CN113967735B - 一种金属粉末混合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合机械技术领域，公开了一种金属粉末混合方法，通过金属粉末混合装置进行混合，其混合方法包括以下步骤：(1)将不同的纯金属料分别置入相应的金属制粉装置制作金属粉末；(2)将制作好的金属粉末输送到相应的筛分机进行筛分；(3)将符合生产工艺要求的不同金属粉末依次输送到粉料仓，并通过称重模块确定每种金属粉末的重量；(4)将粉料仓内按工艺混合比例要求混装的高纯粉末卸料到混合机进行混合；(5)将混合均质完毕的金属粉末卸料到承接桶进行打包。本发明的整个操作过程均在控制系统的控制下自动进行，不仅保证了混合精度与效率，也由于不与员工接触，避免了二次污染，从而保证了金属粉末的纯度，易于推广使用。

Description

一种金属粉末混合方法

技术领域

本发明涉及混合机械技术领域，特别是涉及一种金属粉末混合方法。

背景技术

在一些特定的工程技术中，需要将多种高纯金属固体升华冷凝成高纯金属粉末，然后按重量比例进行混合。目前的金属粉末混合过程中需要大量的人力，不仅劳动强度大，工作效率低，混合的比例存在误差，影响混合精度，而且物料与员工接触较多容易造成二次污染，影响金属粉末的纯度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种金属粉末混合方法，实现金属粉末的自动混合，保证混合精度与效率，保证金属粉末的纯度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种金属粉末混合方法，通过金属粉末混合装置进行混合，所述金属粉末混合装置包括机架、承料桶、控制系统和设置在所述机架上的多套金属制粉装置、粉料仓及混合机，每套所述金属制粉装置的出料端均设有筛分机，多个所述筛分机的出料端均连接所述粉料仓，所述粉料仓上设有称重模块，所述混合机设置在所述粉料仓的正下方，所述承料桶可移动地设置在所述混合机的正下方，所述金属制粉装置、所述筛分机、所述称重模块、所述粉料仓及所述混合机均与所述控制系统电连接，其混合方法包括以下步骤：

(1)将不同的纯金属料分别置入相应的金属制粉装置制作金属粉末；

(2)将制作好的金属粉末输送到相应的筛分机进行筛分；

(3)将符合生产工艺要求的不同金属粉末依次输送到粉料仓，并通过称重模块确定每种金属粉末的重量；

(4)将粉料仓内按工艺混合比例要求混装的高纯粉末卸料到混合机进行混合；

(5)将混合均质完毕的金属粉末卸料到承接桶进行打包。

优选地，所述金属制粉装置包括固体升华炉、冷凝器和与所述控制系统电连接的第一输送机，所述固体升华炉与所述冷凝器的进料口相连通，所述冷凝器的出料口设有中转仓，所述第一输送机连接在所述中转仓及所述筛分机之间。

优选地，纯金属料在所述固体升华炉内进行熔化升华，所述固体升华炉的加热温度为700～900℃。

优选地，所述金属粉末混合装置还包括集水槽，所述集水槽的下端连接排水组件，所述冷凝器设置在所述集水槽内。

优选地，所述冷凝器上连接有保护气体组件、冷却水组件和尾气排出管组。

优选地，所述混合机与所述粉料仓之间、所述承料桶与所述混合机之间均通过自动对接机构连通，所述自动对接机构与所述控制系统电连接，所述粉料仓及所述混合机均通过所述自动对接机构卸料。

优选地，所述自动对接机构包括设置在所述机架上的支撑架，所述支撑架上设有支撑板，所述支撑板的上方及下方均可移动地设有对接法兰，所述对接法兰与所述支撑板之间设有伸缩管和伸缩气缸，所述伸缩气缸为多个，多个所述伸缩气缸环形均布在所述伸缩管的外侧。

优选地，所述筛分机上设有用于输送合格料的第一输送管和用于输送不合格料的第二输送管，所述机架上设有回收料桶，所述第二输送管的出料端连接所述回收料桶。

优选地，所述金属粉末混合装置包括设置在所述混合机正下方的第二输送机，所述承料桶设置在所述第二输送机上，所述第二输送机与所述控制系统电连接。

优选地，所述金属粉末混合装置包括用于将金属料运送至所述机架上的升降平台，所述升降平台设置在所述机架的一侧。

本发明实施例一种金属粉末混合方法，与现有技术相比，其有益效果在于：本发明的整个操作过程均在控制系统的控制下自动进行，不仅保证了混合精度与效率，也由于不与员工接触，避免了二次污染，从而保证了金属粉末的纯度。本发明操作简单，使用效果好，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的金属粉末混合装置的结构示意图。

图2为本发明的自动对接机构的结构示意图。

其中：1-机架，2-承料桶，3-控制系统，4-粉料仓，5-混合机，6-筛分机，7-称重模块，8-固体升华炉，9-冷却器，10-第一输送机，11-中转仓，12-集水槽，13-排水组件，14-保护气组件，15-冷却水组件，16-自动对接机构，17-支撑架，18-支撑板，19-对接法兰，20-伸缩管，21-伸缩气缸，22-第一输送管，23-第二输送管，24-回收料桶，25-第二输送机，26-升降平台，27-尾气排出管组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例优选实施例的一种金属粉末混合方法，通过金属粉末混合装置进行混合，所述金属粉末混合装置包括机架1、承料桶2、控制系统3和设置在所述机架1上的多套金属制粉装置、粉料仓4及混合机5，每套所述金属制粉装置的出料端均设有筛分机6，多个所述筛分机6的出料端均连接所述粉料仓4，所述粉料仓4上设有称重模块7，所述混合机5设置在所述粉料仓4的正下方，所述承料桶2可移动地设置在所述混合机5的正下方，所述金属制粉装置、所述筛分机6、所述称重模块7、所述粉料仓4及所述混合机5出料口的阀门均与所述控制系统3电连接，所述控制系统3优选PLC控制系统。其混合方法包括以下步骤：

(1)将不同的纯金属料分别置入相应的金属制粉装置制作金属粉末。所述金属制粉装置包括固体升华炉8、冷凝器9和与所述控制系统3电连接的第一输送机10，所述固体升华炉8与所述冷凝器9的进料口相连通，所述冷凝器9的出料口设有中转仓11，所述第一输送机10连接在所述中转仓11及所述筛分机6之间。制作金属粉末时先将高纯金属置于所述固体升华炉8中进行加热熔化升华，形成熔化沸腾状高纯金属气液混合物，然后在所述冷凝器9内冷凝成高纯金属粉末，所述固体升华炉的加热温度为700～900℃，如750℃、800℃、850℃。高纯金属粉末冷凝后，通过所述控制系统3操作站，控制所述冷凝器9下端的星型卸料阀，将不同的高纯金属粉末卸入到相应的所述中转仓11内。由于在所述粉料仓4内加料时需要按比例分批称重，即一次只能向所述粉料仓4内输送一种金属粉末，所以其他金属粉末需暂时储存在所述中转仓11内，保证工作的正常进行。将金属粉末从所述中转仓11转运到所述粉料仓4时，通过所述第一输送机10进行输送，所述第一输送机10为螺杆输送机，与所述控制系统电连接，通过所述自动控制系统3自动控制。

另外，所述金属粉末混合装置还包括集水槽12，所述集水槽12的下端连接排水组件13，所述冷凝9设置在所述集水槽12内，方便对所述冷凝器9产生的冷凝水进行排出。同时，所述冷凝器9上连接有保护气体组件14、冷却水组件15和尾气排出管组27。所述保护气体组件14为自动加酸氢气防爆系统，用于保证工作的安全性，所述冷却水组件15用于冷却，所述尾气排出管组27用于排放尾气。

(2)将制作好的金属粉末输送到相应的筛分机进行筛分。所述筛分机6上设有用于输送合格料的第一输送管22和用于输送不合格料的第二输送管23，所述机架1上设有回收料桶24，所述第二输送管23的出料端连接所述回收料桶24。经过所述筛分机6筛分后，目数不合格的金属粉末被收集在所述回收料桶24内，等待二次利用重新升华制粉；目数合格的金属粉末分别分批进入粉料仓4中进行分批称重。

(3)将符合生产工艺要求的不同金属粉末依次输送到粉料仓，并通过称重模块确定每种金属粉末的重量；因为混合的比例是实现确定的，所以添加完一种金属粉末记下其重量值后再添加第二种金属粉末，只需当所述控制系统中显示的重量为本次应该添加的金属粉末重量与之前记载的重量相加的值即可。

(4)将粉料仓内按工艺混合比例要求混装的高纯粉末卸料到混合机进行混合。请参阅附图2，当所述粉料仓4内装载到按工艺要求重量的不同高纯金属粉末后，需要与所述混合机5对接，将粉料输送到所述混合机5内进行混合，为方便所述粉料仓4与所述混合机5对接，所述混合机5与所述粉料仓4之间设有自动对接机构16，所述自动对接机构16与所述控制系统3电连接。所述自动对接机构16包括设置在所述机架1上的支撑架17，所述支撑架17上设有支撑板18，所述支撑板18的上方及下方均可移动地设有对接法兰19，所述对接法兰19与所述支撑板18之间设有伸缩管20和伸缩气缸21，所述伸缩气缸21为多个，多个所述伸缩气缸21环形均布在所述伸缩管20的外侧。对接时位于上方的所述对接法兰19在上方的所述伸缩气缸21的作用下连接所述粉料仓4，位于下方的所述对接法兰19在下方的所述伸缩气缸21的作用下连接所述混合机5，从而使得伸缩管20连通了所述粉料仓4与所述混合机5，然后所述粉料仓4下面的阀门在所述控制系统3的作用下开启，实现粉料的转移。当粉料装载完成后，所述伸缩气缸21带动所述对接法兰19回收，实现所述自动对接机构16与所述粉料仓4及所述混合机5之间的分离。所述伸缩管20可以是一根，也可以是两根，两根所述伸缩管20分别设置在所述支撑板18的上表面与下表面。

本实施例中，所述混合机5为回转混合机，其通过所述控制系统3控制转动的时间与转速。同时，所述混合机5与所述承料桶2之间也设有自动对接机构16，对接时位于上方的对接法兰19连接所述混合机5，位于下方的对接法兰19连接所述承料桶2，当回转混合机内高纯金属粉末混合均质完毕后，启动混合机5自动对接机构，实现承料桶2与混合机5的自动对接，对接完毕后启动回转混合机5上的卸料蝶阀在所述控制系统3的作用下进行卸料。

(5)将混合均质完毕的金属粉末卸料到承接桶进行打包。为方便输送所述承料桶2，保证生产效率，所述金属粉末混合装置还包括设置在所述混合机5正下方的第二输送机25，所述承料桶2设置在所述第二输送机25上，所述第二输送机25与所述控制系统3电连接。具体设置时所述承料桶2为多个，多个所述承料桶2沿所述第二输送机25的输送方向均布，当一个所述承料桶2被灌装满之后所述第二输送机25自动将装满混合料的所述承料桶2移动到下一个工位，同时相邻的空承料桶2被输送到所述混合机5的下方补位，进行下一次灌装，保证了工作的连续性，从而提高了生产效率。

本实施例中，为方便将高纯金属投入到所述固体升华炉8内，所述金属粉末混合装置还包括用于将金属料运送至所述机架1上的升降平台26，所述升降平台26设置在所述机架1的一侧。所述升降平台26下降时其上表面与地面齐平，方便将金属料运送到所述升降平台26上，然后所述升降平台26上升到与所述机架1的高度齐平，方便卸料，从而降低了人员的劳动强度，也避免了人工搬运高纯金属料时的危险性，提高了安全系数。

基于上述技术特征的金属粉末混合方法，整个生产过程可通过PLC控制系统3进行实时观察以及操作，自动化程度高，操作便捷，降低了人员的劳动强度，减少了环境污染风险和产品污染风险，进行合理化的高纯粉末收集、称重和不同工艺要求的多种高纯金属粉末的均质混合，节约了生产成本，提高了生产安全系数和产品品质，操作容易且灵活性高，不仅生产效率高，能够按工艺要求按比例混合各种配比的高纯金属粉末。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属粉末混合方法，通过金属粉末混合装置进行混合，其特征在于：所述金属粉末混合装置包括机架、承料桶、控制系统和设置在所述机架上的多套金属制粉装置、粉料仓及混合机，每套所述金属制粉装置的出料端均设有筛分机，多个所述筛分机的出料端均连接所述粉料仓，所述粉料仓上设有称重模块，所述混合机设置在所述粉料仓的正下方，所述承料桶可移动地设置在所述混合机的正下方，所述金属制粉装置、所述筛分机、所述称重模块、所述粉料仓及所述混合机均与所述控制系统电连接，其混合方法包括以下步骤：

(1)将不同的纯金属料分别置入相应的金属制粉装置制作金属粉末；

(2)将制作好的金属粉末输送到相应的筛分机进行筛分；

(3)将符合生产工艺要求的不同金属粉末依次输送到粉料仓，并通过称重模块确定每种金属粉末的重量；

(4)将粉料仓内按工艺混合比例要求混装的高纯粉末卸料到混合机进行混合；

(5)将混合均质完毕的金属粉末卸料到承接桶进行打包。

2.如权利要求1所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述金属制粉装置包括固体升华炉、冷凝器和与所述控制系统电连接的第一输送机，所述固体升华炉与所述冷凝器的进料口相连通，所述冷凝器的出料口设有中转仓，所述第一输送机连接在所述中转仓及所述筛分机之间。

3.如权利要求2所述的金属粉末混合方法，其特征在于：纯金属料在所述固体升华炉内进行熔化升华，所述固体升华炉的加热温度为700～900℃。

4.如权利要求2所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述金属粉末混合装置还包括集水槽，所述集水槽的下端连接排水组件，所述冷凝器设置在所述集水槽内。

5.如权利要求2所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述冷凝器上连接有保护气体组件、冷却水组件和尾气排出管组。

6.如权利要求1所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述混合机与所述粉料仓之间、所述承料桶与所述混合机之间均通过自动对接机构连通，所述自动对接机构与所述控制系统电连接，所述粉料仓及所述混合机均通过所述自动对接机构卸料。

7.如权利要求6所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述自动对接机构包括设置在所述机架上的支撑架，所述支撑架上设有支撑板，所述支撑板的上方及下方均可移动地设有对接法兰，所述对接法兰与所述支撑板之间设有伸缩管和伸缩气缸，所述伸缩气缸为多个，多个所述伸缩气缸环形均布在所述伸缩管的外侧。

8.如权利要求1-7任一项所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述筛分机上设有用于输送合格料的第一输送管和用于输送不合格料的第二输送管，所述机架上设有回收料桶，所述第二输送管的出料端连接所述回收料桶。

9.如权利要求1-7任一项所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述金属粉末混合装置包括设置在所述混合机正下方的第二输送机，所述承料桶设置在所述第二输送机上，所述第二输送机与所述控制系统电连接。

10.如权利要求1-7任一项所述的金属粉末混合方法，其特征在于：所述金属粉末混合装置包括用于将金属料运送至所述机架上的升降平台，所述升降平台设置在所述机架的一侧。

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