自动出料设备的制作方法

文档序号:15421762发布日期:2018-09-11 23:38阅读:131来源:国知局

本实用新型属于金属出料、转移处理技术领域,具体来讲,涉及一种自动出料设备。



背景技术:

目前熔盐电解法生产碱金属或碱金属合金的过程中,主要采用人工舀出的方法出料,该出料方法存在氧化损失较大,劳动强度较高的问题。例如,金属锂的生产过程中,将无水氯化钾作为助剂加入到电解槽中,在高温状态下熔融电解制取金属锂。液态金属锂在阴极析出,聚集在熔融盐表面上的特定区域。待液态金属锂积聚到一定量,再人工用金属勺将液态金属锂从电解槽中舀出,导入变压器油中冷却、铸锭。液态金属锂在舀出过程中容易被氧化和污染,造成液态金属锂的氧化损失,降低了金属锂的纯度。而且手动出锂方式工作环境差、劳动强度大、生产效率低。

而熔盐电解法生产金属铝、金属镁的过程中,都使用真空抬包装置对金属产物进行出料和转移。熔盐电解法生产金属稀土或稀土合金的过程中,有时会采用虹吸出炉的方法进行铸锭。但是,金属铝的抗氧化性能比碱金属及碱金属合金好,液态铝的出料和转移过程不需要专门的保护气氛,且现有的抬包装置中存在无法实现液态铝和废渣的有效分离的问题。而金属镁的真空抬包装置的转移液态镁的出口采用螺塞开关且设置在抬包装置的底部,容易出现堵塞后关闭不严的问题,且在真空抬包装置中也难以实现液态镁与废渣的有效分离。另外稀土金属自动出炉装置只具有铸锭的功能,不能用于存储和转移较多的液体金属。且缺少加热保温装置导致稀土金属液体冷却后,容易造成导管堵塞。因此金属铝、金属镁的真空抬包装置及稀土金属的虹吸出炉装置并不适合于碱金属及碱金属合金的情况。

因此,开发一种适用于碱金属及碱金属合金的可有效减少氧化损失、减少劳动强度的自动出料设备,以用于碱金属及碱金属合金制造过程中自动出料是亟待解决的问题。



技术实现要素:

为解决上述现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种自动出料设备,该设备可以减少劳动强度、有效减少碱金属及碱金属合金在出料和转移过程中的氧化损失;根据本实用新型的自动出料设备可应用于碱金属及碱金属合金制造过程中自动出料;也可用于碱金属及碱金属合金从熔炼到铸造工序的出炉、合金化工程的转移等环节。

为了达到上述实用新型目的,本实用新型采用了如下的技术方案:

本实用新型提供了一种自动出料设备,包括:真空发生装置、抬包体和吸取装置;所述真空发生装置与所述抬包体内部连通,所述真空发生装置用于使所述抬包体内部产生和维持真空环境;所述吸取装置与所述抬包体内部连通,所述吸取装置用于通过所述抬包体内部的真空环境与外部环境的压差吸取对象物料至所述抬包体内部。

进一步地,所述自动出料设备还包括运输装置,所述真空发生装置、所述抬包体和所述吸取装置设置于所述运输装置上。

进一步地,所述抬包体包括:内胆、外壳及充气口,所述充气口穿过所述外壳与所述内胆连通,所述充气口上可拆卸地设置有密封所述充气口的上盖;

其中,当向所述充气口充入保护气体给所述内胆内部进行加压时,所述内胆内部的对象物料通过所述吸取装置导出。

进一步地,所述真空发生装置包括真空发生器和第一阀门,所述真空发生器与所述抬包体之间连接有第一阀门,其中,所述真空发生器为真空泵或喷射器。

进一步地,所述真空发生装置还包括除尘器,所述除尘器连接于所述真空发生器与所述第一阀门之间。

进一步地,所述吸取装置包括第一导管、第二阀门和吸头,所述第一导管一端穿过所述外壳通入所述内胆内部,所述第一导管的另一端通过第二阀门与所述吸头连接。

进一步地,所述自动出料设备还包括排渣装置,所述排渣装置与所述抬包体内部连通。

进一步地,所述排渣装置包括第二导管和第三阀门,所述第二导管的一端穿过所述外壳与所述内胆连通,所述第三阀门设置于所述第二导管上,所述第二导管底部与所述内胆的底部平齐或低于所述内胆的底部。

进一步地,所述运输装置上设置有调节平台,所述真空发生装置、所述抬包体及所述吸取装置设置于所述调节平台上,所述调节平台调节所述吸取装置的位置,以使所述吸取装置处于合适的工作位置。

进一步地,所述抬包体和/或所述吸取装置包括自动控温系统。

进一步地,所述对象物料包括碱金属和/或碱金属合金。

本实用新型的有益效果:本实用新型的自动出料设备可有效减少碱金属及碱金属合金在出料和转移过程中的氧化损失、减少劳动强度、提高自动化程度。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述,本实用新型的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚,附图中:

图1是根据本实用新型的实施例的自动出料设备的结构示意图。

具体实施方式

以下,将参照附图来详细描述本实用新型的实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本实用新型,并且本实用新型不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本实用新型的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本实用新型的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中,为了清楚起见,可以夸大元件的形状和尺寸,并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。

将理解的是,尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。

图1是根据本实用新型的实施例的自动出料设备的结构示意图。

参照图1,根据本实用新型的实施例的碱金属及碱金属合金的自动出料设备包括:真空发生装置20、抬包体30和吸取装置40。但可以理解的是,本实用新型并不限制于此,根据本实用新型的实施例的碱金属及碱金属合金的自动出料设备还可以包括其它必要的部件。

具体地,真空发生装置20与抬包体30内部连通。真空发生装置20用于使抬包体30内部产生和维持真空环境。吸取装置40与抬包体30内部连通。吸取装置用于通过抬包体30内部的真空环境与外部环境的压差吸取对象物料至所述抬包体30内部,实现对象物料的自动出料。

具体地,为实现自动出料设备的转移,自动出料设备还设置有运输装置10。真空发生装置20、抬包体30和吸取装置40设置于运输装置10上。运输装置10可使自动出料设备转移至其它工作地点,实现自动出料设备作业的灵活性和便捷性。

根据本实用新型的一种实施方式,抬包体30包括内胆31、外壳32及充气孔33。充气孔33穿过外壳32与内胆31连通。充气口33上可拆卸地设置有密封充气口33的上盖。设置充气口33是为了便于将储存在内胆31内部的对象物料导出。打开上盖34,向充气口33充入保护气体,如氩气等,给内胆31内部加压,使内胆31内部的对象物料通过吸取装置40导出。

根据本实用新型的一种实施方式,真空发生装置20包括真空发生器21和第一阀门22。真空发生器21与抬包体30之间连接有第一阀门22。通常,第一阀门22与抬包体30之间通过一穿过外壳32与内胆31连通的导管连接。打开第一阀门22,启动真空发生器21,使内胆31内部产生和维持真空环境。其中,真空发生器21优选真空泵。当然,真空发生器21还可以选用喷射器或者其它合适的装置,本实用新型对此不做设置。此外,真空发生装置20还包括除尘器23。除尘器23连接于真空发生器21与第一阀门22之间,用于除去进入内胆31的空气的灰尘等杂质,保证内胆31的洁净度。应当理解的是,本实用新型并不限制于此,根据本实用新型的实施例的真空发生装置20还可以包括其它必要的部件。

根据本实用新型的一种实施方式,吸取装置40包括第一导管41、第二阀门和42吸头43。具体地,第一导管41一端穿过外壳32通入内胆31内部。第一导管41的另一端通过第二阀门42与吸头43连接。应当理解的是,本实用新型并不限制于此,根据本实用新型的实施例的吸取装置40还可以包括其它必要的部件。

根据本实用新型的一种实施方式,为了将内胆31内部的废渣排出,根据本实用新型的实施例的自动出料设备还包括有排渣装置50。排渣装置50穿过外壳32与内胆31连通,打开排渣装置50可排出内胆内部的废渣。一般地,排渣装置50包括第二导管51和第三阀门52。第二导管51的一端穿过外壳32与内胆31连通。第三阀门52设置于第二导管51上,用于打开或关断第二导管51。其中,为了使废渣顺利排出,优选地,第二导管51的底部与内胆31的底部平齐或者低于内胆31的底部。应当理解的是,本实用新型并不限制于此,根据本实用新型的实施例的排渣装置50还可以包括其它必要的部件。

根据本实用新型的实施例的自动出料设备在工作过程中,吸取装置40运作时,需将吸头43深入电解槽中,与对象物料接触以便将对象物料吸取出来。因此,作为本实用新型的一种实施方式,为了使吸取装置40工作时,吸头43处于合适的工作位置,自动出料设备还设置有调节平台60。调节平台60设置于所述运输装置60上。所述真空发生装置20、抬包体30及吸取装置40设置于所述调节平台60上。调节平台60可以调节吸取装置40的位置,例如,使吸取装置40上下左右及前后调节方位,以使吸取装置40处于合适的工作位置。

根据本实用新型的一种实施方式,对象物料优选为碱金属和/或碱金属合金。但是本实用新型并不限制于此,对象物料还可以包括其它适用的金属或合金。

液态的碱金属和/或碱金属合金易于存储和转移,因此,抬包体30需要保持恒定的温度,以使存储的碱金属和/或碱金属合金保持液态。故作为本实用新型的一种实施方式,抬包体30还可以设置自动控温系统,以使抬包体30维持恒定的工作温度。吸取的液体碱金属和/或碱金属合金内部混有氧化物渣、熔盐电解质。因此,排渣时,自动控温系统还可以控制抬包体30的温度至熔盐电解质的熔点以上,使熔盐电解质充分融化,便于排出。此外,吸取装置40的第一导管41的折弯处和吸头43的上部容易因为碱金属和/或碱金属合金冷却后造成堵塞。因此,吸取装置40还可以设置自动控温系统,以使第一导管41的折弯处和吸头43的上部或吸取装置40其它易堵塞的部位维持恒定的工作温度。为与自动控温系统配合,内胆31与外壳32之间、第一导管41和吸头43上部的外壁上设置加热原件70和保温层71。在本实施例中,自动控温系统的控温范围为25~650℃。由于碱金属及碱金属合金的熔点较低,例如,锂、钠、钾、铷、铯的熔点分别为180.6℃、97.8℃、63.7℃、39℃、28.6℃,因此,根据本实用新型的实施例的自动控温系统可以满足本实用新型的实施例的自动出料设备的正常工作。

自动出料设备工作时将对象物料通过吸取装置40吸入内胆31,由于外壳32的阻挡,无法直观地看到内胆31内部已吸取的对象物料的液面高度,液面过高易产生危险。因此,根据本实用新型的一种实施方式,自动出料设备还设置有容量指示装置(图未示)。优选地容量指示装置包括设置于抬包体30下部的称重装置和/或设置于抬包体30上部的液面显示装置。其中,称重装置用于称量所述抬包体30的重量。当所述抬包体30的重量达到预设阀值时,称重装置控制真空装置停止工作,以使自动出料设置停止吸取对象物料。重量的预设阀值可以通过抬包体30的内胆31容积和对象物料的密度进行估算。另外,液面显示装置包括显示电路。显示电路包括指示灯和探头,且指示灯与探头连接。探头设置于内胆31内部且探头的高度调整为预设的高度。当内胆31的液面上升至与探头接触时,显示电路导通,从而点亮指示灯,提醒操作者。

自动出料设备主要包括吸取对象物料、导出对象物料、排渣三个工作过程。下面将对本实用新型的实施例的自动出料设备的工作过程进行详细阐述。

吸取对象物料的工作过程:电解槽制造对象物料的过程中,待电解槽中的对象物料产物积聚到可吸取的程度,将自动出料设备通过运输装置10移动到电解槽附近。吸头43伸入电解槽的对象物料的产物积聚处,且通过机动平台60调整吸头43至合适的工作位置。然后打开第一阀门22,启动真空发生器21抽真空。接着打开第二阀门42,从电解槽中吸取对象物料至内胆31。吸取完成后,关闭真空发生器21、第一阀门22、第二阀门23。若有多个电解槽,可移动自动出料设备至下一个电解槽,重复上述操作。工作过程中,自动控温系统维持抬包体30和吸取装置40在合适的工作温度,使内胆31可以长时间储存对象物料以及吸头43上部和第一导管41可以保持稳定的工作状态,不会因冷却的对象物料造成堵塞。当称重装置显示的抬包体的重量达到预设阈值后,称重装置控制真空发生器21停止工作,以使自动出料设备停止吸取操作。结合液面显示装置,当内胆31的液位上升到预设高度时,指示灯亮,提醒操作者,提高作业的安全性。

导出对象物料的工作过程:内胆31可以长时间储存对象物料,当需要使用对象物料进行铸锭或者转移时,可通过运输装置10将自动出料设备移动至作业位置,将吸头43放置在精炼炉或者其它转移处,关闭第一阀门22,打开上盖34,向充气口33充入氩气或其它保护气体给内胆31内部加压,打开第二阀门42,导出对象物料进行铸锭或转移至精炼炉。

排渣的工作过程:当内胆31底部的氧化物渣、混入的熔盐电解质积累到一定程度,可以通过排渣装置50将废渣排出。具体地,利用自动控温系统加热废渣至熔点以上的温度,使废渣充分融化,通过充气口33充入氩气或其它保护气体给内胆31加压,开启第三阀门52通过第二导管51排出废渣。优选地,排渣的操作在内胆31内部的大部分对象物料转移出去之后再进行。排渣过程在氩气或其它保护气体的气氛下进行,可防止一同排出的对象物料被氧化。排出的废渣在保护气氛下进行对象物料与熔盐电解质及渣的分离,回收对象物料与熔盐电解质。

本实用新型的自动出料设备,可自动地从电解槽中吸取碱金属及碱金属合金、并进行导出和转移,有效减少碱金属及碱金属合金在出料和转移过程中的氧化损失、减少劳动强度。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本实用新型,但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本实用新型的精神和范围的情况下,可在此进行形式和细节上的各种变化。

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