一种草酸输送装置以及催化脱脂装置的制作方法

文档序号:15006279发布日期:2018-07-24 21:19阅读:260来源:国知局

本实用新型涉及脱脂工艺领域,具体而言,涉及一种草酸输送装置以及催化脱脂装置。



背景技术:

金属粉末注射成型技术(MIM技术)是传统的粉末冶金工艺与热塑性工程塑料注射成型工艺相结合的新工艺,它把这两项工艺的优势集中于一身。该工艺的基本操作流程是将金属粉末与粘结剂混炼一起制备喂料,然后将喂料放到注塑机中,注入模具得到一定形状的生坯,然后将生坯中的大部分粘结剂给脱脂去除,再进行高温烧结的过程。在这个过程中,对生坯进行催化脱脂一般都会在催化脱脂炉进行,且常采用浓度超87%以上的浓硝酸作为催化剂在催化脱脂炉中对生坯进行催化脱脂反应。

然而,浓硝酸溶液作为催化剂存在着一些问题。首先,浓硝酸在加热情况下会被分解成氮氧化合物,假如直接通过焚烧排放的话,会对环境造成影响。其次,在催化脱脂反应进行时,随着催化脱脂的进行,产品中的聚甲醛粘结剂会被浓硝酸分解成甲醛从产品中散发出来,而硝酸气体又会和甲醛气体产生化学反应,从而降低了炉内硝酸的浓度,降低了脱脂速率。且浓硝酸属于强酸,对人体皮肤和呼吸道会造成直接损害。浓硝酸作为催化剂的催化脱脂炉,由于浓硝酸氧化性也很强,会对一些金属造成氧化腐蚀,那么就局限了催化脱脂炉对金属产品的脱脂种类范围。而将草酸作为催化剂来进行对产品的脱脂催化,那么就可以避免以上问题,同时也会拓宽脱脂产品的金属种类。

然而草酸在标况下呈现为白色的固态粉末状,那么一般的液体泵输送装置就不能适用。并且在将草酸输送到脱脂炉内的路径中,必须保证其输送装置的气密性,因为催化脱脂炉在运行过程中是不允许有空气进入炉内,否则进入炉内的空气就有可能会和催化脱脂产生的甲醛气体发生反应(温度在120℃左右时,甲醛的爆炸极限约为7~73%),造成爆炸危险。另外,草酸粉末长时间暴露在空气中容易吸湿结块,综上,传统的粉末输送装置是不能够安全且有效稳定的将草酸输送到脱脂炉内的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种草酸输送装置,其用于催化脱脂炉的草酸粉末输送,可以有效、稳定且安全地将草酸输送到催化脱脂炉内,并且可以调控草酸的进量,从而实现更高的工艺可控性。

本实用新型的另一目的在于提供一种催化脱脂装置,其能够有效稳定且安全地将草酸输送到催化脱脂炉内,并且可以调控草酸的进量,从而实现更高的工艺可控性,提高脱脂速率。

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种草酸输送装置,其包括依次连通的储料箱、送料装置以及气化箱,送料装置包括有料筒和位于料筒内部的送料机构,送料机构包括螺旋叶片和转轴,转轴穿过螺旋叶片的轴线并与螺旋叶片固定连接,螺旋叶片环绕转轴并沿转轴的轴向方向延伸且与料筒的内壁形成螺旋状的送料通道,料筒的两端分别设有送料口和出料口,送料装置通过送料口与储料箱连通,送料装置通过出料口与气化箱连通,气化箱设有用于与催化脱脂炉相连的出料管。

在本实用新型较佳的实施例中,上述送料口与储料箱底部设有的草酸输出口之间采用波纹管或透明软管对接。

在本实用新型较佳的实施例中,上述储料箱上装配有震动器。

在本实用新型较佳的实施例中,上述气化箱包括有相互连通的进料管、气化室以及出料管,气化箱通过进料管与送料装置的出料口连通。

在本实用新型较佳的实施例中,上述气化室为由侧壁形成的气化箱体,侧壁由内至外包括有加热层以及保温层。

在本实用新型较佳的实施例中,与侧壁相连围成气化室的底壁装配有搅拌风叶。

在本实用新型较佳的实施例中,上述气化箱设有第一观察孔和/或第二观察孔,第一观察孔设于进料管的外壁,用于观察出料情况,第二观察孔设于气化室的外壁,用于观察气化室中的草酸气化的情况。

在本实用新型较佳的实施例中,上述气化箱的进料管上设有氮气进气口。

在本实用新型较佳的实施例中,上述气化箱设有用于对气化箱中的气体压力进行实时检测的气体压力表。

一种催化脱脂装置,其包括有催化脱脂炉以及上述草酸输送装置,催化脱脂炉与草酸输送装置通过出料管连通。

本实用新型实施例的有益效果是:

本实用新型提供一种草酸输送装置,其包括依次连通的储料箱、送料装置以及气化箱,送料装置包括有料筒和位于料筒内部的送料机构,送料机构包括螺旋叶片和转轴,转轴穿过螺旋叶片的轴线并与螺旋叶片固定连接,螺旋叶片环绕转轴并沿转轴的轴向方向延伸且与料筒的内壁形成螺旋状的送料通道,料筒的两端分别设有送料口和出料口,送料装置通过送料口与储料箱连通,送料装置通过出料口与气化箱连通,气化箱设有用于与催化脱脂炉相连的出料管。其用于催化脱脂炉的草酸粉末输送,可以有效、稳定且安全地将草酸输送到催化脱脂炉内,并且可以调控草酸的进量,从而实现更高的工艺可控性。此外,本实用新型还提供一种催化脱脂装置,其包括有催化脱脂炉以及上述草酸输送装置,催化脱脂炉与草酸输送装置通过草酸输送装置上的出料管连通,其能够有效、稳定且安全地将草酸输送到催化脱脂炉内,并且可以调控草酸的进量,从而实现更高的工艺可控性,提高催化脱脂炉的脱脂速率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的草酸输送装置的结构示意图;

图2为图1中的储料箱在第一视角下的结构示意图;

图3为图1中的送料装置在第一视角下的结构示意图;

图4为图1中的气化箱在第一视角下的结构示意图;

图5为图1中的气化箱在第二视角下的结构示意图。

图中:10-草酸输送装置;100-储料箱;110-搅拌机构;109-草酸输出口;113-震动器;200-送料装置;201-送料口;203-螺旋叶片;205-转轴;207-步进电机;209-出料口;300-气化箱;310-进料管;311-第一观察孔;312-第二观察孔;315-氮气进气口;317-气体压力表;321-加热层;323-保温层;325-搅拌风叶;320-气化室;330-出料管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

请参照附图1,本实用新型提供的一种草酸输送装置10,其包括依次连通的储料箱100、送料装置200以及气化箱300。

请参照附图2,储料箱100,其内设置有搅拌机构110,用于将草酸粉末搅拌均匀。在本实施例中,储料箱100采用不锈钢板卷圆而成的筒状结构,优选地,储料箱100包括有相互连接的圆柱形结构以及圆锥形结构,圆锥口为储料箱100底部设有的草酸输出口109,密封口处采用快接法兰配合快接卡箍的形式进行密封,这样既能起到密封的作用,也方便拆卸清理。

具体地,储料箱100还安装有电机,优选为减速电机,电机与储料箱100内的搅拌机构110连接,优选地,电机与搅拌机构110之间采用联轴器连接的方式,电机带动搅拌机构110运转,对储料箱100中的草酸粉末进行不间断地旋转搅拌,并且可以进行顺时针和/或逆时针间断性地搅拌,使储料箱100内的草酸能够被充分地搅拌均匀,防止草酸因为长时间不用,结成大块以致堵塞下料孔。

进一步地,本实用新型提供的储料箱100还可以装配有震动器113,具体地,震动器113安装于上述储料箱100的上部,其作用是配合搅拌机构110,使草酸能够均匀地在重力的影响下从储料箱100底部的草酸输出口109均匀地下料,震动器113振幅可以调节,更能适应在不同工况下的使用。

请参照附图2及附图3,储料箱100的草酸输出口109与送料装置200的送料口201相对设置,且送料口201与草酸输出口109之间采用波纹管或透明软管对接,具体为PU(聚氨酯材料)波纹管或透明PTFE(聚四氟乙烯)管,透明软管对接的好处在于,既能起到震动缓冲的作用,又方便使用者观察草酸的下料情况。

送料装置200,其包括有料筒和位于料筒内部的送料机构,该送料机构包括螺旋叶片203和转轴205,转轴205穿过螺旋叶片203的轴线并与螺旋叶片203固定连接,螺旋叶片203环绕转轴205并沿转轴205的轴向方向延伸且与料筒的内壁形成螺旋状的送料通道,优选地,转轴205与料筒同轴设置,料筒活动套设于螺旋叶片203外,即转轴205上的螺旋叶片203与料筒的管道的内径相匹配,料筒管道的内径大于或等于与螺旋叶片203的外径,使得送料机构能够稳定地在料筒内旋转,料筒的两端分别设有送料口201和出料口209,进一步地,送料装置200的送料口201可以优选设置为锥口结构,以使在出料口209挤出的物料或草酸更加紧实均匀。

送料机构能够稳定地运转并将物料或草酸沿着送料通道从送料口201一直运输到出料口209,送料装置200的送料口201与储料箱100的草酸输出口109连通,送料装置200通过出料口209与气化箱300连通。

进一步地,送料装置200还可以包括有电机,优选为步进电机207,步进电机207与转轴205之间采用联轴器连接,转轴205的旋转方向和旋转速度由步进电机207控制,且步进电机207没有最低转速要求,因此,草酸的出料量可以控制到非常精细,这样能更方便地控制草酸地气化,因为过量的草酸气化会导致气化箱300内气压过高,这样会导致气态草酸可能从密封法兰处逃逸出来,也可能使气态草酸逆流进送料装置200,此外,过量的气化草酸会导致进入催化脱脂炉中的草酸量过大,从而影响脱脂产品,使产品表面出现鼓包缺陷的情况大大增加。

请参照附图4,当草酸粉末从送料装置200的出料口209被挤压出料,物料或草酸会进入气化箱300中。

气化箱300,其包括有相互连通的进料管310、气化室320以及出料管330,气化箱300通过进料管310与送料装置200的出料口209连通,气化箱300设有用于与催化脱脂炉相连的出料管330。在本实施例中,气化箱300为圆柱形结构,进料管310与出料管330均设置于气化室320的上方,优选为平行于气化室320的轴线设置于气化室320的上方,使得气化箱300的结构显得更加紧凑。需要说明的是,在其他实施例中,进料管310和出料管330与气化室320之间的位置可以根据实际情况作出调整,进料管310和出料管330可以设置与围成气化室320的侧壁上。

进一步地,再次参照附图4,气化室320为由侧壁形成的气化箱体,该侧壁由内至外包括有加热层321以及保温层323。在本实施例中,包围气化室320的侧壁采用陶瓷加热板以及保温层323,优选为气凝胶保温层323,与该侧壁相连接的底壁采用铝合金加热板制作,这样设置,可以做到快速地对气化室320升温,外部的气凝胶保温层323进行保温作用,可以使气化室320内部升温更加均匀快速,保温性能更好。

进一步地,与上述侧壁相连围成气化室320的底壁装配有搅拌风叶325。搅拌风叶325连接有电机,优选为减速电机,减速电机与搅拌风叶325的转轴之间通过联轴器连接,在装置运作时,减速电机旋转带动联轴器,使气化室320内部的搅拌风叶325旋转,搅拌风叶325的设置可以使得从进料管310掉落入气化室320的草酸粉末均匀地平摊在底面,使草酸能够更快速均匀地气化。气化后的草酸通过气化箱300的出料管330进入催化脱脂炉。

进一步地,出料管330的管壁上也可以设置有加热层321,具体为陶瓷加热圈。因为气化后的草酸通过出料管330会进入催化脱脂炉,由于气态草酸预冷就会凝结,出料管330上陶瓷加热圈的设置可以使得草酸保持气态,顺利进入催化脱脂炉中进入反应。

需要说明的是,上述加热层321,包括陶瓷加热板、铝合金加热板或陶瓷加热圈的温度都是由气化箱300内设有的热电偶来感知并传达到设有的温控元器件上进行温度控制,气化室320和出料管330管道上的温度控制在140℃~150℃。

进一步地,请参照附图5,气化箱300的进料管310还可以设有氮气进气口315。氮气进气口315通入的是常温的氮气,一方面是为了防止气化室320内的温度传递到进料管310上,使出料管330处的草酸粉末提前气化,另一方面,氮气作为惰性气体,持续地通入氮气可以使得草酸气化室320内部呈现一种增压状态,可以有效地防止空气跑进气化室320中。

进一步地,气化箱300还可以设置用于对气化箱300中的气体压力进行实时检测的有气体压力表317。

进一步地,再次参照附图5,气化箱300还可以设置第一观察孔311和/或第二观察孔312,第一观察孔311设于进料管310的外壁,用于观察出料情况,第二观察孔312设于气化室320的外壁,用于观察气化室320中的草酸气化的情况。

进一步地,气化箱300中设有快接法兰的对接处,如进料管310、出料管330与气化室320的外壁处,均设有PTFE密封圈和卡箍配合进行密封,这样便于安装和拆卸。

综上所述,本实用新型提供了一种草酸输送装置,其包括依次连通的储料箱、送料装置以及气化箱,送料装置包括有料筒和位于料筒内部的送料机构,送料机构包括螺旋叶片和转轴,转轴穿过螺旋叶片的轴线并与螺旋叶片固定连接,螺旋叶片环绕转轴并沿转轴的轴向方向延伸且与料筒的内壁形成螺旋状的送料通道,料筒的两端分别设有送料口和出料口,送料装置通过送料口与储料箱连通,送料装置通过出料口与气化箱连通,气化箱设有用于与催化脱脂炉相连的出料管。其用于催化脱脂炉的草酸粉末输送,可以有效、稳定且安全地将草酸输送到催化脱脂炉内,并且可以调控草酸的进量,从而实现更高的工艺可控性。此外,本实用新型还提供一种催化脱脂装置,其包括有催化脱脂炉以及上述草酸输送装置,催化脱脂炉与草酸输送装置通过草酸输送装置上的出料管连通,其能够有效稳定且安全地将草酸输送到催化脱脂炉内,并且可以调控草酸的进量,从而实现更高的工艺可控性,提高催化脱脂炉的脱脂速率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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