粉末冷凝收集装置及方法与流程

文档序号:16894003发布日期:2019-02-15 23:23阅读:519来源:国知局
粉末冷凝收集装置及方法与流程

本发明涉及稀散金属粉体材料制备领域,尤其涉及一种粉末冷凝收集装置及方法,本装置尤其适用于高纯镉粉的制备。



背景技术:

稀散金属的高纯材料,在诸多领域应用广泛,其中的高纯镉粉,需求量非常大,然而,现有技术仅能实现小规模的生产,不能满足大规模生产的迫切需求。现有技术采用的一种卧式炉体,炉胆的内径比较小,仅为120mm,每次只能投料3kg,产出3-5kg,生产效率非常低,且卧式炉体的产品收集较麻烦,需要依靠人工谨慎操作,对人工的熟练程度依赖性高。盛放产品原料的石墨舟和炉胆不时粘在一起,很难取出来,不便于清理,原料损耗大,同时,石英材质的炉胆需要经常清理,炉胆的损耗也大,生产成本较高。在控制不好的情况下,炉胆内部可能会产生高温高压进而导致炉胆爆裂,有极大的安全隐患。采用上述卧式炉体生产高纯镉粉,工序较多,操作复杂,需要人工多次转移收集,不利于质量控制。

因此,为克服上述的技术缺陷,有必要提出一种全新的高纯粉末的制备装置及方法,本申请拟提出该制备装置的组成部件-粉末冷凝收集装置,以及对应的方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述技术问题,提出一种粉末冷凝收集装置。

为实现前述目的,本发明采用如下技术方案:一种粉末冷凝收集装置,该装置包括一冷凝器、一收集器,所述收集器位于冷凝器的下方,所述冷凝器包括一冷凝腔体、位于冷凝腔体一侧的一进气口、位于冷凝腔体另一侧的一出气口、位于冷凝腔体顶部的冷却水腔、内置于冷却水腔内的一冷却水管;所述冷凝腔体的底部未封闭,所述冷凝腔体侧壁上开设一保护气体进口;所述收集器包括若干落料斗、连接于每一落料斗下方的若干落料筒、位于落料筒下方的至少一个送料机、一筛分机、一收料桶,所述送料机、筛分机、收料桶之间依靠连接管连接。

作为本发明的进一步改进,所述冷凝器还包括固定连接于冷凝腔体侧壁上的2n个支撑架。

作为本发明的进一步改进,所述粉末冷凝收集装置还包括一支撑柜,所述支撑柜包括一支撑台及用于支持支撑台的若干支撑脚,所述支撑架全部支撑于支撑台上。

作为本发明的进一步改进,所述冷却水管包括一进水口和一出水口。

作为本发明的进一步改进,所述冷凝腔体侧壁上开设一观察窗。

作为本发明的进一步改进,所述落料斗呈自上而下逐渐收窄的结构,所述落料斗连接于冷凝器的底部和落料筒之间。

作为本发明的进一步改进,所述落料筒包括一直筒部以及自直筒部向下延伸的一收窄部。

作为本发明的进一步改进,所述直筒部内置有若干挡板。

所述收集器包括两个送料机-第一送料机和第二送料机,所述第一送料机水平放置,所述第二送料机倾斜放置,所述落料筒收集得到粉末落至第一送料机上,第一送料机和第二送料机之间依靠连接管连接。

作为本发明的进一步改进,所述第一送料机包括一传送部以及位于传送部上的若干对接口,所述收窄部与对接口一一对接。

本发明同时提出一种粉末冷凝收集方法,该方法包括如下步骤:包含物料液滴的高温气流自进气口进入冷凝腔体,温度下降后,液滴逐渐凝固为粉体,在重力的作用下逐渐下降,经过落料斗,沉积于落料筒内的挡板上,当挡板上的粉体沉积至一定重量,挡板失衡,从而粉体掉落于送料机上,经过送料机的传送进入筛分机;通过筛分后符合规格的粉末被收料桶收集。

该粉末冷凝收集装置作为高纯粉末制备装置的重要组成部件,与粉末冷凝收集方法相配合,分别通过冷凝器和收集器实现物料的自动化冷凝和收集,无需人工转移收集,有利于质量控制,高纯粉末产能能够提升20倍,降低了劳动强度,降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明粉末冷凝收集装置的实施例的整体结构示意图。

图2为本发明粉末冷凝收集装置的实施例的落料筒的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、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。

请参阅图1,本发明提出一种制备高纯粉末的粉末冷凝收集装置100,该装置100包括一冷凝器110、一收集器120,收集器120位于冷凝器110的下方,冷凝器110包括一冷凝腔体111、位于冷凝腔体111一侧的一进气口112、位于冷凝腔体111另一侧的一出气口113、位于冷凝腔体111顶部的冷却水腔114、内置于冷却水腔114内的一冷却水管115;冷凝腔体111底部未封闭,所述冷凝腔体侧壁上开设一保护气体进口118;收集器120包括若干落料斗121、连接于每一落料斗121下方的若干落料筒122、位于落料筒122下方的至少一个送料机123、一筛分机125、一收料桶126,送料机123、筛分机125、收料桶126之间依靠连接管124连接。

冷凝腔体111是冷凝过程的主体空间,物料液滴在冷凝腔体111实现冷凝。

物料液滴自进气口112进入冷凝腔体111。

出气口113为尾气排气口,出气口113可以与尾气处理装置相连接。

冷却水管115包括一进水口115a和一出水口115b。依靠冷却水管115,冷凝腔体111能够保持一个低温的环境。

在本发明的某些实施例中,冷凝器110还包括固定连接于冷凝腔体111侧壁上的2n个支撑架116。支撑架116用于支撑冷凝腔体111,2n个支撑架116对称固定于冷凝腔体111侧壁上。在本实施例中,n=1。

在本发明的某些实施例中,冷凝腔体111侧壁上开设一观察窗117。观察窗117便于观察冷凝腔体111内的物料运转情况。

保护气体进口118用于向冷凝腔体111通入保护气体,所使用的保护气体为5n及以上的高纯氮气或者高纯惰性气体。在保护气体的保护下,物料不会被氧化。

在本发明的某些实施例中,粉末冷凝收集装置100还包括一支撑柜130,支撑柜130包括一支撑台131及用于支持支撑台131的若干支撑脚132,支撑架116全部支撑于支撑台131上。

在本发明的某些实施例中,落料斗121呈自上而下逐渐收窄的结构,落料斗121连接于冷凝器110的底部和落料筒122之间。

在本发明的某些实施例中,收集器120包括两个送料机123,送料机均为螺旋送料机。在本实施例中,两个送料机123分别为第一送料机123a和第二送料机123b,第一送料机123a水平放置,第二送料机123b倾斜放置,落料筒122收集得到粉末落至第一送料机123a上,第一送料机123a和第二送料机123b之间依靠连接管124连接。

在本发明的某些实施例中,请参阅图2,落料筒122包括一直筒部122a以及自直筒部122a向下延伸的一收窄部122b,直筒部122a内置有若干挡板122c,挡板122c用于阻挡气流进入直筒部122a,同时,挡板122c呈水平状态,可以沉积粉末,当粉末的重量超过一定值时,挡板122c失衡使得粉末落至收窄部122b并落至第一送料机123a上。这些挡板122c不会同时失衡打开,从而保证了直筒部122a底部的空气不会进入冷凝器中,也就不会导致产品被氧化,保证了产品的纯度。

根据不同的客户要求,通过若干个水平并列的落料筒122,粒度不同的产品因重量的差异将分别落入不同的落料筒122中,可以分别收集到不同粒度的产品。

在本发明的某些实施例中,第一送料机123a包括一传送部123a1以及位于传送部123a1上的若干对接口123a2。收窄部122b与对接口123a2一一对接。

本发明同时提出一种粉末冷凝收集方法,该方法包括如下步骤:包含物料液滴的高温气流自进气口112进入冷凝腔体111,温度下降后,液滴逐渐凝固为粉体,在重力的作用下逐渐下降,经过落料斗121,沉积于落料筒122内的挡板122c上,当挡板122c上的粉体沉积至一定重量,挡板122c失衡,从而粉体掉落于送料机123上,经过送料机123的传送进入筛分机125;通过筛分后符合规格的粉末被收料桶126收集。

该粉末冷凝收集装置100作为高纯粉末制备装置的重要组成部件,与粉末冷凝收集方法相配合,分别通过冷凝器110和收集器120实现物料的自动化冷凝和收集,无需人工转移收集,有利于质量控制,高纯粉末产能能够提升20倍,降低了劳动强度,降低了生产成本。

尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施方式,但是本领域的普通技术人员将意识到,在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下,各种改进、增加以及取代是可能的。

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