，成分混合均匀。

Description

一种真空吸注液态稀土金属用立式台包

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，尤其是一种真空吸注液态稀土金属用立式台包。

背景技术

目前，采用真空吸出方式将金属液从电解池取出的设备如出铝台包适用于电解法生产金属铝、镁等,但因设备大、繁杂且存在电解质结渣缺陷不适用于电解法生产稀土金属，将稀土金属从电解槽排出的方式普遍采用人工或机械瓢、勺取出的设备及方式，取出作业时，电解槽需断电存在降低产量的缺点，再者，每次取出的液态稀土金属量少，存在池池之间、次次之间的有成分差异的缺点，（有时，为提供大批量成分的相同的锭块，甚至需用专门的设备再次合炉熔炼），若能发明克服出铝（镁）型台包结渣缺点的，保温效果好的、适宜于生产液态稀土金属电解池特点的真空抽吸液态稀土金属的设备，不仅可提高电解池的产量，而且可降低劳动强度、改善稀土金属的质量。

发明内容

本发明的发明目的：主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本发明之目的就是提供一种可克服电解法生产金属用台包存在结渣等缺点的、适宜于生产液态稀土金属电解池特点的、降低劳动强度的、可减少池池之间成分差异的真空吸注液态稀土金属用立式台包。

本发明的技术方案为：本发明提供了一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，包括金属液盛装包、出液口密封帽、密封帽气路启闭组件、吸液管、两个包体连接件和倾动部件，金属液盛装包为由一个储液内胆、一个圆筒状外壳和位于圆筒状外壳与储液内胆之间的保温层构成的容器，储液内胆为顶部设有出液口管、底部设有进液口管的圆筒体，圆筒状外壳的底部设有密封连接的底板，底板的心部设有进液口管插装圆孔，底板的外底面与进液口管插装圆孔位置匹配处设有吸液管固定构件，吸液管经吸液管固定构件与进液口管相连，圆筒状外壳的顶部设有密闭连接的顶板，顶板心部设有圆形凸台，圆形凸台的轴心部位设有出液管插装孔，出液口管匹配的插装在出液管插装孔之内且高于圆形凸台，圆筒状外壳的外侧面中部对称的设有两个圆柱状耳轴，密封帽气路启闭组件固定于金属液盛装包的顶板上。

所述的出液口密封帽为设有管法兰底板的球冠状构件，出液口密封帽的球冠状顶心部设有连通的进出气管，出液口密封帽的管法兰底板密封的位于圆筒状外壳的圆形凸台的上表面。

所述的密封帽气路启闭组件包括两个“T”形支撑耳板、一根摆动转轴、一根中空摆杆、一个搬柄和楔形销钉，中空摆杆的端部固定有搬柄，中空摆杆另一端与进出气管通透且密封固定连接在一起，与进出气管相连的中空摆杆的端部密闭，“T”形支撑耳板的中部设有转轴插装孔，转轴插装孔的中心轴线与圆形凸台的中心轴线异面垂直，两个“T”形支撑耳板相互平行且与金属液盛装包的顶板上表面固定在一起，摆动转轴的中部设有与摆动转轴的中心轴线垂直的中空摆杆插装孔，中空摆杆插装固定于摆动转轴的中空摆杆插装孔内，中空摆杆上分别设有压力表和增压气管接管，增压气管接管上设有气压调节阀和增压气接口，位于搬柄侧的中空摆杆的端部设有真空阀和真空管路接口。

所述的包体连接件为断面为矩形的板杆件，板杆件的中部设有与圆柱状耳轴匹配的轴孔，每个轴孔内旋装一个圆柱状耳轴，包体连接件设有多个倾动部件固定孔、多个支撑车架固定孔，多个真空泵固定孔。

所述的倾动部件为涡轮蜗杆减速器型传动部件，涡轮蜗杆减速器型传动部件经倾动部件固定孔固定于一个包体连接件，涡轮蜗杆减速器型传动部件的输出轴与圆柱状耳轴相连，涡轮蜗杆减速器型传动部件的输入轴上设有手动轮。

所述的吸液管固定构件由四个卡构耳板、两个凸轮杆和一个吊板构成，吊板为中部设有抽液管插装孔的四方形板件，吊板固定于圆筒状外壳的底板的外底面，卡构耳板为底边设有通透轴孔的“L”形片板，每个卡构耳板的顶端对称且垂直的固定于吊板的四个顶角处，四个卡构耳板中的一对卡构耳板上的通透轴孔中心轴线重合，每个凸轮杆的两端分别插装在每对卡构耳板的通透轴孔内。

所述的吸液管为一个顶端设有外凸板盘、心部通透的管件，吸液管的外凸板盘由吸液管固定构件的凸轮杆卡装在金属液盛装包的底板上，吸液管的上端面与储液内胆底部的进液口管密闭相连。

所述的储液内胆的底为平板状，储液内胆的内顶为外凸弧状，进液口管的下端伸出储液内胆底外，进液口管的上端伸进储液内胆内，进液口管伸进储液内胆内的长度不小于储液内胆内腔高度的一半，进液口管伸出储液内胆底外的长度与金属液盛装包底部的保温层厚度匹配。

所述的金属液盛装包内的保温层为双层，内层为金属质反辐射隔热层，外层为非金属材料质抗热传导隔热层。

本发明的有益效果是：本发明的台包内气体压力可调，可防止吸液管在插管过程中电解质不能进入储液内胆，底朝天的浇注方式可将金属及电解质等从储液内胆内彻底倒出，避免电解质在台包内结渣的缺陷，本发明的保温层结构，可大幅度减少金属液在单位时间的温降，满足同一台包分别在不同电解池抽取液态金属汇集到一起浇注（铸锭）的需求，使池与池的液态稀土金属经本发明抽取浇注后，成分混合均匀。

附图说明

图1为本发明的整体外形结构示意图。

图2为本发明的主要部件装配剖视图。

图3为本发明的储液内胆外形结构示意图。

图4为本发明的吸液管固定构件的结构示意图。

图5为本发明的密封帽管路启闭件的结构示意放大图。

图6为本发明的“T”形支撑耳板的结构示意放大图。

图7为本发明的楔形销钉的结构示意放大图。

图8为本发明的吸液管的结构示意放大图。

图9为本发明在倾动工位的示意图。

图10为本发明在浇注工位的示意图。

图11为本发明在浇注时“底朝天”的工位示意图。

其中：1为金属液盛装包；2为出液口密封帽；3为密封帽气路启闭组件；4为吸液管；5为包体连接件；6为倾动部件；7为储液内胆；8为圆筒状外壳；9为保温层；10为出液口管；11为进液口管；12为底板；13为吸液管固定构件；14为顶板；15为圆形凸台；16为耳轴；201为管法兰底板；202为进出气管；301为“T”形支撑耳板；302为摆动转轴；303为中空摆杆；304为搬柄；305为楔形销钉；306为压力表；307为增压气管接管；308为气压调节阀；309为增压气接口；310为真空阀；311为真空管路接口；401为轴孔；402为倾动部件固定孔；403为支撑车架固定孔；404为真空泵固定孔；501为手动轮；601为卡构耳板；602为凸轮杆；603为吊板；604为抽液管插装孔；701为外凸板盘；901为金属质反辐射隔热层；902为非金属材料质抗热传导隔热层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图11给出一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，包括金属液盛装包1、出液口密封帽2、密封帽气路启闭组件3、吸液管4、两个包体连接件5和倾动部件6，金属液盛装包1为由一个储液内胆7、一个圆筒状外壳8和位于圆筒状外壳8与储液内胆7之间的保温层9构成的容器，储液内胆7为顶部设有出液口管10、底部设有进液口管11的圆筒体，圆筒状外壳8的底部设有密封连接的底板12，底板12的心部设有进液口管插装圆孔，底板12的外底面与进液口管插装圆孔位置匹配处设有吸液管固定构件13，吸液管4经吸液管固定构件13与进液口管11相连，圆筒状外壳8的顶部设有密闭连接的顶板14，顶板14心部设有圆形凸台15，圆形凸台15的轴心部位设有出液管插装孔，出液口管10匹配的插装在出液管插装孔之内且高于圆形凸台15，圆筒状外壳8的外侧面中部对称的设有两个圆柱状耳轴16，密封帽气路启闭组件3固定于金属液盛装包1的顶板14上。

所述的出液口密封帽2为设有管法兰底板201的球冠状构件，出液口密封帽2的球冠状顶心部设有连通的进出气管202，出液口密封帽2的管法兰底板201密封的位于圆筒状外壳8的圆形凸台15的上表面。

所述的密封帽气路启闭组件3包括两个“T”形支撑耳板301、一根摆动转轴302、一根中空摆杆303、一个搬柄304和楔形销钉305，中空摆杆303的端部固定有搬柄304，中空摆杆303另一端与进出气管202通透且密封固定连接在一起，与进出气管201相连的中空摆杆303的端部密闭，“T”形支撑耳板301的中部设有转轴插装孔，转轴插装孔的中心轴线与圆形凸台15的中心轴线异面垂直，两个“T”形支撑耳板301相互平行且与金属液盛装包1的顶板上表面固定在一起，摆动转轴302的中部设有与摆动转轴302的中心轴线垂直的中空摆杆插装孔，中空摆杆303插装固定于摆动转轴302的中空摆杆插装孔内，中空摆杆303上分别设有压力表306和增压气管接管307，增压气管接管307上设有气压调节阀308和增压气接口309，位于搬柄304侧的中空摆杆的端部设有真空阀310和真空管路接口311。

所述的包体连接件5为断面为矩形的板杆件，板杆件的中部设有与圆柱状耳轴16匹配的轴孔401，每个轴孔401内旋装一个圆柱状耳轴16，包体连接件5设有多个倾动部件固定孔402、多个支撑车架固定孔403，多个真空泵固定孔404。

所述的倾动部件6为涡轮蜗杆减速器型传动部件，涡轮蜗杆减速器型传动部件经倾动部件固定孔402固定于一个包体连接件5，涡轮蜗杆减速器型传动部件的输出轴与圆柱状耳轴16相连，涡轮蜗杆减速器型传动部件的输入轴上设有手动轮501。

所述的吸液管固定构件13由四个卡构耳板601、两个凸轮杆602和一个吊板603构成，吊板603为中部设有抽液管插装孔604的四方形板件，吊板603固定于圆筒状外壳8的底板12的外底面，卡构耳板601为底边设有通透轴孔的“L”形片板，每个卡构耳板601的顶端对称且垂直的固定于吊板603的四个顶角处，四个卡构耳板601中的一对卡构耳板601上的通透轴孔中心轴线重合，每个凸轮杆602的两端分别插装在每对卡构耳板601的通透轴孔内。

所述的吸液管4为一个顶端设有外凸板盘701、心部通透的管件，吸液管4的外凸板盘701由吸液管固定构件13的凸轮杆602卡装在金属液盛装包1的底板上，吸液管4的上端面与储液内胆7底部的进液口管11密闭相连。

所述的储液内胆7的底为平板状，储液内胆7的内顶为外凸弧状，进液口管11的下端伸出储液内胆7底外，进液口管11的上端伸进储液内胆7内，进液口管11伸进储液内胆7内的长度不小于储液内胆7内腔高度的一半，进液口管11伸出储液内胆7底外的长度与金属液盛装包1底部的保温层厚度匹配。

所述的金属液盛装包1内的保温层9为双层，内层为金属质反辐射隔热层901，外层为非金属材料质抗热传导隔热层902。

实施例一：本发明用于电解法生产液态稀土金属时，运行前备好前文所述各部件并将各部件连接组装好，将外配插车的臂架与包体连接件5连接固定好，将外配的抽气量为每秒钟0.5升的真空泵在包体连接件5上固定好，并用外配的真空软管与真空管路接口311连接好，外配的压缩空气源管与增压气接口309连接好，本发明的总高度为1780mm，吸液管4的内径为30mm，储液内胆7的内腔容积为65升，内腔总高度0.6米，本发明使用时，将出液口密封帽2盖好，并用楔形销钉305压紧中空摆杆303使出液口密封帽2与圆形凸台15之间形成密封，开始吸（或抽）取作业时（见图1），移动并调整外配的插车使本发明的吸液管4插入到电解池的金属汇集池，然后缓缓打开气压调节阀308，气体经中空摆杆303、进出气管压202进储液内胆7后，将吸液管4内的液体（插管过程中进入的电解质和液态稀土金属）压出（电解池内有气泡飘出）后，关闭气压调节阀308，启动外配的真空泵，打开真空阀310，并观察真空表使真空度在适当值，此时，液态金属经吸液管4、进液口管11进入到储液内胆7，当抽取作业结束（可通过时间或经验或以及外配插车的臂架的重量检测装置判断），真空泵停止作业，关闭真空阀310，断开外配的压缩空气源管与增压气接口309的连接，调整并移动外配的插车使本发明的吸液管4从电解池移出，并到下一个工位（若继续抽取其它池的液态稀土金属，重复以上步骤，若浇注则至浇注工位。本发明进行浇注作业时，将楔形销钉305拔掉，搬动搬柄304，中空摆杆303绕摆动转轴302转动，使出液口密封帽2向上摆动并完全脱离圆形凸台15至浇注时金属液不沾溅到出液口密封帽2的位置，并将中空摆杆303用楔形销钉305定位，转动倾动部件6的手动轮501使金属液盛装包1倾动（见图10），并使倾角在适当位置，此时，金属液从储液内胆7经出液口管10流出，开始浇注作业，至浇注作业结束，使储液内胆7处于底朝天的工位（见图11），使储液内胆7的物料及结渣完全排出后，把持并转动手动轮501，使储液内胆7处于口朝天的工位待用。出液管口10伸出为圆形凸台15，具有避免物料（金属或电解质等）溅撒到圆形凸台15上表面保证密封效果，金属液盛装包1的双层保温结构，内层的金属质反辐射隔热层901减少了辐射热损失，外层的非金属材料质抗热传导隔热层902减少了传到热损失，减少了本发明在持续抽取液态金属时的纹降，可使本发明适用于将不同电解池内液态金属取出，并混合均匀，提高了但批量金属的总量，可避免合炉再次熔炼。

本发明的技术方案和实施例表明，本发明达到了防止吸液管在插管过程中电解质不能进入储液内胆的目的，底朝天的浇注方式可将金属及电解质等从储液内胆内彻底倒出，实现了避免电解质在台包内结渣的缺陷的小姑，本发明的保温层结构，大幅度减少了金属液在单位时间的温降，满足同一台包分别在不同电解池抽取液态金属汇集到一起浇注（铸锭）的需求，使池与池的液态稀土金属经本发明抽取浇注后，成分混合均匀，具有可降低劳动强度、改善稀土金属的质量优点。

Claims (9)

1.一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，包括金属液盛装包（1）、出液口密封帽（2）、密封帽气路启闭组件（3）、吸液管（4）、两个包体连接件（5）和倾动部件（6），其特征在于：金属液盛装包（1）为由一个储液内胆（7）、一个圆筒状外壳（8）和位于圆筒状外壳（8）与储液内胆（7）之间的保温层（9）构成的容器，储液内胆（7）为顶部设有出液口管（10）、底部设有进液口管（11）的圆筒体，圆筒状外壳（8）的底部设有密封连接的底板（12），底板（12）的心部设有进液口管插装圆孔，底板（12）的外底面与进液口管插装圆孔位置匹配处设有吸液管固定构件（13），吸液管（4）经吸液管固定构件（13）与进液口管（11）相连，圆筒状外壳（8）的顶部设有密闭连接的顶板（14），顶板（14）心部设有圆形凸台（15），圆形凸台（15）的轴心部位设有出液管插装孔，出液口管（10）匹配的插装在出液管插装孔之内且高于圆形凸台（15），圆筒状外壳（8）的外侧面中部对称的设有两个圆柱状耳轴（16），密封帽气路启闭组件（3）固定于金属液盛装包（1）的顶板（14）上。

2.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的出液口密封帽（2）为设有管法兰底板（201）的球冠状构件，出液口密封帽（2）的球冠状顶心部设有连通的进出气管（202），出液口密封帽（2）的管法兰底板（201）密封的位于圆筒状外壳（8）的圆形凸台（15）的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的密封帽气路启闭组件（3）包括两个“T”形支撑耳板（301）、一根摆动转轴（302）、一根中空摆杆（303）、一个搬柄（304）和楔形销钉（305），中空摆杆（303）的端部固定有搬柄（304），中空摆杆（303）另一端与进出气管（202）通透且密封固定连接在一起，与进出气管（201）相连的中空摆杆（303）的端部密闭，“T”形支撑耳板（301）的中部设有转轴插装孔，转轴插装孔的中心轴线与圆形凸台（15）的中心轴线异面垂直，两个“T”形支撑耳板（301）相互平行且与金属液盛装包（1）的顶板上表面固定在一起，摆动转轴（302）的中部设有与摆动转轴（302）的中心轴线垂直的中空摆杆插装孔，中空摆杆（303）插装固定于摆动转轴（302）的中空摆杆插装孔内，中空摆杆（303）上分别设有压力表（306）和增压气管接管（307），增压气管接管（307）上设有气压调节阀（308）和增压气接口（309），位于搬柄（304）侧的中空摆杆的端部设有真空阀（310）和真空管路接口（311）。

4.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的包体连接件（5）为断面为矩形的板杆件，板杆件的中部设有与圆柱状耳轴（16）匹配的轴孔（401），每个轴孔（401）内旋装一个圆柱状耳轴（16），包体连接件（5）设有多个倾动部件固定孔（402）、多个支撑车架固定孔（403），多个真空泵固定孔（404）。

5.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的倾动部件（6）为涡轮蜗杆减速器型传动部件，涡轮蜗杆减速器型传动部件经倾动部件固定孔（402）固定于一个包体连接件（5），涡轮蜗杆减速器型传动部件的输出轴与圆柱状耳轴（16）相连，涡轮蜗杆减速器型传动部件的输入轴上设有手动轮（501）。

6.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的吸液管固定构件（13）由四个卡构耳板（601）、两个凸轮杆（602）和一个吊板（603）构成，吊板（603）为中部设有抽液管插装孔（604）的四方形板件，吊板（603）固定于圆筒状外壳（8）的底板（12）的外底面，卡构耳板（601）为底边设有通透轴孔的“L”形片板，每个卡构耳板（601）的顶端对称且垂直的固定于吊板（603）的四个顶角处，四个卡构耳板（601）中的一对卡构耳板（601）上的通透轴孔中心轴线重合，每个凸轮杆（602）的两端分别插装在每对卡构耳板（601）的通透轴孔内。

7.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的吸液管（4）为一个顶端设有外凸板盘（701）、心部通透的管件，吸液管（4）的外凸板盘（701）由吸液管固定构件（13）的凸轮杆（602）卡装在金属液盛装包（1）的底板上，吸液管（4）的上端面与储液内胆（7）底部的进液口管（11）密闭相连。

8.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的储液内胆（7）的底为平板状，储液内胆（7）的内顶为外凸弧状，进液口管（11）的下端伸出储液内胆（7）底外，进液口管（11）的上端伸进储液内胆（7）内，进液口管（11）伸进储液内胆（7）内的长度不小于储液内胆（7）内腔高度的一半，进液口管（11）伸出储液内胆（7）底外的长度与金属液盛装包（1）底部的保温层厚度匹配。

9.根据权利要求1所述的一种真空吸注液态稀土金属用立式台包，其特征在于：所述的金属液盛装包（1）内的保温层（9）为双层，内层为金属质反辐射隔热层（901），外层为非金属材料质抗热传导隔热层（902）。

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