CN211425057U - 一种易氧化金属恒流进料装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种易氧化金属恒流进料装置，包括进料管、进料锅、液封罐、汇聚槽、电加热炉、齿轮转向器、蜗轮蜗杆升降机和变频电机；本装置利用电加热炉对进料锅内的金属进行熔化，进料管的一端伸入进料锅内，另一端与真空蒸馏炉连通，进料锅的底部设置蜗轮蜗杆升降机，通过变频电机、齿轮转向器和蜗轮蜗杆升降机实现进料锅的恒速上升，进料管内的物料以恒流方式进入真空蒸馏炉内，本装置采用液面下输送金属液体的方式向真空蒸馏炉内给料，而且整个装置为封闭式，避免了金属熔体暴露在空气中，极大的减少了金属的氧化，操作环境得到改善的同时提升了金属品质，本装置实现了锅内金属熔体的恒流进料，操作简单，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种易氧化金属恒流进料装置，具体涉及一种配套连续式真空蒸馏炉使用的易氧化金属恒流进料装置，属于冶金设备技术领域。
背景技术
连续式真空蒸馏炉合金熔体给料传统是通过熔化锅底设置的放料阀门控制进料量，此进料方式由于受熔化锅内物料温度以及液面高度变化及料渣等因素的影响，无法实现稳定进料，人工控制困难，人工调节阀门经验要求高、工作量大，造成产品质量不稳定、产能不稳定、影响企业经济效益，严重时还会造成真空炉停机，使得真空炉故障率较高，维护成本也随之上升，此种进料方式基本已停用。
连续式真空蒸馏炉目前使用压桶式定量进料系统，专利号ZL 201220202576.2和ZL 201520822646.8的专利中公开的压桶式定量进料系统，通过控制压桶的下行排出桶内物料，物料经过溢流口流到进料桶内供真空炉，通过控制压桶的运行速度在生产中可获得大小可控，稳定连续的进料量。该进料系统采用压桶溢流形式给料，不是全封闭系统，合金液体从压桶进入真空蒸馏炉时会暴露在大气中导致合金氧化，且压桶定量进料系统需通过多个机构(如熔化锅、压桶、储料缸、溢流缸)才能将合金熔体送入真空炉内，金属熔体在不同容器中均有残留，造成金属积压。
连续式真空蒸馏炉现有的压桶进料方式广泛用于处理锡基合金、铅基合金、高锑粗锡合金、贵铅贵铋合金等金属。但在进行一些易氧化金属如铟合金、镉合金的连续式真空蒸馏分离提纯时，现有的进料设备不能使用覆盖剂保护，金属熔体会暴露在空气中导致氧化，且现有进料系统中残留的合金熔体量大，金属积压，不利于高价值金属(如铟合金)快速周转，资金积压。
因此需要针对合金物料的性质开发出一种适用于易氧化金属恒流进料系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种易氧化金属恒流进料装置，本装置利用电加热炉对进料锅内的金属进行熔化，进料管的一端伸入进料锅内，另一端与真空蒸馏炉连通，进料锅的底部设置蜗轮蜗杆升降机，通过变频电机和齿轮转向器控制蜗轮蜗杆升降机的恒速上升，从而实现进料锅的恒速上升，本装置使用液面下输送金属液体的方式向真空蒸馏炉内给料，避免了金属的氧化且实现了恒流给料。
本实用新型的技术方案是：一种易氧化金属恒流进料装置，包括进料管、进料锅、液封罐、汇聚槽、支架、电加热炉、齿轮转向器、蜗轮蜗杆升降机和变频电机；
进料锅的外侧四周设有电加热炉，电加热炉对进料锅内的金属进行熔化，进料锅内底部一侧设有汇聚槽，进料锅底部的四角处分别安装蜗轮蜗杆升降机，蜗轮蜗杆升降机与齿轮转向器连接，齿轮转向器与变频电机连接，进料管的一端穿过进料锅的锅盖伸入进料锅内，且进料管位于汇聚槽的正上方并与汇聚槽同轴，进料管的另一端与真空蒸馏炉连通。
进料管的一端底部设有液封罐，进料管的一端伸入液封罐内，液封罐完全被进料锅内的金属熔体覆盖，且进料管的一端与液封罐的内底之间留有空隙，金属熔体从空隙中进入进料管，液封罐是用来保证进料管内有金属液柱，起到了密封真空的作用。
进料锅单次进料的总量是固定的，随着进料锅的上升，进料锅内的金属熔体不断减少，为充分利用进料锅内的物料，减少金属积压，故在进料锅内底部一侧设置汇聚槽。
汇聚槽的尺寸大于液封罐的尺寸。
真空蒸馏炉的侧壁上设有支架，支架与进料管连接，固定进料管。
进料管的外侧设有保温层。
进料管的一端穿过进料锅的锅盖处设有密封件。
进料锅的锅盖与电机减速器连接，电机减速器控制锅盖的开合。
所述变频电机通过PLC控制器控制。
进料锅内的金属熔化时可使用覆盖剂进行防氧化保护，由于覆盖剂不参与流动，并且进料管口深入在槽底，所以覆盖剂不会进入至真空蒸馏炉内影响蒸馏作业。本装置采用液面下输送金属液体的方式向真空蒸馏炉内给料，而且整个装置为封闭式的，可极大的减少金属的氧化。如果金属熔化时添加了覆盖剂可杜绝金属的氧化。
真空蒸馏炉的进料是靠真空液柱的高度来实现的，真空液柱的计算公式为： H＝(13.6×P)/ρ，其中H为真空液柱高度(米)，P为设备所在地大气压(mmHg)，ρ为金属密度(g/cm3)，在大气压不变、金属密度不变的情况下，提升进料液面，真空液柱H相应升高，同时进料管长度固定，则升高的真空液柱进入至真空蒸馏炉内，即实现了通过控制进料液面的上升高度，从而控制进料量。
设进料管和进料锅内金属熔体的液面高度差为H1，进料管伸入进料锅内部分的金属熔体的高度为H2，进料管直径及进料锅水平面面积是固定的，连续稳定进料时H1固定不变，则真空蒸馏炉单位时间内的进料量只与H2有关。本装置采用定量熔化，即通过PLC控制变频电机匀速工作从而控制了蜗轮蜗杆升降机匀速抬升进料锅，则进料管伸入进料锅内部分的金属熔体的高度也是恒定的，实现了进料管内的金属熔体进入至真空蒸馏炉的量为恒定的。
与现有技术相比，本实用新型装置的有益效果是：
(1)本装置进料锅内的物料熔化后通过进料管进入真空蒸馏炉内，进料容器的数量少，从而避免了合金物料在多个容器中的残留，汇聚槽的设置减少了金属物料的积压，金属回收速度快，利于资金周转。
(2)本装置为封闭式进料装置，进料管一端插入进料锅内的金属熔体下部，另一端与真空蒸馏炉连通，采用液面下输送金属液体的方式向真空蒸馏炉内给料，而且整个装置为封闭式的，避免了金属熔体暴露在空气中，极大的减少了金属的氧化，还可在金属熔化时添加覆盖剂，杜绝金属的氧化，操作环境得到改善的同时提升了金属品质。
(3)本装置通过进料锅的匀速上升实现了锅内金属熔体以恒定的速度和量进行进料，且速度可控，操作简单，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图中各标号为：1-进料管、2-进料锅、3-液封罐、4-汇聚槽、5-锅盖、6-电加热炉、7-齿轮转向器、8-蜗轮蜗杆升降机、9-真空蒸馏炉、10-支架、11-保温层、 12-电机减速器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：本易氧化金属恒流进料装置，如图1所示，包括进料管1、进料锅2、液封罐3、汇聚槽4、电加热炉6、齿轮转向器7、蜗轮蜗杆升降机8和变频电机；
进料锅2的外侧四周设有电加热炉6，进料锅2内底部一侧设有汇聚槽4，进料锅2底部的四角处分别安装蜗轮蜗杆升降机8，蜗轮蜗杆升降机8与齿轮转向器7连接，齿轮转向器7与变频电机连接，变频电机与PLC控制器电连接， PLC控制器控制变频电机的转速及转向从而控制蜗轮蜗杆升降机8的升降，进料管1的一端穿过进料锅2的锅盖5伸入进料锅2内，且进料管1的一端穿过进料锅2的锅盖5处设有密封件，进料管1的一端底部设有液封罐3，液封罐3内的金属液可对进料管1内金属液体进行真空密封，保持真空蒸馏炉的真空氛围，进料管 1的一端与液封罐3的内底之间留有空隙，且进料管1位于汇聚槽4的正上方并与汇聚槽4同轴，汇聚槽4的直径大于液封罐3的直径，进料管1的另一端与真空蒸馏炉9连通，真空蒸馏炉9的侧壁上设有支架10，支架10与进料管1连接，固定进料管1，进料管1的外侧设有保温层11，进料锅2的锅盖5与电机减速器 12连接控制锅盖5的开合。
本装置的工作过程如下：将3吨铟合金投入进料锅2内进行定量熔化，进料管1的一端插入进料锅2中，并使进料管1底部的液封罐3完全被铟合金熔体覆盖，进料管1的另一端与真空蒸馏炉9连通，当铟合金物料熔化后准备进料前，对真空蒸馏炉9进行抽真空，控制真空蒸馏炉9内真空度小于20Pa，然后通过 PLC控制器控制4组蜗轮蜗杆升降机8匀速整体抬升进料锅2，进料锅2内的铟合金物料通过进料管1进入真空蒸馏炉9内，随着进料锅2匀速上升，进料管1 与液封罐3最终进入汇聚槽4内，当液封罐3内金属液面和汇聚槽4内金属液面在同一水平面时停止进料，进料完成后，通过PLC控制器控制4组蜗轮蜗杆升降机8下降，使进料锅2回归原位。
实施例2：本实施例结构同实施例1，不同之处在于，本实施例进料锅2的锅盖5以手动方式打开，进料锅2内物料为粗镉合金，且熔化时加入氢氧化钠进行覆盖，防止氧化。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种易氧化金属恒流进料装置，其特征在于，包括进料管(1)、进料锅(2)、液封罐(3)、汇聚槽(4)、电加热炉(6)、齿轮转向器(7)、蜗轮蜗杆升降机(8)和变频电机；
进料锅(2)的外侧四周设有电加热炉(6)，进料锅(2)内底部一侧设有汇聚槽(4)，进料锅(2)底部的四角处分别安装蜗轮蜗杆升降机(8)，蜗轮蜗杆升降机(8)与齿轮转向器(7)连接，齿轮转向器(7)与变频电机连接，进料管(1)的一端穿过进料锅(2)的锅盖(5)伸入进料锅(2)内，且进料管(1)位于汇聚槽(4)的正上方并与汇聚槽(4)同轴，进料管(1)的另一端与真空蒸馏炉(9)连通。
2.根据权利要求1所述的易氧化金属恒流进料装置，其特征在于：进料管(1)的一端底部设有液封罐(3)，进料管(1)的一端伸入液封罐(3)内，且进料管(1)的一端与液封罐(3)的内底之间留有空隙。
3.根据权利要求2所述的易氧化金属恒流进料装置，其特征在于：汇聚槽(4)的尺寸大于液封罐(3)的尺寸。
4.根据权利要求1所述的易氧化金属恒流进料装置，其特征在于：真空蒸馏炉(9)的侧壁上设有支架(10)，支架(10)与进料管(1)连接。
5.根据权利要求1所述的易氧化金属恒流进料装置，其特征在于：进料管(1)的外侧设有保温层(11)。
6.根据权利要求1所述的易氧化金属恒流进料装置，其特征在于：进料管(1)的一端穿过进料锅(2)的锅盖(5)处设有密封件。
7.根据权利要求1所述的易氧化金属恒流进料装置，其特征在于：进料锅(2)的锅盖(5)与电机减速器(12)连接。
Priority Applications (1)
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| CN201922418381.6U CN211425057U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种易氧化金属恒流进料装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113294997A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-24 | 江苏秦烯新材料有限公司 | 一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的装置及其方法 |
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2019
- 2019-12-27 CN CN201922418381.6U patent/CN211425057U/zh active Active
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