CN211539476U - 一种铟珠成形器及铟珠生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铟珠成形器，所述铟珠成形器包括箱体和用于供铟滴滚动成形的成形管，所述成形管为螺旋形，所述成形管的一端设有供铟滴进入成形管的进料口，成形管的另一端设有供成形后的铟珠排出的出料口，所述箱体内填充有冷却液，所述成形管的螺旋管段浸泡在所述箱体的冷却液中。本实用新型还公开了一种包括上述铟珠成形器的铟珠生产设备，所述铟珠生产设备还包括用于产生液态铟滴的铟珠漏杯和用于将铟珠成形器排出的铟珠进行二次冷却的冷却箱。本实用新型具有铟滴不与有机冷却液接触、不需要进行清洗、生产成本低且有利于铟珠成形等优点。

Description

一种铟珠成形器及铟珠生产设备

技术领域

本实用新型涉及冶炼机械设备技术领域，具体涉及一种铟珠成形器及铟珠生产设备。

背景技术

铟作为被广泛应用于航空航天、无线电、电子工业、医疗、国防、能源等领域的金属材料，其优点在于延展性好，可塑性强，熔点低，低电阻，抗腐蚀等，且具有较好的光渗透性和导电性。铟的主要应用领域是生产ITO靶材，其次为电子半导体领域、焊料、合金领域和研究行业。

铟珠主要应用于化合物半导体、高纯合金、半导体材料的掺杂剂等领域。现有的铟珠生产过程主要是将铟熔化后通过小孔滴入沸点比水高的有机冷却液中、让铟滴在失重状态下下落并冷却固化而成型，所用有机冷却液包括甘油、植物油、矿物油等。该工艺过程中铟珠与有机冷却液直接接触，粘附在铟珠表面的油脂需要进行后续清洗去除，会产生数量较多的污水，或需要使用酒精或丙酮类易挥发溶剂进行清洗，提高了生产成本。因此需要开发一种解决上述问题的生产铟珠的设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种铟滴不与有机冷却液接触、不需要进行清洗、生产成本低且有利于铟珠成形的铟珠成形器及铟珠生产设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种铟珠成形器，所述铟珠成形器包括箱体和用于供铟滴滚动成形的成形管，所述成形管为螺旋形，所述成形管的一端设有供铟滴进入成形管的进料口，成形管的另一端设有供成形后的铟珠排出的出料口，所述箱体内填充有冷却液，所述成形管的螺旋管段浸泡在所述箱体的冷却液中。液态铟滴从进料口进入成形管，铟滴在成形管中沿着成形管螺旋形自然滚动且被逐步冷却而固化，由于铟珠一直处于滚动状态，避免了现有技术中铟珠粒度不均匀、扁平以及带尾巴的现象，且成形管浸泡在冷却液中，各处冷却更加均匀，不会出现局部冷却效果差的情况，因此采用该铟珠成形器进行成形能够得到粒度均匀的铟珠，由于铟滴在成形过程中不与有机冷却液接触，因此无需进行清洗，缩短了流程、降低了成本、有利于环保。

上述的铟珠成形器，优选的，螺旋形的所述成形管的螺旋倾角α为5°～45°。螺旋倾角α过大铟珠滚动过快，冷却效果不好控制，螺旋倾角α过小不利于铟珠的顺畅滚动，容易出现相互碰撞或融合。因而倾角α过大或过小都容易导致粒度不均匀、形貌不规整等问题。

上述的铟珠成形器，优选的，所述进料口处设有漏斗，所述漏斗与所述成形管相连通，且漏斗出口处的直径与成形管的直径相同。漏斗将液态铟滴导入成形管中，防止铟滴外漏。

上述的铟珠成形器，优选的，所述箱体的下部设有供冷却液通入的冷却液进口，所述箱体的上部设有供冷却液流出的冷却液出口。使冷却液的流动方向与铟珠的滚动方向相反，冷却效果更好。

上述的铟珠成形器，优选的，所述成形管的高度H为80～200cm，所述成形管的螺旋直径D为10～50cm，所述成形管的管径d为5～30mm。可根据实际对成形管的具体参数进行适当的调整。

作为一个总的技术构思，本实用新型还提供了一种铟珠生产设备，所述铟珠生产设备包括上述的铟珠成形器，所述铟珠生产设备还包括用于产生液态铟滴的铟珠漏杯和用于将铟珠成形器排出的铟珠进行二次冷却的冷却箱。该生产设备结构简单、制备容易且易于操作，能够实现连续生产，适用于大规模生产需求。

液态铟滴在铟珠成型器进行一次冷却，直至固化成型。所用的冷却液可以是水，也可以是有机冷却液，包括甘油、植物油、矿物油等。在铟珠成型器内，铟滴不与冷却液直接接触，不存在粘附与污染问题，可以实现清洁生产。铟珠在冷却箱内进行二次冷却，所用的冷却液为纯水，防止从铟珠成型器排出的温度较高的铟珠在空气中氧化变色。

上述的铟珠生产设备，优选的，所述铟珠漏杯包括筒体和供熔化后的铟滴出的漏孔，所述漏孔设置于所述筒体的底部，所述漏孔设于所述成形管的进料口的上方位置。熔化后的铟滴可从漏孔滴出进入成形管成形，实现连续的制粒过程。

上述的铟珠生产设备，优选的，所述漏孔的孔径为0.1～1mm。孔径大小根据铟珠尺寸要求确定，影响因素包括铟液温度、铟液液面高度等。

上述的铟珠生产设备，优选的，所述铟珠漏杯还包括用于将所述筒体中的铟锭加热熔化的加热套，所述加热套设置于所述筒体上。加热套可将筒体内的铟锭直接加热熔化，使操作更加简便化。

上述的铟珠生产设备，优选的，所述冷却箱包括进水口、出水口和顶部开口的箱本体，所述箱本体中填充有冷却水，所述进水口设置于箱本体的下部，所述出水口设置于箱本体的上部，所述冷却箱设于所述铟珠成形器的下方，且箱本体的开口正对所述成形管的出料口设置。具体的，冷却水为纯水。冷却箱可以对成形的铟珠进行二次冷却、防止铟珠表面被氧化，收集清理冷却箱中的铟珠、进行甩干脱水即可得到铟珠产品。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的铟珠成形器通过螺旋形的成形管将铟珠与冷却液隔开，避免铟滴与冷却液直接接触，可以省去现有工艺中铟珠需进行清洗的工序，同时铟珠在螺旋形的成形管中自然滚动并冷却，有效解决了传统工艺和设备中铟珠粒度不均匀、扁平以及带尾巴的现象，所制得的铟珠外形规整、圆润。

本实用新型的铟珠生产设备结构简单、制备容易且易于操作，能够实现连续生产，适用于大规模生产需求，在降低生产成本的同时有利于环境保护。

附图说明

图1是实施例1的铟珠生产设备的结构示意图。

图2是实施例1中的铟珠漏杯的俯视图。

图3是实施例1中的漏斗的结构示意图。

图4是实施例1中的成形管的结构示意图。

图5是实施例2的铟珠漏杯的结构示意图。

图例说明：

1、铟珠漏杯；1-1、筒体；1-2、漏孔；1-3、加热套；2、铟珠成形器；2-1、箱体；2-2、成形管；2-3、漏斗；2-4、冷却液进口；2-5、冷却液出口；3、冷却箱；3-1、进水口；3-2、出水口。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例1：

如图1所示，本实施例的铟珠生产设备包括从上至下依次设置的铟珠漏杯1、铟珠成形器2和冷却箱3，铟珠漏杯1设置在铟珠成形器2的顶部，冷却箱3设置在铟珠成形器2的底部，铟珠漏杯1用于将产生的液态铟滴送入铟珠成形器2，铟珠成形器2用于对成形管2-2中的铟滴进行冷却并在滚动下落过程中固化成形，冷却箱3用于对铟珠成形器2排出的铟珠进行二次冷却。

如图2所示，本实施例的铟珠漏杯1包括筒体1-1和供液态铟滴出的漏孔1-2，漏孔1-2设置于筒体1-1底部的中心位置，漏孔1-2设于成形管2-2的进料口的正上方位置。

本实施例中，漏孔1-2的孔径为0.5mm。

本实施例的铟珠成形器2包括箱体2-1和用于供铟滴滚动成形的成形管2-2，成形管2-2为螺旋形，成形管2-2的一端设有供铟滴进入成形管2-2的进料口，成形管2-2的另一端设有供成形后的铟珠排出的出料口，箱体2-1内填充有冷却液，成形管2-2的螺旋管段浸泡在箱体2-1的冷却液中。其中，冷却液为有机冷却液，如甘油、植物油、矿物油等，冷却液也可以为水，冷却液的温度为50℃～120℃。具体的，成形管2-2除进料口和出料口位置外的其他位置均浸泡在箱体2-1的冷却液中，尤其是成形管2-2的螺旋管段的位置，以保证铟珠的成形的效率和质量。

如图4所示，本实施例中，螺旋形的成形管2-2的螺旋倾角α为25°，成形管2-2的高度H为100cm，成形管2-2的螺旋直径D为40cm，成形管2-2的管径d为5mm。

如图3所示，本实施例中，进料口处设有漏斗2-3，漏斗2-3与成形管2-2相连通，且漏斗2-3出口处的直径与成形管2-2的直径相同。具体的，箱体2-1的顶面和底面分别设有供成形管2-2进料口和出料口穿过的孔，进料口和出料口从孔中穿出，并做好密封保证冷却液渗漏，漏斗2-3的出口与伸出的进料口直接相连。

本实施例中，箱体2-1的下部设有供冷却液通入的冷却液进口2-4，箱体2-1的上部设有供冷却液流出的冷却液出口2-5。

本实施例的冷却箱3包括进水口3-1、出水口3-2和顶部开口的箱本体，箱本体中填充有冷却纯水，进水口3-1设置于箱本体的下部，出水口3-2设置于箱本体的上部，冷却箱3设于铟珠成形器2的下方，且箱本体的开口正对成形管2-2的出料口设置。

实施例2：

本实施例的铟珠生产设备与实施例1基本相同，主要不同之处在于：如图5所示，本实施例中，铟珠漏杯1还包括用于将筒体1-1中的铟锭加热熔化的加热套1-3，加热套1-3紧贴于筒体1-1上。

本实施例的工作原理为：首先开启铟珠成形器2的箱体2-1中的冷却液循环，开启冷却箱3中的冷却水循环，将铟锭置于铟珠漏杯1的筒体1-1中，通过加热套1-3加热到一定温度使铟锭熔化，铟锭熔化后从铟珠漏杯1的底部漏孔1-2漏出，进入铟珠成形器2的漏斗2-3，再进入成形管2-2中，铟滴经自然滚动并在成形管2-2外部的冷却液冷却下固化形成铟珠，成形的铟珠最终从铟珠成形器2的出料口排出进入冷却箱3，通过清理冷却箱3内的铟珠并进行甩干脱水即可得到铟珠。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种铟珠成形器，其特征在于：铟珠成形器(2)包括箱体(2-1)和用于供铟滴滚动成形的成形管(2-2)，所述成形管(2-2)为螺旋形，所述成形管(2-2)的一端设有供铟滴进入成形管(2-2)的进料口，成形管(2-2)的另一端设有供成形后的铟珠排出的出料口，所述箱体(2-1)内填充有冷却液，所述成形管(2-2)的螺旋管段浸泡在所述箱体(2-1)的冷却液中。

2.根据权利要求1所述的铟珠成形器，其特征在于：螺旋形的所述成形管(2-2)的螺旋倾角α为5°～45°。

3.根据权利要求1所述的铟珠成形器，其特征在于：所述进料口处设有漏斗(2-3)，所述漏斗(2-3)与所述成形管(2-2)相连通，且漏斗(2-3)出口处的直径与成形管(2-2)的直径相同。

4.根据权利要求1所述的铟珠成形器，其特征在于：所述箱体(2-1)的下部设有供冷却液通入的冷却液进口(2-4)，所述箱体(2-1)的上部设有供冷却液流出的冷却液出口(2-5)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的铟珠成形器，其特征在于：所述成形管(2-2)的高度H为80～200cm，所述成形管(2-2)的螺旋直径D为10～50cm，所述成形管(2-2)的管径d为5～30mm。

6.一种铟珠生产设备，其特征在于：所述铟珠生产设备包括如权利要求1至5任一项所述的铟珠成形器(2)，所述铟珠生产设备还包括用于产生铟滴的铟珠漏杯(1)和用于将铟珠成形器(2)排出的铟珠进行二次冷却的冷却箱(3)。

7.根据权利要求6所述的铟珠生产设备，其特征在于：所述铟珠漏杯(1)包括筒体(1-1)和供熔化后的铟滴出的漏孔(1-2)，所述漏孔(1-2)设置于所述筒体(1-1)的底部，所述漏孔(1-2)设于所述成形管(2-2)的进料口的上方位置。

8.根据权利要求7所述的铟珠生产设备，其特征在于：所述漏孔(1-2)的孔径为0.1～1mm。

9.根据权利要求7所述的铟珠生产设备，其特征在于：所述铟珠漏杯(1)还包括用于将所述筒体(1-1)中的铟锭加热熔化的加热套(1-3)，所述加热套(1-3)设置于所述筒体(1-1)上。

10.根据权利要求6至9任一项所述的铟珠生产设备，其特征在于：所述冷却箱(3)包括进水口(3-1)、出水口(3-2)和顶部开口的箱本体，所述箱本体中填充有冷却水，所述进水口(3-1)设置于箱本体的下部，所述出水口(3-2)设置于箱本体的上部，所述冷却箱(3)设于所述铟珠成形器(2)的下方，且箱本体的开口正对所述成形管(2-2)的出料口设置。

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