专利名称：一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及钛及钛合金屑状废料回收处理生产线领域。
背景技术：
我国的钛工业在十一五期间获得了长足发展，无论规模、品种和质量都已挤身于世界前列，为了降低钛粉、钛及钛合金铸锭的原料成本，增强产品竞争力，生产企业均回收价格较海绵钛低很多的钛及钛合金屑状废料经一系列净化处理后，根据产品要求以一定比例掺加到海绵钛中使用，使产品的原料成本明显降低，其中钛及钛合金屑状废料简称为钛屑。回收钛屑的净化处理通常包含以下六个工序破碎一筛分一水洗一烘干一磁选一·入仓存储。其中破碎、筛分、磁选和入仓存储等工序的生产设备均可选用标准型通用设备，而水洗和烘干工序目前尚无很适用于钛屑的理想专用设备。其中对于水洗设备，多数企业是在一个较大容器中(例如大锅)人工搅拌水洗，也有直接用标准水泥搅拌机来水洗钛屑的，都存在劳动强度大、清洗质量差且不稳定和清洗用水浪费很大等问题，且无法用于连续生产线。至于烘干设备，目前多数企业采用周期式烘干方式，即将钛屑分装到若干个料筒中，放进烘干炉或烘干窑内烘干，由于是周期式作业能耗很大；也有用矿山或水泥行业传统的外加热回转烘干炉对钛屑进行连续烘干处理的，这种设备的长回转筒是在电炉或火焰炉内先被加热，再以传导传热的方式将热量传给与其接触的物料(钛屑)，为防止回转筒自身产生过大变形而影响使用寿命，回转筒的温度又不能过高，而钛屑的自身温度只有达到100°c以上时，才能将其表面附着的水分挥发干净。而松散的钛屑在回转筒内并不会与筒壁紧密接触，影响了热交换效果，不仅使能耗加大，而且部分钛屑不能被彻底烘干，烘干率只能达到80 %左右。由于目前用于钛屑的水洗和烘干设备均不理想，需做较大的技术改进。此外目前的处理工序中钛屑水洗后直接进入烘干工序，不仅给烘干作业带来很大负担，而且势必耗费大量烘干能耗。如果考虑到水洗后的钛屑水份仅是附着在钛屑表面这一特点，在其烘干之前先进行一次甩干处理，则大量的表面附着水分会被轻易的甩掉，再去烘干时不仅可大量节省烘干能耗，也会提高烘干质量。最后应指出的是，目前在生产企业中，上述各处理工序都是单独作业的，各工序的独立操作和工序之间的材料转移都增加了很多人为因素，使回收钛屑的最终处理质量做不到稳定可靠，进而会影响到钛粉、钛铸锭的产品质量。可见，研制开发适合于钛屑处理工艺特点的水洗、烘干和甩干专用设备，并最终能把全套工序有机的组成一条连续的、经济实用的回收钛屑处理生产线，是目前企业生产中一项十分有价值的技术课题。
发明内容
本发明所要解决的是提供一种将目前回收钛屑处理生产中各个独立操作和分散管理的各工序，有机的组成一条连续的、经济实用的生产线，提高及稳定钛屑的处理质量，通过循环使用清洗用水达到降低水耗和能耗，通过水洗后钛屑甩干作业降低烘干能耗及提高烘干质量，通过连续烘干机提供良好的热交换效率及可靠的烘干率，使得回收钛屑处理生产规范化、质量管理系统化。本发明为解决上述技术问题，采用的技术方案是本发明是一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，它包括顺序布置的用于破碎钛屑的破碎机，用于筛分钛屑的筛分机，用于清洗钛屑的半连续式钛屑专用水洗机，用于甩干水洗后钛屑的活底式钛屑专用甩干机，用于烘干经甩干作业后钛屑的热风吹拂式钛屑连续烘干机，对经烘干作用后的钛屑进行分选的磁选机；所述的半连续式钛屑专用水洗机包括钢架、水洗装置、驱动电机、水循环系统，其中的水洗装置包括搅拌筒、上水筒、出水筒、扇形取水槽盒，螺旋导料板；其中的搅拌筒采用的是常规水泥搅拌机的主要部件搅拌筒，搅拌筒内带有搅拌叶片；其中在搅拌筒进料端口处装设上水筒，搅拌筒的出料端口处装设出水筒，上水筒内的外壁均布设置一定数量的扇形取水槽盒，上水筒及出水筒的内壁安装与搅拌筒内搅拌叶片的旋向相同的螺旋导料板，其中螺旋导料板是呈螺旋状贯穿盘旋在上水筒及出水筒的内壁上，竖直焊接在上水筒及出水筒内壁上的钢板条；其中上水筒内的外壁均布设置的扇形取水槽盒为两个至六个；其中所述的螺旋导料板的宽度=(1/10至1/20)D，D为上水筒、出水筒的直径；其中所述的水循环系统包括上水槽、回水槽、连通管、水油分离器、其中上水槽内设置了热偶、管状加热器及水油分离器，上水槽与回水槽通过连通管连通；上水筒的下方设置上水槽，出水筒的下方设置回水槽；其中所述的半连续式钛屑专用水洗机由两台以上顺序串联的半连续式钛屑专用水洗机替换。
所述的活底式钛屑专用甩干机包括甩干系统及出料系统，甩干系统包括旋转料筒、甩干电机、排水小孔、空心轴、上轴承座、凸台、固定壳体、钢架构成，出料系统包括扇形翻板、折页、连板条、接料筒、中心轴、拨杆转盘、步进电机、下轴承座；其中空心轴的下部设有凸台，旋转料筒固定在凸台上，空心轴穿过上轴承座与甩干电机相连；旋转料筒的筒壁上开有密布的排水小孔；旋转料筒的底部均布6至8根连板条，连板条将旋转料筒底部相应分隔成6至8个相同的扇形下料口，每个扇形下料口的下部均分别设有一个形状与扇形下料口相似且尺寸略大于扇形下料口的扇形翻板。其中每一根连板条上均设置了折页，每一个扇形翻板依顺序对应一个连板条，每一个扇形翻板的一边分别与对应连板条上的折页相连接，每个扇形翻板的下部焊有挡板块；其中的空心轴的中间设有中心轴，中心轴坐挂在上轴承座内通过电磁离合器与步进电机相连，中心轴的下部固定拨杆转盘，拨杆转盘上均布与扇形翻板数量相同的拨杆，每一个拨杆各对应一个扇形翻板下的挡板块。其中空心轴和中心轴之间用滚动轴承方式定位。其中每个连板条上焊有导料角钢。所述的热风吹拂式钛屑连续烘干机，它包括不锈钢回转筒、右端托轮、左端托轮、进料口、出料口、回转驱动装置，其中，进料口及出料口分别设置在不锈钢回转筒的两端，左端托轮、右端托轮分别位于不锈钢回转筒的左右两端的下部，不锈钢回转筒的轴线与地面有3-5°的倾角，回转驱动装置与不锈钢回转筒相连接，不锈钢回转筒的内壁焊有螺旋导板，螺旋导板与不锈钢回转筒内壁构成料道，其中进料口一端设置了热风送风装置，出料口一端设置有热风出口，热风出口安装出风热偶，螺旋导板与不锈钢回转筒内壁构成料道内设置带料板；其中热风送风装置由风量调解窗、轴流风机、热风加热炉及一定数量的管状加热器构成，其中热风送风装置与进料口之间设置了进风热偶，热风加热炉内由相互错开的隔板组成之字形通道，隔板的数量不低于三组；其中一定数量的管状加热器是均匀分布在热风加热炉中之字形通道内的6至9支不锈钢管状加热器。其中所述的带料板是贯穿整个料道并沿轴向均布焊接在不锈钢回转筒内壁上，宽度与螺旋导板道宽度相当的片状不锈钢带，其中带料板的数量为3至6个。其中所述的一种热风吹拂式钛屑连续烘干机中没有加热炉。本发明所涉及的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，在破碎、筛分、磁选等常规工序所需设备基础上增加了水洗、甩干和烘干等三个工序环节中专门设计的专业设备，其中用于水洗钛屑的半连续式钛屑专用水洗机具有设备构成简单、投资少、清洗质量稳定可靠、水的循环利用的特点；用于钛屑甩干的活底式钛屑专用甩干机利用旋转料筒中高速旋转时所产生的离心力将钛屑表面附着的40-50%的水分甩出，解决了钛屑甩干及方便取出的技术难题，减少了后期烘干工序的烘干负荷及降低烘干能耗；用于烘干钛屑的热风吹拂式钛屑连续烘干机中增设带料板及与热风送风装置相配合的方式提高了热 交换效率及钛屑烘干质量，通过多种多台设备相结合组配成钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，实现了钛屑水洗、甩干、烘干的连续作用，有效提高了钛屑水洗质量且节约用水，提高了钛屑的烘干效率及降低烘干能耗，取得了良好的技术效果及经济效益。
图I本发明钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线工艺流程图；图2本发明钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线结构布置示意图；图3附图2中A向视图；图4附图2中B向视图；图5附图2所示钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线结构布置实施例示意图；图6附图5中所示半连续式钛屑专用水洗机水循环系统工作流程图；图7附图2中所示半连续式钛屑专用水洗机结构示意图；图8附图7中C向视图；图9附图7中所示半连续式钛屑专用水洗机水循环系统工作流程10附图7中所示出水筒中出水口的分布示意图；图11附图2中所示活底式钛屑专用甩干机的结构示意图；图12附图11中D-D向视图；图13附图11所示旋转料筒底部的扇形下料口的结构分布图；图14附图11中所示活底式钛屑专用甩干机的实施例结构示意图；图15附图14中的I处局部放大图；图16附图14所示活底式钛屑专用甩干机实施例旋转料筒底部结构示意图；图17附图16中E向视图；图18附图2中热风吹拂式钛屑连续烘干机结构示意图；图19附图18中F向视20附图18所述热风吹拂式钛屑连续烘干机实施例结构示意图中I.破碎机；2.传送带；3.筛分机；4.振动垂直上料机；5.储料仓；6.半连续式钛屑专用水洗机；7.传送带；8.活底式钛屑专用甩干机；9.传送带；10.振动垂直上料机；11.热风吹拂式钛屑连续烘干机；12.磁选机；13.钛屑收集箱；14.钛屑收集箱；15.上水筒；16.上水槽；17.搅拌筒；18.驱动电机；19.托轮；20.钢架；21.连通管；22.回水槽；23.出水筒；24.接料筒；25.管状加热器；26·热偶；27·扇形取水槽盒；
28.螺旋导料板；29.水；30.上横梁；31.步进电机；32.电磁离合器；33.传动皮带；34.甩干电机；35.旋转料筒；36.固定壳体；37.钢架；38.扇形翻板；39·挡板块；40·拨杆转盘；41·下轴承座；42.接料筒；43·排水管；44·空心轴；45·中心轴；46.折页；47.导料角钢；48.扇形下料口 ；49.排水小孔；50.连板条；51.风量调解窗；52.轴流风机；53.热风加热炉；54·管状加热器；55·进料口 ；56·右端托轮；57.不锈钢回转筒；58.左端托轮；59.回转驱动装置；60.出风热偶；61.热风出口 ；62.出料口 ；63.螺旋导板；64.带料板；65.进风热偶；66.料道；67·上料装置；68·出水口 ；69·钢丝网；70.水油分离器；71.电动截止阀；72. —次洗；73. 二次洗；74.凸台；75.上轴承座；76.拨杆；
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的详细描述，充分说明本发明的
具体实施例方式参见图I所示的回收钛屑处理生产线其工艺流程图，其工序环节为破碎一筛分—水洗一甩干一烘干一磁选一入仓存储，与通常流程不同的是，在水洗和烘干之间增加了一道甩干工序，通过甩干工序将大部分的钛屑表面附着水份甩掉，降低了烘干工序中的烘干能耗并确保烘干质量。参图2至图4所示的回收钛屑处理生产线结构布置示意图，回收钛屑处理生产线的具体操作过程依顺序进行首先钛屑经破碎机完成常规钛屑破碎作业，破碎后钛屑经传送带2送入筛分机后进行常规筛分，筛分后钛屑经振动垂直上料机4送入储料仓后进入半连续式钛屑专用水洗机后对钛屑进行清洗，经清洗后的钛屑经传送带7送入活底式钛屑专用甩干机对钛屑表面附着的水份进行甩干处理，经甩干处理后钛屑经传送带9送入振动垂直上料机10后送入热风吹拂式钛屑连续烘干机对钛屑进行烘干处理，经烘干处理后的钛屑送入磁选机进行磁选后送入钛屑收集箱14后完成回收钛屑处理的整个过程。其中用于清洗钛屑的半连续式钛屑专用水洗机，用于甩干水洗后钛屑的活底式钛屑专用甩干机，用于烘干钛屑的热风吹拂式钛屑连续烘干机采用的是专门设计的专业设备。
参照附图5及附图6所示的回收钛屑处理生产线结构布置实施例及其相应的水循环系统工作流程，为了取得良好的钛屑清洗效果，回收钛屑处理生产线中采用将两台以上顺序串联的半连续式钛屑专用水洗机替换本发明所述的半连续式钛屑专用水洗机，其中实施例采用的是两台顺序串联的半连续式钛屑专用水洗机替换本发明所述的半连续式钛屑专用水洗机，其中第一台半连续式钛屑专用水洗机做为一次洗，第二台半连续式钛屑专用水洗机单机做为二次洗，在一次洗的上水槽中加有工业清洗剂，二次洗中的回水槽中的用水是清水，清洗效果更好。其中破碎机选用通用颚式破碎机，从市场收集购回的钛屑被破碎成20-25mm长的碎屑；筛分机选用通用的振动筛分机，筛分去掉长度超过25mm的长屑，其余合格的钛屑落到振动垂直上料机4的底部收料盘内，振动垂直上料机4启动后会带动其柱状螺旋料槽做上下振动的同时还产生反复扭转运动，位于料槽中的钛屑会逐层向上爬行，直到顶部料盘后滑落到储料仓中。其中储料仓直径1600mm、可储存5吨钛屑，其给料速度给料时间均可人为设定，一次连续向半连续式钛屑专用水洗机中送入的钛屑量规定为300kg。其中半连续式钛屑专用水洗机所采用的搅拌筒的直径1500mm，长2000mm，一次可 装入钛屑量为300Kg，所采用的驱动电机功率为4kw，搅拌筒旋转速度为15rpm。在一次洗中，搅拌筒一端所焊接的上水筒上对称焊接两个扇形取水槽盒，当搅拌筒做顺时针方向旋转进行搅拌清洗钛屑时，两个扇形取水槽盒可从上水槽中取水并将水注入到搅拌筒内，钛屑在搅拌筒内被搅拌叶片搅拌清洗，搅拌筒内水不断经过搅拌筒内搅拌叶片上事先加工的开孔流向出水筒，经其上的4个出水口流出，落到回水槽中，高于连通管的水通过连通管回到上水槽中，通过水的循环流动使得上水槽和回水槽内的液面保持自然平衡。其中在上水筒上对称焊有两个扇形取水槽盒，当搅拌筒做顺时针方向旋转进行搅拌清洗时，每转一圈，两个扇形取水盒可从上水槽中取出并注入到搅拌筒内20升水，每分钟可注入300升水。钛屑在搅拌筒内被搅拌清洗的时间为8-9分钟，可注入水量2. 5吨。为了提高除油效果在上水槽中装有6支不锈钢管状加热器，共30kw，由热偶进行水温控制。当一次清洗完成后，使一次洗和二次洗的搅拌筒同时反转(逆时针旋转)，则钛屑被送入二次洗的搅拌筒内，开始二次清水(无工业清洗剂)清洗，其过程与一次洗的过程相同，只是时间需5-6分钟即可。需说明的是，当搅拌筒做逆时针出料旋转时，扇形取水槽盒不会从上水槽中取水；当钛屑经过出水筒时由于出水口上有钢丝网覆盖不会由此落下，而残留水却全部由此流出；在上水筒和出水筒的内壁上均焊有与搅拌筒内搅拌叶片旋向相同的螺旋导料板；一次洗与二次洗的搅拌筒只有在转料时才同时逆时针同向旋转，其余时间均可独立单独运转。在清洗过程中，根据用于清洗水的洁净状况可随时启动水油分离器的水泵，对水进行除油过滤处理。一次洗与二次洗的两个回水槽之间的电动截止阀与水油分离器的水泵电机联锁，二者同时启动与关闭。该机组每小时可处理钛屑2-2. 5吨，设备构成简单、清洗效果良好、质量稳定、清洗用水可循环使用，节水明显。其中，经清洗后钛屑经传送带送入活底式钛屑专用甩干机中，活底钛屑甩干机的不锈钢旋转料筒直径900mm、深550mm，侧壁上开有密布的排水小孔，底部开有8个扇形下料口。其中甩干电机选用YEJ型带电磁制动的交流电机，4kw、1440rpm，甩干完成后可以迅速停车。当向旋转料筒中装钛屑时，通过交流变频器使甩干电机慢速转动，可使钛屑在旋转料筒中均匀布料。
本设备一次可装钛屑300kg，旋转料筒甩干转数为700rpm，每次甩干用时间2_3分钟，即可除掉50%的钛屑表面附着水分，每小时可甩干湿钛屑2-2. 5T。由于对水洗后的钛屑采用了甩干作业，大大减轻了烘干负荷，使用于烘干作业的能耗降低了 40%以上。甩干后的钛屑经传送带送到另一台振动垂直上料机9的底部收料盘内，由其将钛屑提升并以设定的速度连续不断的向热风吹拂式钛屑烘干机的进料口送料。其中的热风吹拂式钛屑烘干机的设备总长近13m，其中不锈钢回转筒直径700_、长9. 58m，呈3°倾角，由左端托轮及右端托轮支撑，内壁焊有螺旋导板和带料板，不锈钢回转筒在回转驱动装置的齿轮驱动下做10转/分的回转运动。冷风经右端的风量调节窗被轴流风机吸入，风机功率I. 5kw，风量6000m3/h、风压18. 9kg/m2，在不锈钢回转筒内热风流速可达4g5m/s。冷风经热风加热炉中的“之”字形通道被9支不锈钢管状加热器加热，每支6KW，共54KW，组成三相星形供电。热风温度由进风热偶自动控制，可保持在600°C.经甩干的钛屑存放在振动垂直上料机的下部料盘内，启动后会带动钛屑逐层向上送到顶部料盘并滑落到进料口内。改变驱动振动垂直上料机的振动电机的转数便可调节上料速度，本设备通过交流变频器由出风热偶来自动控制上料速度，以保持出风温度不低于100°C为准。因为当出风温度低于100°C时热风中的水分会结露析出，影响烘干效果。含有水分的热风由出风 口排出后引到半连续式钛屑专用水洗机中，用其余热提高水洗温度。被烘干后的钛屑由出料口落到传送带上去进行磁选处理。热风吹拂式钛屑烘干机对钛屑的烘干处理能力为2. 5T/时，与通常的外加热回转式烘干炉相比烘干能耗可降低20%，而烘干率由80%提高到了 100%，且全过程完全自动控制不受人为因素影响，烘干质量稳定可靠。回转筒使用寿命可延长两倍且设备维修方便。磁选机选用CTZ-32/50磁选机(标准品)，经烘干后的钛屑落到磁选机的传送带上进行磁选，传送带下料端的最后一个滚筒是一特制的永磁性滚筒，其筒面磁感应强度达3000Gs。无磁性的钛屑在传送带上经过它时会正常滚落，落到钛屑收集箱14中；而有磁性的杂物如铁屑，在滚筒磁场吸力的作用下会随筒面比钛屑多转约90°后才落下，落到铁屑收集箱13中，使其从钛屑中被分离了出来。该连续生产线每小时可处理钛屑2-2. 5T，对回收钛屑的净化质量可完全满足钛粉和钛铸锭生产对掺加钛屑的质量要求。自行研发、独具特色的三台主要设备在水洗、甩干和烘干等三个工序环节中均发挥了优异效能，钛屑在两段式水洗机中得到了流动水的连续、反复冲洗，清洗用水循环使用；热风吹拂式烘干使烘干能耗比通常的外加热烘干炉降低了20%，烘干率由通常的80%提高到了 100%;而甩干机的研发成功和甩干工序的添加使该生产线更具独创性，该工序使需烘干去掉的水分减少了 40-50%，由于大大减轻了烘干作业的负荷，自然使烘干能耗明显降低，并为确保烘干质量创造了十分有利的条件。可以看出，该生产线还具有投资省、经济实用，易于推广应用的显著特点。参图7至图10所示回收钛屑处理生产线中的半连续式钛屑专用水洗机的结构及其水循环系统工作流程，其中半连续式钛屑专用水洗机对钛屑进行清洗的具体过程及原理是筛分的钛屑送入上水筒后驱动电机驱动搅拌筒及固定在搅拌筒上的上水筒及出水筒旋转，固定在上水筒外壁上的扇形取水槽盒会随着上水筒旋转，当扇形取水槽盒旋转至位于上水筒下方的上水槽中时取水，当扇形取水槽盒由下向上旋转至上水筒顶部过程中，扇形取水槽盒内的水会逐渐从扇形取水槽盒的底部流入上水筒中冲洗钛屑，上水筒内的钛屑在螺旋导料板的轴向推动下进入搅拌筒中，当钛屑进入搅拌筒后，搅拌筒做顺时针旋转时扇形取水槽盒不断从上水槽中取水经上水筒送入搅拌筒内冲洗搅拌筒内的钛屑，钛屑在搅拌筒内通过搅拌叶片与水搅拌，清洗钛屑情况和搅拌水泥时的情况相似，在搅拌过程中完成钛屑的清洗，其中随着上水筒不断将水送入搅拌筒，过量的水流向出水筒。根据钛屑的被沾污程度及洁净度的要求确定钛屑在搅拌筒内搅拌冲洗的时间，经检查确认清洗干净后，通动驱动电机将搅拌筒反转(由顺时针改为逆时针旋转)，此时扇形取水槽盒只是向上水槽中插入与转出并不能取水，而搅拌筒中的钛屑则 被搅拌叶片推向出料端口处的出水筒，经出水筒内螺旋导料板的轴向推动后落到接料筒中。其中半连续式钛屑专用水洗机以带有搅拌叶片的常规水泥搅拌机的搅拌筒为主体，在钢架上部的托轮上安置搅拌筒使得钢架支撑着搅拌筒，搅拌筒在托轮上可自由转动，驱动电机与搅拌筒相连，接通电源开关后驱动电机驱动搅拌筒旋转；其中螺旋导料板是一种竖直焊接在上水筒及出水筒内壁上，采用与搅拌筒内搅拌叶片的旋向相同的螺旋线形状盘旋在上水筒及出水筒内壁上的金属板条。螺旋导料板是一条呈螺旋状盘旋竖立分别焊接在上水筒及出水筒内壁上的钢板条，螺旋导料板的宽度=(1/10-1/20)D, D为上水筒、出水筒的直径，进入上水筒内的钛屑在螺旋导料板的轴向推动及水流的冲击下下进入搅拌筒内清洗，其中钛屑也可采用直接倒入搅拌筒清洗。其中上水筒的外壁上均布对称焊有两至六个扇形取水槽盒，扇形取水槽盒是一种开口的扇形槽状容器，其中扇形取水槽盒的底部采用的是通孔或底部开口设计并伸入上水筒内，当随搅拌筒做顺时针旋转时扇形取水槽盒不断从上水槽中取水从底部通孔或底部送入上水筒后流入搅拌筒内冲洗搅拌筒内的钛屑。其中如图10所示在出水筒的筒壁上均布有4个出水口，出水口上覆盖钢丝网防止钛屑掉下，已冲洗过钛屑的过量水便从这4个出水口流到出水筒下方的回水槽中。过量的水从搅拌叶片上事先加工的开孔流向出料端的出水筒。其中上水筒及出水筒分别焊接在搅拌筒的进料端口和出料端口处，上水筒的正下方设置上水槽；出水筒的正下方设置回水槽，上水槽和回水槽之间通过连通管相连通的方式来保持上水槽和回水槽的水位平衡。其中上水筒、出水筒是与搅拌筒的两个端口的内径相同的环状金属筒，实际上是搅拌筒的两个端口向外的一种加长延伸。经检查确定上水槽内水的含油量过高，不适宜继续清洗时，启动水油分离器中的水泵，对上水槽中的污水进行油水分离和过滤处理，处理后的清水打回到回水槽中，直到把全部污水处理完为止。也可以在洗料过程中同时或间断的启动水油分离器，随时处理含油水。为提高除油效果，在上水槽中装有管状加热器，并用热偶来测量和控制水温。其中管状加热器采用不锈钢管状加热器。如图11至图13所示本发明中回收钛屑处理生产线中所涉及的活底式钛屑专用甩干机的结构，具体原理是利用钛屑在旋转料筒中高速旋转时所产生的离心力，将钛屑表面附着水分甩向旋转料筒上的排水小孔流出的原理，达到去水甩干的目的(类似洗衣机的甩干作用)，被甩干后的钛屑由旋转料筒底部的扇形下料口排出。具体操作过程是将扇形翻板以折页为轴上翻时扇形翻板就向上翻动实现向上(封底)，加入的钛屑会落在并堆积在旋转料筒底部的扇形翻板上，启动甩干电机后空心轴带动旋转料筒旋转时钛屑会随之旋转，钛屑上附着的水份会被甩出到旋转料筒上的排水小孔后排出到固定壳体内，水份从固定壳体内的排水管流出，完成钛屑上附着的水份甩干过程。完成甩干需要排出钛屑时，将扇形翻板以折页为轴下翻时就打开扇形下料口，旋转料筒内的钛屑从扇形下料口滑落入接料筒内。扇形翻板的上翻封底及下翻打开扇形下料口是通过拨杆转盘相对于旋转料筒转动时，拨杆会随之转动从而推动挡板块带动扇形翻板向上(封底)或向下(出料)转动来实现的。具体过程是当拨杆转盘在步进电机驱动下相对于旋转料筒(及空心轴)做顺时针转动时，拨杆便推动扇形翻板以折 页为轴向上翻转，直到封住旋转料筒的下料口，其下部的挡板块带动拨杆转盘及中心轴与旋转料筒同步转动，此时电磁离合器已断电，中心轴与步进电机处于脱开状态。反之，当完成甩干(甩干电机停转)需出料时，使电磁离合器得电，启动步进电机驱动中心轴和拨杆转盘相对旋转料筒逆时针转动一设定角度，则扇形翻板会因挡板块失去拨杆的支撑作用而在重力的作用下向下翻转，钛屑便从旋转料筒的扇形下料口全部落到接料筒中，经其下部的传送带送往烘干设备。下完料后，步进电机再驱动中心轴和拨杆转盘反转回位，则拨杆又将扇形翻板向上翻起重新封住扇形下料口。其中，扇形翻板沿折页上翻向上(封底)实现加入钛屑的实现过程是旋转料筒的底部通过均布的8个连板条将旋转料筒的底部分隔成8个扇形下料口，在每个扇形下料口的下部均有一个形状与扇形下料口相似且略大于下料口尺寸的扇形翻板，每一个扇形翻板的一边分别与固定在连板条上的折页相连接后固定在旋转料筒下部。当每一个扇形翻板同时沿折页上翻时所有的扇形翻板就合上所有的扇形下料口，使得旋转料筒内的钛屑堆在扇形翻板上而不会漏出旋转料筒。具体实现方式是中心轴装在空心轴的中间并坐在空心轴上部的轴承座内，二者之间用滚动轴承定位，可以相对独立转动。中心轴通过电磁离合器与步进电机相联，它可以驱动中心轴每次只转动一设定角度。中心轴下部固定有拨杆转盘，转盘上均布8个拨杆。8个扇形翻板各对应一个扇形下料口用折页对应固定在旋转料筒下部连接板上，拨杆数量与料筒下料口及扇形翻板的数量是一致的，在每个下料口的下部均有一个形状略大于下料口尺寸的扇形翻板，扇形翻板下部焊有挡板块，当拨杆转盘相对于旋转料筒转动时，其中拨杆在转动磁至挡板块时就会通过推动挡板块使得扇形翻板向上(封底)，此时可进行加入钛屑。其中将经甩干后钛屑下料至接料筒后的扇形翻板复位至向上(封底)状态的过程与扇形翻板沿折页上翻向上(封底)实现加入钛屑的实现过程是一致的，是通过步进电机再驱动中心轴和拨杆转盘反转回位，则拨杆随之反转时推动挡板块将扇形翻板向上翻起重新封住了下料口实现。其中设定角度是根据下列方式确定的，合上扇形下料口时的拨杆和扇形下料口处于打开状态时的拨杆之间的夹角度数就是设定角度。通过步进电机和电磁离合器驱动拨杆转盘做正向及反向的设定角度摆动，便可通过扇形翻板实现扇形下料口的关闭和打开动作，从而完成旋转料筒容纳钛屑进行甩干作业及甩干作业完成后钛屑从旋转料筒底部全部、方便的自动出料。其中，启动甩干电机后空心轴带动旋转料筒旋转完成钛屑上附着的水份甩干过程的具体实现方式是旋转料筒的中心有一立管套在空心轴上，旋转料筒固定在空心轴的凸台上随空心轴一同转动。其中空心轴穿过上轴承座通过传动皮带与甩干电机相连，甩干电机通过传动皮带驱动空心轴带动旋转料筒高速旋转。当甩干电机带动旋转料筒做高速甩干旋转时，电磁离合器断电，使中心轴与步进电机脱开，旋转料筒旋转时会带动固定在旋转料筒上的扇形翻板旋转，焊在扇形翻板下部的挡板块带动拨杆转盘和中心轴与旋转料筒同步旋转。其中在甩干钛屑后的扇形翻板沿折页下翻实现向下(出料)的实现过程是当需出料时则反方向转动拨杆转盘，使得每一个拨杆同时脱离相对应的挡板块，所有的挡板块因失去对应拨杆对其的支撑作用而使得全部的扇形翻板在重力作用同时沿各自对应的折页向下转动，扇形翻板就会打开全部的扇形下料口，实现向下(出料)转动。具体实现过程是当完成甩干需出料时停转甩干电机，使电磁离合器得电后启动步进电机驱动中心轴和拨杆转盘相对旋转料筒转动一设定角度，其中拨杆向扇形翻板靠近折页一边转动时，拨杆对挡板块的支撑作用逐步减少从而使得扇形翻板在重力作用下向下翻转后打开扇形下料口，钛屑从扇形下料口全部落到接料筒中。其中均布设置的八条连板条的上部均焊有导料角钢，导料角钢与常用角铁的结构是一样的，其中为了使得下料时连板条上的钛屑落入接料筒，在连板条的上部焊有导料角钢后使得导料角钢两边与连板条之间形成45度的坡面，出料时连板条上方的钛屑能顺着 导料角钢的坡面滑入接料筒。其中中心轴下端由下轴承座定位，可防止甩干时产生摆动。参附图14至17所示本发明中回收钛屑处理生产线中所涉及的活底式钛屑专用甩干机实施例的结构，其中的中心轴装在空心轴的中间并坐在空心轴上部的上轴承座内，二者之间用滚动轴承定位，可以相对独立转动。中心轴通过电磁离合器与步进电机相联，它可以驱动中心轴每次只来回摆动一设定角度。中心轴下部固定有拨杆转盘，拨杆转盘上均布8个拨杆。8个扇形翻板各自对应一个扇形下料口并用折页固定在旋转料筒下部，扇形翻板下部焊有挡板块，当拨杆转盘在步进电机驱动下相对于旋转料筒及空心轴做顺时针转动时，拨杆便通过推动挡板块使得扇形翻板以折页为轴向上翻转，直到封住旋转料筒的扇形下料口。反之，若拨杆由此向逆时针转一设立角度，则扇形翻板因没有拨杆的支撑作用而在自重的作用下会向下翻转，钛屑便从扇形下料口落下。其中甩干电机带动旋转料筒做逆时针甩干旋转时，扇形翻板处于封闭扇形下料口的状态，其下部的挡板块带动拨杆转盘及中心轴与旋转料筒同步转动，此时电磁离合器已断电(与甩干电机联锁)，中心轴与步进电机处于脱开状态。当完成甩干(甩干电机停转)需出料时，使电磁离合器得电，启动步进电机驱动中心轴和拨杆转盘相对料筒逆时针转动一设定角度，扇形翻板便向下翻转，钛屑便从旋转料筒的扇形下料口全部落到接料筒中，经其下部的传送带送往烘干设备。下完料后，步进电机再驱动中心轴和拨杆转盘反转回位，则拨杆又将扇形翻板向上翻起重新封住下料口。参图18、19所示本发明中回收钛屑处理生产线中所涉及的的热风吹拂式钛屑连续烘干机的结构，热风吹拂式钛屑连续烘干机主体是不锈钢回转筒，其内壁焊有螺旋导板，螺旋导板之间均布了 6个带料板，当不锈钢回转筒转动时筒内的钛屑不仅被螺旋导板向前推进，还被带料板带起一定高度后散落下来被热风吹拂，可明显提高热交换效率，有利于快速风干，降低能耗并提高烘干质量。不锈钢回转筒由位于两端的左端托轮、右端托轮支撑，由回转驱动装置驱动旋转。冷风从最右端的风量调节窗被轴流风机吸入，经过热风加热炉中的之字形通道由管状加热器加热后冲入不锈钢回转筒内用于加热钛屑。进料口设在热风加热炉与不锈钢回转筒之间，在不锈钢回转筒内热风与钛屑由右向左同向运动，但热风的流速远大于钛屑，且钛屑在轴向移动中多次被带料板带起散落下来，与热风以对流方式进行了充分的热交换，即使钛屑本身未被加热到100°c，而钛屑表面的附着水分仍可以迅速挥发。被干燥后的钛屑在出料口处流出，而含有水气尚有一定余热的热风(温度高于100°c)从热风出口处引出，送到钛屑水洗设备中利用其余热。热风进入与排出的温度分别由进风热偶、出风热偶测量与控制。其中螺旋导板是一种竖直焊接在不锈钢回转筒内壁上呈螺旋线形状盘旋在不锈钢回转筒上的不锈钢带。螺旋导板从进料口一端沿不锈钢回转筒的轴向一直盘旋延伸至出料口，其中螺旋导板的宽度=(1/10至1/20)D，D为不锈钢回转筒的直径。在不锈钢回转筒旋转时，料道内的钛屑会在螺旋导板的轴向推动下从进料口向出料口移动直至流出，其中螺旋导板的螺旋线一般按顺时针方向设置，当不锈钢回转筒顺着螺旋导板的顺时针螺旋方向旋转时螺旋导板就会产生轴向推力而推动钛屑向出料口方向移动。其中热风送风装置由风量调解窗、轴流风机、热风加热炉及一定数量的管状加热器构成，进料口设在热风加热炉与不锈钢回转筒之间，进料口旁边设置进风热偶，热风加热 炉内由相互错开的隔板组成之字形通道，隔板的数量不低于三组，管状加热器均布在之字形通道内。其中隔板是在换热器中的一种常规部件，采用的是与热风加热炉横截面的一半或部分形状相同的弓形金属板，其弓形边竖直焊接在热风加热炉内壁上，按换热器增强热交换能力的常规分布方式错位布置隔板组成之字形通道，从而以延长换热通道长度来增加热交换停留时间的方式提高空气温度及加热效果。其中管状加热器采用一定数量的不锈钢管状加热器，管状加热器的数量、功率由技术人员按热风吹拂式钛屑连续烘干机正常工程时确保出风温度高于100°c的基本要求确定。热风送风装置的工作原理与常规换热器基本相同，热风送风装置制造及输送热风烘干钛屑的方式是外部空气从最右端的风量调节窗被轴流风机吸入热风加热炉内的之字形通道后被均布的9个不锈钢管状加热器逐步加热成为具有一定速度及温度的空气后形成热风。热风冲出热风加热炉进入不锈钢回转筒内加热钛屑。在不锈钢回转筒内热风与钛屑由右向左同向运动，但热风的流速远大于钛屑，且钛屑在轴向移动中多次被带料板带起散落下来，与热风以对流方式进行充分的热交换，使钛屑表面的附着水分得以迅速挥发。在不锈钢回转筒的旋转过程中被干燥后的钛屑在螺旋导板的不断推动下沿轴向向出料口推进，从而完成钛屑从进料口移动到出料口后流出，而含有水气尚有一定余热的热风(出风温度高于100°c )从热风出口处引出，送到钛屑水洗设备中利用其余热。热风进入不锈钢回转筒与排出的温度分别由进风热偶、出风热偶测量与控制。其中出料口一端增加设置有热风出口，其中热风出口附近安装了出风热偶，由出风热偶来自动控制上料速度，以保持热风出口的出风温度不低于100°c为准，因为当出风温度低于100°c时热风中的水分会结露析出，影响烘干效果。其中不锈钢回转筒的内壁上沿轴向竖直均布焊接一定数量的带料板，带料板穿过料道后将料道分隔成一个个相邻排列的开口盒状箱体，当不锈钢回转筒转动时钛屑被螺旋导板沿轴向向出料口推进过程中会不断被带料板挡住被带料板带起一定高度后散落下来被热风吹拂，从而加强了热交换效率，有利于快速风干，降低能耗并提高烘干质量。其中带料板是与不锈钢回转筒的轴平行竖直焊接在不锈钢回转筒内壁上的不锈钢板条，从进料口依次穿过每一段螺旋导板后至出料口 ；直径小于700毫米的中小规格的不锈钢回转筒的带料板为4至6个，直径超过700毫米的较大规格的不锈钢回转筒的带料板一般为6-10个，一般在600毫米左右的常规尺寸的不锈钢回转筒的带料板为4-6个，不锈钢回转筒的直径越大则带料板的数量应相应增加，具体数量在满足钛屑的烘干效果的的基本要求下确定。如附图20所示热风吹拂式钛屑连续烘干机实施例的结构，热风吹拂式钛屑连续烘干机的设备总长近13米，其中不锈钢回转筒直径700_、长9. 58米，不锈钢回转筒分别由两端的左端托轮、右端托轮支撑，不锈钢回转筒的轴线与地面之间呈3°倾角，不锈钢回转筒在回转驱动装置的齿轮驱动下做10转/分的回转运动。冷风经右端的风量调节窗被轴流风机吸入，风机功率I. 5kw，风量6000立方米/时、风压18. 9公斤/平方米，在不锈钢回转筒内热风流速达4-5米/秒。冷风由均匀安装在热风加热炉中之字形通道内的9支不锈 钢管状加热器加热，每支管状加热器的功率6千瓦，共54千瓦，组成三相星形供电。热风温度由进风热偶自动控制，可保持在600°C。经水洗且甩干的钛屑经振动垂直上料机送到进料口内。改变振动垂直上料机中电机的转数便可调节上料速度,本设备通过交流变频器由出风热偶来自动控制上料速度，以保持热风出口的出风温度不低于100°C为准，因为当出风温度低于100°C时热风中的水分会结露析出，影响烘干效果。含有水分的热风由热风出口排出后引到钛屑水洗机中，用其余热提高水洗温度。其中隔板的数量在满足风压、风速及热风温度的技术要求下设定，一般情况下不低于三组。实施例中将隔板确定为4组。本实施例对钛屑的烘干处理能力为2. 5T/时，与传统的外加热回转烘干炉相比，传热效率明显提高，烘干能耗降低了 20%，而烘干率由80%提高到了 100%，且全过程完全自动控制不受人为因素影响，烘干质量稳定可靠。回转筒使用寿命可延长两倍且设备维修方便。
权利要求
1.一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线包括顺序布置的用于破碎钛屑的破碎机，用于筛分钛屑的筛分机，用于清洗钛屑的半连续式钛屑专用水洗机，用于甩干水洗后钛屑的活底式钛屑专用甩干机，用于烘干经甩干作业后钛屑的热风吹拂式钛屑连续烘干机，对经烘干作用后的钛屑进行分选的磁选机；
2.根据权利要求I所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的半连续式钛屑专用水洗机包括钢架、水洗装置、驱动电机、水循环系统，其中的水洗装置包括搅拌筒、上水筒、出水筒、扇形取水槽盒，螺旋导料板；其中的搅拌筒采用的是常规水泥搅拌机的搅拌筒，搅拌筒内带有搅拌叶片；
3.根据权利要求2所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，在搅拌筒进料端口处装设上水筒，搅拌筒的出料端口处装设出水筒，上水筒内的外壁均布设置一定数量的扇形取水槽盒，上水筒及出水筒的内壁安装与搅拌筒内搅拌叶片的旋向相同的螺旋导料板，其中螺旋导料板是呈螺旋状贯穿盘旋在上水筒及出水筒的内壁上，竖直焊接在上水筒及出水筒内壁上的钢板条。
4.根据权利要求2或3所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，上水筒内的外壁均布设置的扇形取水槽盒为两个至六个。
5.根据权利要求2或3所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的螺旋导料板的宽度=(1/10至1/20)D，D为上水筒、出水筒的直径。
6.根据权利要求2所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的水循环系统包括上水槽、回水槽、连通管、水油分离器、其中上水槽内设置了水油分离器，上水槽与回水槽通过连通管连通；上水筒的下方设置上水槽，出水筒的下方设置回水槽。
7.根据权利要求2所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的半连续式钛屑专用水洗机由两台以上顺序串联的半连续式钛屑专用水洗机替换。
8.根据权利要求I所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的活底式钛屑专用甩干机包括甩干系统及出料系统，甩干系统包括旋转料筒、甩干电机、排水小孔、空心轴、上轴承座、凸台构成，出料系统包括扇形翻板、折页、连板条、接料筒、中心轴、拨杆转盘、步进电机；其中空心轴的下部设有凸台，旋转料筒固定在凸台上，空心轴穿过上轴承座与甩干电机相连；旋转料筒的筒壁上开有密布的排水小孔；旋转料筒的底部均布6至8根连板条，连板条将旋转料筒底部相应分隔成6至8个相同的扇形下料口，每个扇形下料口的下部均分别设有一个形状与扇形下料口相似且尺寸略大于扇形下料口的扇形翻板。
9.根据权利要求8所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的每一根连板条上均设置了折页，每一个扇形翻板依顺序对应一个连板条，每一个扇形翻板的一边分别与对应连板条上的折页相连接，每个扇形翻板的下部焊有挡板块；其中每个连板条上焊有导料角钢。
10.根据权利要求8或9所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，空心轴的中间设有中心轴，中心轴坐挂在上轴承座内通过电磁离合器与步进电机相连，中心轴的下部固定拨杆转盘，拨杆转盘上均布与扇形翻板数量相同的拨杆，每一个拨杆各对应一个扇形翻板下的挡板块。其中空心轴和中心轴之间用滚动轴承方式定位。
11.根据权利要求I所述的钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，所述的热风吹拂式钛屑连续烘干机，它包括不锈钢回转筒、右端托轮、左端托轮、进料口、出料口、回转驱动装置，其中，进料口及出料口分别设置在不锈钢回转筒的两端，左端托轮、右端托轮分别位于不锈钢回转筒的左右两端的下部，不锈钢回转筒的轴线与地面有3-5°的倾角，回转驱动装置与不锈钢回转筒相连接，不锈钢回转筒的内壁焊有螺旋导板，螺旋导板与不锈钢回转筒内壁构成料道，其特征在于，在所述的热风吹拂式钛屑连续烘干机的进料口一端设置了热风送风装置，出料口一端设置有热风出口，热风出口安装出风热偶，螺旋导板与不锈钢回转筒内壁构成料道内设置带料板。
12.根据权利要求11所述的一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，其中所述的热风送风装置由风量调解窗、轴流风机、热风加热炉及一定数量的管状加热器构成，其中热风送风装置与进料口之间设置了进风热偶，热风加热炉内由相互错开的隔板组成之字形通道，隔板的数量不低于三组；
13.根据权利要求11或12所述的一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，其中一定数量的管状加热器是均匀分布在热风加热炉中之字形通道内的6至9支不锈钢管状加热器。
14.根据权利要求11所述的一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的带料板是贯穿整个料道并沿轴向均布焊接在不锈钢回转筒内壁上，宽度与螺旋导板道宽度相当的片状不锈钢带，其中带料板的数量为3至6个。
15.根据权利要求11所述的一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线，其特征在于，所述的一种热风吹拂式钛屑连续烘干机中没有加热炉。
全文摘要
本发明涉及一种钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线设备领域，生产线包括顺序布置的用于破碎钛屑的破碎机，用于筛分钛屑的筛分机，用于清洗钛屑的半连续式钛屑专用水洗机，用于甩干水洗后钛屑的活底式钛屑专用甩干机，用于烘干经甩干作业后钛屑的热风吹拂式钛屑连续烘干机，对经烘干作用后的钛屑进行分选的磁选机，钛屑进入半连续式钛屑专用水洗机完成水洗后进入活底式钛屑专用甩干机完成钛屑甩干，然后由热风吹拂式钛屑连续烘干机烘干钛屑，经钛及钛合金屑状废料的回收处理生产线处理后的钛屑清洗效良好，在烘干前采用的甩干作业有效提高了烘干效率及降低了烘干能耗，减轻烘干设备负荷的作用，取得了良好的技术效果及经济效益。
文档编号C22B7/00GK102899495SQ20111020927
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者王利刚, 辛向禹, 王宏伟 申请人:陕西凤翔钛粉钛材有限公司