CN113145241A - 一种碳化钨粉的制备系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳化钨粉的制备系统，包括左右摆动式球磨设备。制备工艺包括：通过进料口向研磨筒体中投入钨矿和炭黑；研磨筒体左右摆动使内筒体内部的磨球晃动剧烈，增强研磨效果，使混合均匀；研磨结束后，通过抽负压装置对内筒体进行抽负压将研磨混合好的钨粉和碳粉抽出，进行后续的煅烧工艺；电机停止转动，则鹅嘴轮停止转动使研磨筒体停止摆动，此时处于待机状态。本发明提供一种左右摆动式球磨设备左右摆动的运动方式会减小磨球及料粉受到离心力的影响，减少料粉积聚，增加磨球的运动轨迹，增加磨球对料粉的接触面积，从而增强研磨效果；对料粉也起到翻炒的作用，避免料粉积聚，增加了磨球与料粉的接触面积。最终实现研磨效果的提升。
Description
技术领域
本发明涉及碳化钨制备领域，尤其涉及一种碳化钨粉的制备系统及工艺。
背景技术
现有的碳化钨粉的制备主要是通过球磨机磨粉混匀。目前市场上的球磨机主要的研磨形式为转动球磨，包括但不限于立式转动球磨、卧式转动球磨、行星球磨等，但无论上述哪种类型，磨球及料粉都会受离心力影响在研磨筒内的运动方向相同，运动轨迹单一，使磨球难以接触到更多的料粉，并且料粉受离心力影响容易出现堆积现象，增加了料粉的厚度，使磨球不能接触到底部料粉，在相同的研磨时间下，研磨及混合的效果具有上限，难以进一步提升，因此就必然导致后续碳化钨的煅烧效果不好，产出的碳化钨质量难以进一步提升。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种碳化钨粉的制备系统及工艺。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种碳化钨粉的制备系统，包括左右摆动式球磨设备，左右摆动式球磨设备包括卧式的研磨筒体，研磨筒体的前后两端的摆动中心处分别设置有进料管和出料管，靠近出料管侧的研磨筒体上套设有驱动轮，驱动轮上设置有一个拨块，拨块位于研磨筒体的左侧或右侧；驱动轮的侧面设置有旋转中心与研磨筒体的旋转中心平行的鹅嘴轮，鹅嘴轮上设置有鹅嘴形状凸出的拨杆，拨杆位于拨块的下方，当拨杆旋转时对拨块起到拨动的作用；
研磨筒体包括相互套设的外筒体和内筒体，外筒体的截面呈椭圆形，且短轴与地面平行；外筒体的内壁上设置有啮合齿；内筒体的截面呈圆形，内筒体的外壁上设置有啮合齿；外筒体与内筒体之间具有间隔，间隔内设置有副齿轮，内筒体与副齿轮相互啮合，副齿轮与外筒体相互啮合；当外筒体旋转时，内筒体与外筒体同方向转动，且转速大于外筒体；
内筒体的内腔中设置有多个磨球；进料管与出料管均与内筒体固定且连通，进料管及出料管均与外筒体之间通过一号轴承连接，使内筒体的转动与外筒体的转动互不影响。
进一步地，副齿轮为两个，两个副齿轮位于外筒体的长轴上，且分别位于内筒体的上方和下方，副齿轮的直径小于内筒体及外筒体的直径，副齿轮的齿数小于外筒体的齿数，副齿轮的齿数大于或等于内筒体的齿数，通过副齿轮的传动使内筒体的旋转方向与外筒体相同，且内筒体的转速大于外筒体。
进一步地，进料管及出料管上均安装有旋转接头。
进一步地，旋转接头包括固定壳以及旋转杯，旋转杯设置于固定壳的内部，且旋转杯通过二号轴承安装在固定壳上；旋转杯的截面呈自外向内逐渐收拢的杯形，且外端杯口处固定连接动端法兰，动端法兰用于固定连接进料管和出料管；与动端法兰相对的一侧设置有静端法兰，静端法兰固定连接在固定壳上；固定壳的内部开设有与旋转杯连通的通道，通道两侧的固定壳与旋转杯的内端杯底之间具有间隙，间隙使固定壳不影响旋转杯的旋转；间隙处的固定壳上设置有向旋转杯弯曲延伸的呈牛角形状的挡板，挡板的端部位于旋转杯上对应开设的凹槽中，牛角形挡板用于遮蔽间隙，防止料粉进入间隙难以清除；且挡板与固定壳平齐，使通道内壁平整，有助于降低料粉附着在挡板处。
进一步地，旋转杯的杯底与固定壳之间设置有旋转密封。
进一步地，鹅嘴轮的轴部安装有传动杆，传动杆的端部安装有电机，电机与鹅嘴轮之间设置有减速器，减速器将电机的转速降低、扭矩增加后通过传动杆传递给鹅嘴轮；传动杆上安装有传动杆支座，传动杆支座包括两个支脚，两个支脚分别位于鹅嘴轮的两侧，两个支脚上均安装有轴承，并且传动杆通过轴承与传动杆支座的两个支脚相固定。
进一步地，进料管与出料管的外部均套设有端管，减料管和出料管均与端管之间具有间隔；端管固定连接在研磨筒体的前后两个端面上，端管上套接有筒体支架，端管与筒体支架之间通过轴承连接，使筒体支架用于支撑研磨筒体，且不会阻碍研磨筒体旋转。
进一步地，研磨筒体的进料侧高于出料侧，便于利用重力出料。
一种碳化钨粉的制备工艺，包括以下步骤：
S1、启动电机，电机的转速经减速器减速后通过传动杆传送至鹅嘴轮上，使鹅嘴轮转动；当鹅嘴轮转动使拨杆向上转动时，拨杆会拨动拨块向上转动，由于驱动轮与研磨筒体相固定，因此拨块就带动研磨筒体转动，直到鹅嘴轮旋转至拨杆与拨块分离，则鹅嘴轮在电机驱动下继续旋转，而拨块则因失去拨动作用使研磨筒体向下回转，在惯性的作用下研磨筒体发生左右摆动一次，当拨杆再次旋转至拨块下方时，会再一次向上拨动拨块直至拨杆与拨块分离，如此就保持了研磨筒体的左右摆动；
S2、进料管上在旋转接头的静端法兰安装进料口，先后通过进料口向研磨筒体中投入钨矿和炭黑；
S3、研磨筒体左右摆动时，由于研磨筒体的外筒体呈椭圆形，且短轴与地面平行，因此外筒体在静止状态下保持竖立，又因为外筒体内部的副齿轮位于内筒体的上下两侧，因此就增加了研磨筒体长轴两端的重量，使研磨筒体可以发生摆动；副齿轮啮合在外筒体与内筒体之间，当外筒体向某一方向转动时，内筒体也会在相同方向上转动，副齿轮的直径小于内筒体及外筒体的直径，副齿轮的齿数小于外筒体的齿数，副齿轮的齿数大于或等于内筒体的齿数，因此通过副齿轮的传动使内筒体的转速大于外筒体的转速，就增加了内筒体的摆动幅度，使内筒体内部的磨球晃动剧烈，增强研磨效果，使混合均匀；
S4、研磨结束后，通过在出料管的旋转接头静端法兰上安装抽负压装置对内筒体进行抽负压将研磨混合好的钨粉和碳粉抽出，进行后续的煅烧工艺；由于研磨筒体继续摆动，因此需要通过旋转接头连接往复转动的出料管以及静止的抽负压装置，连接接头的旋转杯通过动端法兰连接在出料管上，旋转杯通过二号轴承在固定壳中转动，为了不阻碍旋转杯的转动，旋转杯与固定壳之间具有间隙，固定壳上的牛角形挡板挡住间隙，并且挡板与固定壳在通道内壁上平齐，防止料粉积聚在挡板上；
S5、电机停止转动，则鹅嘴轮停止转动，在鹅嘴轮的阻碍下驱动轮停止摆动，使研磨筒体停止摆动，此时处于待机状态。
本发明提供一种左右摆动式球磨设备，改变了传统单方向转动的运动规律，左右摆动的运动方式会减小磨球及料粉受到离心力的影响，减少料粉积聚，增加磨球的运动轨迹，增加磨球对料粉的接触面积，从而增强研磨效果；并且在摆动至高点时磨球受重力作用掉落同样对内壁及料粉产生冲击力；此外，摆动的方式对料粉也起到翻炒的作用，避免料粉积聚，增加了磨球与料粉的接触面积。最终实现研磨效果的提升。
附图说明
图1为左右摆动式球磨设备的整体结构示意图。
图2为研磨筒体的纵截面结构示意图。
图3为驱动轮与鹅嘴轮的位置关系示意图。
图4为研磨筒体的横截面结构示意图。
图5为旋转接头的剖面结构示意图。
图中：1、研磨筒体；2、进料管；3、出料管；4、驱动轮；5、拨块；6、鹅嘴轮；7、拨杆；8、外筒体；9、内筒体；10、啮合齿；11、副齿轮；12、磨球；13、一号轴承；14、固定壳；15、旋转杯；16、二号轴承；17、动端法兰；18、静端法兰；19、通道；20、挡板；21、旋转密封；22、传动杆；23、电机；24、减速器；25、传动杆支座；26、端管；27、筒体支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示的碳化钨粉的制备系统，包括左右摆动式球磨设备，左右摆动式球磨设备包括卧式的研磨筒体1，研磨筒体的前后两端中心处分别设置有进料管2和出料管3，由于外筒体的截面为椭圆形，内筒体的截面为圆形，进料管和出料管处于外筒体的摆动中心位置，与内筒体的旋转中心重合，使内筒体旋转时进料管和出料管不会受外筒体的摆动影响。
靠近出料管侧的研磨筒体上套设有驱动轮4，驱动轮上设置有一个拨块5，拨块位于研磨筒体的左侧或右侧，如图1和图3所示，本实施例中拨块位于研磨筒体的右侧；驱动轮的侧面设置有旋转中心与研磨筒体的旋转中心平行的鹅嘴轮6，鹅嘴轮上设置有鹅嘴形状凸出的拨杆7，拨杆位于拨块的下方，当拨杆旋转时对拨块起到拨动的作用，其中，拨杆包括一长型的嘴部以及两端连接在嘴部与轮身的圆凸部，从而使拨杆的形状类似鹅的嘴，鹅嘴型具有增强拨杆与轮身连接强度的作用，增强鹅嘴轮的使用寿命。
如图2和图4所示，研磨筒体包括相互套设的外筒体8和内筒体9，外筒体的截面呈椭圆形，且短轴与地面平行；外筒体的内壁上设置有啮合齿10；内筒体的截面呈圆形，内筒体的外壁上设置有啮合齿；外筒体与内筒体之间具有间隔，间隔内设置有副齿轮11，内筒体与副齿轮相互啮合，副齿轮与外筒体相互啮合；当外筒体旋转时，内筒体与外筒体同方向转动，且转速大于外筒体；
内筒体的内腔中设置有多个磨球12；进料管与出料管均与内筒体固定且连通，并且如常规在进料管及出料管上设置滤网，以拦截磨球。进料管及出料管均与外筒体之间通过一号轴承13连接，使内筒体的转动与外筒体的转动互不影响。
副齿轮11为两个，两个副齿轮位于外筒体的长轴上，且分别位于内筒体的上方和下方，副齿轮的直径小于内筒体及外筒体的直径，副齿轮的齿数小于外筒体的齿数，副齿轮的齿数大于或等于内筒体的齿数，通过副齿轮的传动使内筒体的旋转方向与外筒体相同，且内筒体的转速大于外筒体。
进料管及出料管上均安装有旋转接头。如图5所示，旋转接头包括固定壳14以及旋转杯15，旋转杯设置于固定壳的内部，且旋转杯通过二号轴承16安装在固定壳上；旋转杯的截面呈自外向内逐渐收拢的杯形，使料粉在经过狭窄的杯底时压强增大，呈喷射状进料或出料，使料粉的熵增加，促进混合均匀。
且外端杯口处固定连接动端法兰17，动端法兰用于固定连接进料管和出料管；与动端法兰相对的一侧设置有静端法兰18，静端法兰固定连接在固定壳上；固定壳的内部开设有与旋转杯连通的通道19，通道两侧的固定壳与旋转杯的内端杯底之间具有间隙，间隙使固定壳不影响旋转杯的旋转；间隙处的固定壳上设置有向旋转杯弯曲延伸的呈牛角形状的挡板20，挡板的端部位于旋转杯上对应开设的凹槽中，牛角形挡板用于遮蔽间隙，防止料粉进入间隙难以清除；且挡板与固定壳平齐，使通道内壁平整，有助于降低料粉附着在挡板处。
旋转杯的杯底与固定壳之间设置有旋转密封21。
鹅嘴轮的轴部安装有传动杆22，传动杆的端部安装有电机23，电机与鹅嘴轮之间设置有减速器24，减速器将电机的转速降低、扭矩增加后通过传动杆传递给鹅嘴轮；传动杆上安装有传动杆支座25，传动杆支座包括两个支脚，两个支脚分别位于鹅嘴轮的两侧，两个支脚上均安装有轴承，并且传动杆通过轴承与传动杆支座的两个支脚相固定。
进料管与出料管的外部均套设有端管26，减料管和出料管均与端管之间具有间隔；端管固定连接在研磨筒体的前后两个端面上，端管上套接有筒体支架27，端管与筒体支架之间通过轴承连接，使筒体支架用于支撑研磨筒体，且不会阻碍研磨筒体旋转。
研磨筒体的进料侧高于出料侧，便于利用重力出料。
碳化钨粉的制备工艺，包括以下步骤：
S1、启动电机23，电机的转速经减速器24减速后通过传动杆22传送至鹅嘴轮6上，使鹅嘴轮转动；当鹅嘴轮转动使拨杆7向上转动时，拨杆会拨动拨块5向上转动，由于驱动轮4与研磨筒体1相固定，因此拨块就带动研磨筒体转动，直到鹅嘴轮旋转至拨杆与拨块分离，则鹅嘴轮在电机驱动下继续旋转，而拨块5则因失去拨动作用使研磨筒体向下回转，在惯性的作用下研磨筒体发生左右摆动一次，当拨杆再次旋转至拨块下方时，会再一次向上拨动拨块直至拨杆与拨块分离，如此就保持了研磨筒体的左右摆动；
S2、进料管2上在旋转接头的静端法兰18安装进料口，先后通过进料口向研磨筒体中投入钨矿和炭黑；
S3、研磨筒体1左右摆动时，由于研磨筒体的外筒体8呈椭圆形，且短轴与地面平行，因此外筒体在静止状态下保持竖立，又因为外筒体内部的副齿轮11位于内筒体9的上下两侧，因此就增加了研磨筒体长轴两端的重量，使研磨筒体可以发生摆动；副齿轮11啮合在外筒体与内筒体之间，当外筒体8向某一方向转动时，内筒体9也会在相同方向上转动，副齿轮的直径小于内筒体及外筒体的直径，副齿轮的齿数小于外筒体的齿数，副齿轮的齿数大于或等于内筒体的齿数，因此通过副齿轮的传动使内筒体的转速大于外筒体的转速，就增加了内筒体的摆动幅度，使内筒体内部的磨球12晃动剧烈，增强研磨效果，使混合均匀；
S4、研磨结束后，通过在出料管3的旋转接头静端法兰18上安装抽负压装置对内筒体进行抽负压将研磨混合好的钨粉和碳粉抽出，进行后续的煅烧工艺；由于研磨筒体继续摆动，因此需要通过旋转接头连接往复转动的出料管以及静止的抽负压装置，连接接头的旋转杯15通过动端法兰17连接在出料管上，旋转杯通过二号轴承16在固定壳14中转动，为了不阻碍旋转杯的转动，旋转杯与固定壳之间具有间隙，固定壳上的牛角形挡板20挡住间隙，并且挡板与固定壳在通道19内壁上平齐，防止料粉积聚在挡板上；
S5、电机停止转动，则鹅嘴轮6停止转动，在鹅嘴轮的阻碍下驱动轮4停止摆动，使研磨筒体停止摆动，此时处于待机状态。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种碳化钨粉的制备系统，其特征在于：包括左右摆动式球磨设备，左右摆动式球磨设备包括卧式的研磨筒体(1)，研磨筒体的前后两端的摆动中心处分别设置有进料管(2)和出料管(3)，靠近出料管侧的研磨筒体上套设有驱动轮(4)，驱动轮上设置有一个拨块(5)，拨块位于研磨筒体的左侧或右侧；驱动轮的侧面设置有旋转中心与研磨筒体的旋转中心平行的鹅嘴轮(6)，鹅嘴轮上设置有鹅嘴形状凸出的拨杆(7)，拨杆位于拨块的下方，当拨杆旋转时对拨块起到拨动的作用；
研磨筒体包括相互套设的外筒体(8)和内筒体(9)，外筒体的截面呈椭圆形，且短轴与地面平行；外筒体的内壁上设置有啮合齿(10)；内筒体的截面呈圆形，内筒体的外壁上设置有啮合齿；外筒体与内筒体之间具有间隔，间隔内设置有副齿轮(11)，内筒体与副齿轮相互啮合，副齿轮与外筒体相互啮合；当外筒体旋转时，内筒体与外筒体同方向转动，且转速大于外筒体；
内筒体的内腔中设置有多个磨球(12)；所述进料管与出料管均与内筒体固定且连通，进料管及出料管均与外筒体之间通过一号轴承(13)连接，使内筒体的转动与外筒体的转动互不影响。
2.根据权利要求1所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述副齿轮(11)为两个，两个副齿轮位于外筒体的长轴上，且分别位于内筒体的上方和下方，副齿轮的直径小于内筒体及外筒体的直径，副齿轮的齿数小于外筒体的齿数，副齿轮的齿数大于或等于内筒体的齿数，通过副齿轮的传动使内筒体的旋转方向与外筒体相同，且内筒体的转速大于外筒体。
3.根据权利要求1或2所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述进料管及出料管上均安装有旋转接头。
4.根据权利要求3所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述旋转接头包括固定壳(14)以及旋转杯(15)，旋转杯设置于固定壳的内部，且旋转杯通过二号轴承(16)安装在固定壳上；旋转杯的截面呈自外向内逐渐收拢的杯形，且外端杯口处固定连接动端法兰(17)，动端法兰用于固定连接进料管和出料管；与动端法兰相对的一侧设置有静端法兰(18)，静端法兰固定连接在固定壳上；固定壳的内部开设有与旋转杯连通的通道(19)，通道两侧的固定壳与旋转杯的内端杯底之间具有间隙，间隙使固定壳不影响旋转杯的旋转；间隙处的固定壳上设置有向旋转杯弯曲延伸的呈牛角形状的挡板(20)，挡板的端部位于旋转杯上对应开设的凹槽中，牛角形挡板用于遮蔽间隙，防止料粉进入间隙难以清除；且挡板与固定壳平齐，使通道内壁平整，有助于降低料粉附着在挡板处。
5.根据权利要求4所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述旋转杯的杯底与固定壳之间设置有旋转密封(21)。
6.根据权利要求1所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述鹅嘴轮的轴部安装有传动杆(22)，传动杆的端部安装有电机(23)，电机与鹅嘴轮之间设置有减速器(24)，减速器将电机的转速降低、扭矩增加后通过传动杆传递给鹅嘴轮；传动杆上安装有传动杆支座(25)，传动杆支座包括两个支脚，两个支脚分别位于鹅嘴轮的两侧，两个支脚上均安装有轴承，并且传动杆通过轴承与传动杆支座的两个支脚相固定。
7.根据权利要求1所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述进料管与出料管的外部均套设有端管(26)，减料管和出料管均与端管之间具有间隔；端管固定连接在研磨筒体的前后两个端面上，端管上套接有筒体支架(27)，端管与筒体支架之间通过轴承连接，使筒体支架用于支撑研磨筒体，且不会阻碍研磨筒体旋转。
8.根据权利要求1所述的碳化钨粉的制备系统，其特征在于：所述研磨筒体的进料侧高于出料侧，便于利用重力出料。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的碳化钨粉的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、启动电机(23)，电机的转速经减速器(24)减速后通过传动杆(22)传送至鹅嘴轮(6)上，使鹅嘴轮转动；当鹅嘴轮转动使拨杆(7)向上转动时，拨杆会拨动拨块(5)向上转动，由于驱动轮(4)与研磨筒体(1)相固定，因此拨块就带动研磨筒体转动，直到鹅嘴轮旋转至拨杆与拨块分离，则鹅嘴轮在电机驱动下继续旋转，而拨块(5)则因失去拨动作用使研磨筒体向下回转，在惯性的作用下研磨筒体发生左右摆动一次，当拨杆再次旋转至拨块下方时，会再一次向上拨动拨块直至拨杆与拨块分离，如此就保持了研磨筒体的左右摆动；
S2、进料管(2)上在旋转接头的静端法兰(18)安装进料口，先后通过进料口向研磨筒体中投入钨矿和炭黑；
S3、研磨筒体(1)左右摆动时，由于研磨筒体的外筒体(8)呈椭圆形，且短轴与地面平行，因此外筒体在静止状态下保持竖立，又因为外筒体内部的副齿轮(11)位于内筒体(9)的上下两侧，因此就增加了研磨筒体长轴两端的重量，使研磨筒体可以发生摆动；副齿轮(11)啮合在外筒体与内筒体之间，当外筒体(8)向某一方向转动时，内筒体(9)也会在相同方向上转动，副齿轮的直径小于内筒体及外筒体的直径，副齿轮的齿数小于外筒体的齿数，副齿轮的齿数大于或等于内筒体的齿数，因此通过副齿轮的传动使内筒体的转速大于外筒体的转速，就增加了内筒体的摆动幅度，使内筒体内部的磨球(12)晃动剧烈，增强研磨效果，使混合均匀；
S4、研磨结束后，通过在出料管(3)的旋转接头静端法兰(18)上安装抽负压装置对内筒体进行抽负压将研磨混合好的钨粉和碳粉抽出，进行后续的煅烧工艺；由于研磨筒体继续摆动，因此需要通过旋转接头连接往复转动的出料管以及静止的抽负压装置，连接接头的旋转杯(15)通过动端法兰(17)连接在出料管上，旋转杯通过二号轴承(16)在固定壳(14)中转动，为了不阻碍旋转杯的转动，旋转杯与固定壳之间具有间隙，固定壳上的牛角形挡板(20)挡住间隙，并且挡板与固定壳在通道(19)内壁上平齐，防止料粉积聚在挡板上；
S5、电机停止转动，则鹅嘴轮(6)停止转动，在鹅嘴轮的阻碍下驱动轮(4)停止摆动，使研磨筒体停止摆动，此时处于待机状态。
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Denomination of invention: A preparation system and process for tungsten carbide powder Effective date of registration: 20231113 Granted publication date: 20220603 Pledgee: Nanhai sub branch of Shandong Wendeng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Wendeng Zhengxing Tungsten Industry Co.,Ltd. Registration number: Y2023980065405 |
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