CN117302983B - 一种高危性粉体密闭投料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高危性粉体密闭投料装置及方法，属于高危性粉末原料投料技术领域，包括底座，所述底座的一侧设有用于供料的原料桶，另一侧设有用于加料的进料管。本发明，通过料斗上端的另一个连接管向料斗内充入氮气，将料斗内的金属粉末原料送入到送料泵内，然后通过供料管将金属粉末原料送入到进料管内，然后开启气动蝶阀与此同时通过输气管另一端的连接管以脉冲的形式向输气管内充入氮气，此时第三气动球阀处于关闭状态，而第二气动球阀处于打开状态，此时进料管内的金属粉末原料会迅速的进入到反应釜中，当金属粉末原料进入到反应釜中后立马关上气动蝶阀，通过此种方式即可自动且迅速的向反应釜中加入定量的金属粉末原料。

Description

一种高危性粉体密闭投料装置及方法

技术领域

本发明涉高危性粉末原料投料技术领域，具体是一种高危性粉体密闭投料装置及方法。

背景技术

在一些半导体和高纯电材生产过程中会经常用到金属粉末原料，而利用金属粉末作为原料时一般是使用2500-13000目的金属粉末，此时金属粉末的颗粒非常的小，如果利用人工向反应釜中投料时金属粉末很容被投料的工作人员吸入到身体内十分的危险，目前为了避免工作人员吸入金属粉末在加料时需要工作人员穿上防护并且在专用的操作设备内进行操作十分的麻烦，而且加料效率低。因此，本发明提供了一种高危性粉体密闭投料装置及方法，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高危性粉体密闭投料装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高危性粉体密闭投料装置，包括底座，所述底座的一侧设有用于供料的原料桶，另一侧设有用于加料的料仓，所述底座的上方安装有用于存料的料斗，料斗的内部设有防堵结构，通过防堵结构可避免料斗被堵塞，料斗通过若干支撑柱与底座内部的称重器连接，所述料斗通过上料管与原料桶连接；

所述料斗的下端固定连接有出料管，所述出料管的内部设有手阀，且所述手阀的下方位于出料管的内部还设有第一气动球阀，所述出料管的下端通过连接软管连接有固体粉末输送泵，所述固体粉末输送泵的一端通过供料管与料仓连接，所述供料管与料仓的连接处设有第四气动球阀；

所述料仓的上端安装有输气管，且所述输气管的内部还安装有第二气动球阀和第三气动球阀，所述料仓的内部安装气动蝶阀，且所述料仓的下端安装有加料管，所述加料管与反应釜连接。

作为本发明进一步的方案，所述供料管和加料管的外部均套设有用于清理管壁的震动套，通过震动套，可避免供料管和加料管堵塞。

作为本发明再进一步的方案，所述料斗的上端设有竖向氮气接口和真空接口，所述原料桶的上端设有稳压氮气接口，所述固体粉末输送泵远离供料管的一端设有横向氮气接口，且所述输气管的左右两端均固定连接有连接管。

作为本发明再进一步的方案，所述震动套包括套壳和震动板，所述套壳的两侧均设有阻挡块，且其中一个所述阻挡块与套壳之间通过支撑弹簧连接。

作为本发明再进一步的方案，所述震动板分别安装在供料管和加料管的管壁上，所述套壳的内部滑动连接有若干贴合柱，所述震动板的外壁上开设有若干与贴合柱对应的弧形凹槽。

作为本发明再进一步的方案，所述套壳的内部还开设有异形通道，所述异形通道的进气端设有波纹管，所述异形通道的内部设有若干分流块，且所述异形通道的内部还设有阻挡区。

作为本发明再进一步的方案，所述防堵结构包括套管，所述套管的上端固定连接有固定管，所述固定管与料斗的内部顶端固定连接，且所述固定管与竖向氮气接口连接，且所述固定管的外壁上还对称固定连接有分流管。

作为本发明再进一步的方案，所述套管的内部滑动连接有疏导杆，所述疏导杆位于套管内部的一端固定连接有活塞，且所述活塞的上端固定连接有竖杆，所述竖杆的上端固定连接有磁铁块，所述活塞的下端固定连接有顶动弹簧，所述顶动弹簧套设在疏导杆的外部。

作为本发明再进一步的方案，所述套管的内部开设有若干泄气通道，所述套管的内壁上还设有若干泄气口，所述泄气口与泄气通道连通，且所述套管的外壁上还开设有泄气窗口，且所述泄气窗口也与泄气通道连通，所述泄气口的内部均滑动连接有封堵塞，所述封堵塞的内部嵌入安装有强磁铁，且所述封堵塞位于泄气口的一端均固定连接有连接弹簧，所述连接弹簧与泄气通道的内壁固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明使用时，当需要对反应釜中添加金属粉末原料时依次开启手阀、第一气动球阀以及第四气动球阀，然后再通过料斗上端的竖向氮气接口向料斗内充入氮气，从而将料斗内的金属粉末原料送入到固体粉末输送泵内，然后通过供料管将金属粉末原料送入到料仓内，然后依次关闭第一气动球阀和第四气动球阀，然后开启气动蝶阀与此同时通过输气管一端的连接管以脉冲的形式向输气管内充入氮气，此时第三气动球阀处于关闭状态，而第二气动球阀处于打开状态，此时进料管内的金属粉末原料会迅速的进入到反应釜中，当金属粉末原料进入到反应釜中后立马关上气动蝶阀，通过此种方式即可自动且迅速的向反应釜中加入金属粉末原料。

2、本发明使用时，料斗被抽真空的过程中原料桶内的金属粉末原料会通上料管进入到料斗内进行暂存，此时位于底座内的称重器便会称量出料斗内金属粉末原料的重量，加金属粉末原料时可通过观察称重器的数值来判断有多少金属粉末原料进入到了送料泵中，从而控制料斗下料的量，进而增加了本发明的加料时的精准度。

3、本发明使用时，当下次加料前或者当供料管以及加料管被堵塞时打开第四气动球阀和气动蝶阀，然后通过送料泵一端的连接管向供料管内充入氮气，从而利用氮气对供料管和料仓进行疏通，进而避免料仓和供料管出现堵塞的问题，当釜体内部料管堵塞时，开通氮气口，关闭气动蝶阀，可对加料管加压疏通。

附图说明

图1为一种高危性粉体密闭投料装置的结构示意图。

图2为一种高危性粉体密闭投料装置的平面图。

图3为一种高危性粉体密闭投料装置中供料管与震动套的连接图。

图4为一种高危性粉体密闭投料装置中震动套剖视图。

图5为一种高危性粉体密闭投料装置的使用示意图。

图6为一种高危性粉体密闭投料装置中料斗与防堵结构的连接图。

图7为一种高危性粉体密闭投料装置中防堵结构的结构图。

图8为一种高危性粉体密闭投料装置中防堵结构的剖视图。

图9为一种高危性粉体密闭投料装置中套管的剖视图。

图10为一种高危性粉体密闭投料装置中图9中A处的放大示意图。

图中：1、底座；2、原料桶；3、料仓；4、料斗；5、安装板；6、支撑柱；7、震动电机；8、出料管；9、第一气动球阀；10、手阀；11、连接软管；12、固体粉末输送泵；13、上料管；14、输气管；15、第二气动球阀；16、第三气动球阀；17、供料管；18、震动套；19、防回流滤网；20、气动蝶阀；21、加料管；22、支撑板；23、第四气动球阀；24、稳压氮气接口；25、竖向氮气接口；26、真空接口；27、横向氮气接口；28、进料阀；29、氮气口；180、套壳；181、异形通道；182、分流块；183、阻挡区；184、阻挡块；185、支撑弹簧；186、贴合柱；187、震动板；188、波纹管；400、套管；401、固定管；402、分流管；403、疏导杆；404、活塞；405、顶动弹簧；406、磁铁块；407、泄气通道；408、泄气口；409、封堵塞；410、泄气窗口；411、连接弹簧。

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。

实施例一：请参阅图1～2，本发明实施例中，一种高危性粉体密闭投料装置，包括底座1，底座1的一侧设有用于供料的原料桶2，原料桶2内装有金属粉料，另一侧设有用于加料的料仓3，且料仓3的外部设有氮气口29，底座1的上方安装有用于存料的料斗4，所述料斗4的内部设有防堵结构，通过防堵结构可避免料斗4被堵塞，料斗4通过若干支撑柱6与底座1内部的称重器连接，料斗4的外部固定连接有安装板5，安装板5与支撑柱6固定连接，且支撑柱6贯穿底座1，且支撑柱6与底座1滑动连接，料斗4的上端安装有用于监测料斗4内部压力的压力表、竖向氮气接口25和真空接口26，料斗4到内部还安装有隔离滤网，通过隔离滤网可避免料斗4内的原料污染了连接管，料斗4通过上料管13与原料桶2连接，且料斗4与上料管13的连接处设有进料阀28，原料桶2的桶盖部位设有稳压氮气接口24；

料斗4的下端有出料口固定连接有出料管8；料斗4的外壁上对称固定连接有防止料斗4出料口堵塞的震动电机7，出料管8的内部设有手阀10，且手阀10的下方位于出料管8的内部还设有第一气动球阀9，出料管8的下端通过连接软管11连接有固体粉末输送泵12，底座1的上端固定连接有支撑板22，支撑板22位于固体粉末输送泵12的上端，通过支撑板22可对固体粉末输送泵12进行防护，固体粉末输送泵12的一端设有横向氮气接口27，另一端通过供料管17与料仓3连接，供料管17的外部套设有用于清理供料管17内壁的震动套18，且供料管17与料仓3的连接处设有第四气动球阀23；

料仓3的上端安装有输气管14，输气管14设置为“T”形，且输气管14的内部安装有防回流滤网19，通过防回流滤网19可避免金属粉料进入到输气管14内，从而防止输气管14堵塞，输气管14的中部安装有压力表，且输气管14的内部还安装有第二气动球阀15和第三气动球阀16，输气管14的左右两端均固定连接有连接管；

料仓3的内部安装气动蝶阀20，且料仓3的下端安装有加料管21，加料管21与反应釜连接，且加料管21的外部也套设有震动套18，通过震动套18可避免加料管21堵塞。

实施例二：

请参阅图3、4、5，结合实施例1的基础，震动套18包括套壳180和震动板187，套壳180的两侧均设有阻挡块184，且其中一个阻挡块184与套壳180之间通过支撑弹簧185连接，震动板187分别安装在供料管17和加料管21的管壁上，且套壳180的中部开设有连接通道，套壳180通过连接通道套设在供料管17和加料管21的外部，套壳180的内部滑动连接有若干贴合柱186，震动板187的外壁上开设有若干与贴合柱186对应的弧形凹槽，且弧形凹槽的数量大于贴合柱186的数量，连接通道的内部开设有若干凹槽，且凹槽的内部固定连接有复位弹簧，且贴合柱186位于凹槽内部；

套壳180的内部还开设有异形通道181，异形通道181的进气端设有波纹管188(以图3为参考左侧为进气端，右侧为出气端)，异形通道181的内部设有若干分流块182，且异形通道181的内部还设有阻挡区183。

实施例三：请参阅图6-10，结合实施例1的基础，防堵结构包括套管400，套管400的上端固定连接有固定管401，固定管401与料斗4的内部顶端固定连接，且固定管401与竖向氮气接口25连接，且固定管401的外壁上还对称固定连接有分流管402；

套管400的内部滑动连接有疏导杆403，疏导杆403的外径小于料斗4下端的出料口的内径，疏导杆403的外壁上开设有若干疏导槽，通过疏导槽便于疏导杆403带动金属粉末在料斗4内翻动，疏导杆403位于套管400内部的一端固定连接有活塞404，且活塞404的上端固定连接有竖杆，竖杆的上端固定连接有磁铁块406，活塞404的下端固定连接有顶动弹簧405，顶动弹簧405套设在疏导杆403的外部，且顶动弹簧405远离活塞404的一端与套管400固定连接；

套管400的内部开设有若干泄气通道407，套管400的内壁上还设有若干泄气口408，泄气口408与泄气通道407连通，且套管400的外壁上还开设有泄气窗口410，且泄气窗口410也与泄气通道407连通，泄气口408的内部均滑动连接有封堵塞409，封堵塞409的内部嵌入安装有强磁铁，且封堵塞409位于泄气口408的一端均固定连接有连接弹簧411，连接弹簧411与泄气通道407的内壁固定连接。

本发明的工作原理是：

开启料斗4上方竖向氮气接口25，关闭料斗4上方真空接口26、进料阀28、横向氮气接口27、第二气动球阀15以及气动蝶阀20，打开料斗4下方手阀10、第一气动球阀9、第四气动球阀23以及第三气动球阀16，对整个装置内进行充氮气置换；

请参阅图5，然后将需要加入到反应釜中的金属粉末原料桶2内，进入到料斗4中；首先靠开通料斗4上端真空接口26、进料阀28，关闭第一气动球阀9、竖向氮气接口25，然后对料斗4进行抽真空处；原料桶2内的固体粉末会从上料管13被吸入料斗4内；与此同时打开原料桶2上端的稳压氮气接口24，补充氮气到原料桶2内，从而避免料斗4在抽真空时原料桶2因负压原因出现塌陷的问题。料斗4被抽真空的过程中原料桶2内的金属粉末原料会通上料管13进入到料斗4内进行暂存，此时位于底座1内的称重器便会称量出料斗4内金属粉末原料的重量；

当需要对反应釜中添加金属粉末原料时，依次开启手阀10、第一气动球阀9、第四气动球阀23、横向氮气接口27、第三气动球阀16，然后再通过料斗4上端的竖向氮气接口25内充入氮气，从而将料斗4内的金属粉末原料送入到固体粉末输送泵12内，然后通过供料管17将金属粉末原料送入到料仓3内，然后依次关闭第一气动球阀9、横向氮气接口27、第四气动球阀23、第三气动球阀16，然后开启气动蝶阀20、第二气动球阀15，以脉冲的形式向输气管14内充入氮气，此时第三气动球阀16处于关闭状态，而第二气动球阀15处于打开状态，此时料仓3内的金属粉末原料会迅速的进入到反应釜中，当金属粉末原料进入到反应釜中后立马关上气动蝶阀20，通过此种方式即可自动且迅速的向反应釜中加入金属粉末原料；

在加金属粉末原料时可通过观察称重器的数值来判断有多少金属粉末原料进入到了固体粉末输送泵12中，从而控制料斗4下料的量，进而增加了本发明的加料时的精准度；

当下次加料前或者当供料管17以及加料管21被堵塞时打开第四气动球阀23和气动蝶阀20，然后通过固体粉末输送泵12左端的横向氮气接口27向供料管17内充入氮气，从而利用氮气对供料管17和加料管21进行疏通，进而避免加料管21和供料管17出现堵塞的问题；

当釜体内部料管堵塞时，开启氮气口29，关闭气动蝶阀20，对加料管21加压疏通；或者定期进行此项操作一次，清空釜内料管，避免残留金属粉末在釜内料管反应。

在利用氮气对供料管17和加料管21内进行清理时还可以向将氮气输送管与套壳180内的波纹管188连接使氮气进入到异形通道181内，当有氮气进入到异形通道181内后氮气会受到阻挡区183的阻挡，此时整个套壳180在氮气的推动下便会压缩支撑弹簧185，套壳180在压缩支撑弹簧185的过程中贴合柱186会在震动板187上滑动，使得若干贴合柱186从一个弧形凹槽中移动到另一个弧形凹槽中，(贴合柱186从一个弧形凹槽内移出时会压缩复位弹簧，而贴合柱186进入到另一个弧形凹槽内时在复位弹簧的作用下贴合柱186便会击打在另一个弧形凹槽内从而时震动板187发生震动)，在贴合柱186移动的过程便会使震动板187发生震动，从而通过震动板187带动供料管17以及加料管21震动，停止向套壳180输送氮气时氮气会通过异形通道181流出套壳180，而套壳180在支撑弹簧185的作用下套壳180便会复位，此时贴合柱186会再次移动从而使震动板187再次震动，从而使粘附在供料管17和加料管21内壁上的金属粉末原料脱离管壁，进而便于氮气对供料管17和加料管21的内部进行清理；

当氮气进入到固定管401内后一部分会直接进入到料斗4内，一部分会进入到套管400内，进入到套管400内的氮气会推动疏导杆403向下滑动，从而使疏导杆403向出料口内移动，当活塞404上端的磁铁块406移动到封堵塞409的附近时，封堵塞409便会被磁铁块406吸附，从而将泄气口408打开，泄气口408被打开后套管400内的氮气便会快速泄出，而活塞404此时在顶动弹簧405的作用下向上移动，活塞404向上移动时磁铁块406会先与封堵塞409脱离，而封堵塞409便会在连接弹簧411的作用下会重新进入到泄气口408内，而活塞404复位的过程中疏导杆403也会复位，当活塞404复位后活塞404会再次被氮气推动使疏导杆403向下移动，通过此种方式即可在出料的过程中使疏导杆403在料斗4内反复移动，从而对料斗4的出料口进行疏导，进而避免料斗4被堵塞。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高危性粉体密闭投料装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的一侧设有用于供料的原料桶（2），另一侧设有用于加料的料仓（3），所述底座（1）的上方安装有用于存料的料斗（4），所述料斗（4）的内部设有防堵结构，通过防堵结构可避免料斗（4）被堵塞，所述料斗（4）通过若干支撑柱（6）与底座（1）内部的称重器连接，所述料斗（4）通过上料管（13）与原料桶（2）连接；

所述料斗（4）的下端固定连接有出料管（8），所述出料管（8）的内部设有手阀（10），且所述手阀（10）的下方位于出料管（8）的内部还设有第一气动球阀（9），所述出料管（8）的下端通过连接软管（11）连接有固体粉末输送泵（12），所述固体粉末输送泵（12）的一端通过供料管（17）与料仓（3）连接，所述供料管（17）与料仓（3）的连接处设有第四气动球阀（23）；

所述料仓（3）的上端安装有输气管（14），且所述输气管（14）的内部还安装有第二气动球阀（15）和第三气动球阀（16），所述料仓（3）的内部安装气动蝶阀（20），且所述料仓（3）的下端安装有加料管（21），所述加料管（21）与反应釜连接；所述供料管（17）和加料管（21）的外部均套设有用于清理管壁的震动套（18），通过震动套（18），可避免供料管（17）和加料管（21）堵塞；所述震动套（18）包括套壳（180）和震动板（187），所述套壳（180）的两侧均设有阻挡块（184），且其中一个所述阻挡块（184）与套壳（180）之间通过支撑弹簧（185）连接；所述震动板（187）分别安装在供料管（17）和加料管（21）的管壁上，所述套壳（180）的内部滑动连接有若干贴合柱（186），所述震动板（187）的外壁上开设有若干与贴合柱（186）对应的弧形凹槽；所述套壳（180）的内部还开设有异形通道（181），所述异形通道（181）的进气端设有波纹管（188），所述异形通道（181）的内部设有若干分流块（182），且所述异形通道（181）的内部还设有阻挡区（183）；所述防堵结构包括套管（400），所述套管（400）的上端固定连接有固定管（401），所述固定管（401）与料斗（4）的内部顶端固定连接，且所述固定管（401）与竖向氮气接口（25）连接，且所述固定管（401）的外壁上还对称固定连接有分流管（402）；所述套管（400）的内部滑动连接有疏导杆（403），所述疏导杆（403）位于套管（400）内部的一端固定连接有活塞（404），且所述活塞（404）的上端固定连接有竖杆，所述竖杆的上端固定连接有磁铁块（406），所述活塞（404）的下端固定连接有顶动弹簧（405），所述顶动弹簧（405）套设在疏导杆（403）的外部；所述套管（400）的内部开设有若干泄气通道（407），所述套管（400）的内壁上还设有若干泄气口（408），所述泄气口（408）与泄气通道（407）连通，且所述套管（400）的外壁上还开设有泄气窗口（410），且所述泄气窗口（410）也与泄气通道（407）连通，所述泄气口（408）的内部均滑动连接有封堵塞（409），所述封堵塞（409）的内部嵌入安装有强磁铁，且所述封堵塞（409）位于泄气口（408）的一端均固定连接有连接弹簧（411），所述连接弹簧（411）与泄气通道（407）的内壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种高危性粉体密闭投料装置，其特征在于，所述料斗（4）的上端设有竖向氮气接口（25）和真空接口（26），所述原料桶（2）的上端设有稳压氮气接口（24），所述固体粉末输送泵（12）远离供料管（17）的一端设有横向氮气接口（27），且所述输气管（14）的左右两端均固定连接有连接管。

3.一种高危性粉体密闭投料装置的使用方法，用于权利要求1-2中任意一项一种高危性粉体密闭投料装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1:氮气置换：开启料斗（4）上方竖向氮气接口（25），关闭料斗（4）上方真空接口（26）、进料阀（28）、横向氮气接口（27）、第二气动球阀（15）以及气动蝶阀（20），打开料斗下方手阀（10）、第一气动球阀（9）、第四气动球阀（23）以及第三气动球阀（16），对整个装置内进行充氮气置换；

S2：抽真空：关闭料斗（4）下方第一气动球阀（9）、料斗（4）上方竖向氮气接口（25），将需要加入到反应釜中的金属粉末放入到原料桶（2），然后开启料斗（4）上方真空接口（26）对料斗（4）进行抽真空；料斗（4）被抽真空的过程中原料桶（2）内的金属粉末原料会通上料管（13）进入到料斗（4）内进行暂存，此时位于底座（1）内的称重器便会称量出料斗（4）内金属粉末原料的重量；

S3：当需要对反应釜中添加金属粉末原料时依次开启手阀（10）、第一气动球阀（9）、横向氮气接口（27）、第四气动球阀（23）、第三气动球阀（16），然后再通过料斗（4）上端的竖向氮气接口（25）向料斗（4）内充入氮气，从而将料斗（4）内的金属粉末原料送入到固体粉末输送泵（12）内，然后通过供料管（17）将金属粉末原料送入到料仓（3）内，然后依次关闭第一气动球阀（9）和第四气动球阀（23）、横向氮气接口（27）、第三气动球阀（16），然后开启气动蝶阀（20）与此同时开启第二气动球阀（15）向料仓（3）内充入氮气加压将料仓（3）内的金属粉末原料会迅速的进入到反应釜中，当金属粉末原料进入到反应釜中后立马关上气动蝶阀（20）。