制粒机及制粒方法与流程

本发明涉及高纯稀散金属制备领域，尤其涉及一种制粒机及制粒方法。

背景技术：

硒是一种常用的高纯金属，硒可应用于冶金、玻璃、陶瓷、电子、太阳能、饲料等众多领域，且随着世界经济的发展和新的应用领域的出现，硒的下游需求不断增长。随着硒的应用越来越广泛，业界对硒颗粒均匀度、稳定度和含氧量提出了越来越高的要求。

由广东省稀有金属研究所提出的cn105967152b-一种制备高纯无氧硒颗粒的方法和装置实现了高纯半圆球形硒粒的连续生产，然而其生产效率仍然不能满足需求，其存在硒粒脱落困难进而造成收集困难、人工操作困难等缺陷，制粒装置仍然存在很大的改进空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术问题，提出一种生产效率高、自动收集颗粒、颗粒均匀且稳定性高的一种制粒机及制粒方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种制粒机，用于制造和收集颗粒，其包括若干供料机构、与供料机构一一对应并上下连接的若干滴液装置、位于滴液装置下方的收料机构以及将滴液装置和收料机构罩设于内的手套箱，滴液装置包括石英漏斗、加热套、漏斗上盖、漏斗保护壳，石英漏斗置于加热套内，漏斗保护壳包覆于加热套外，漏斗上盖盖设于加热套上，石英漏斗包括漏斗壁以及由漏斗壁围设形成的漏斗腔，漏斗壁底端凸伸出若干漏管，漏管与漏斗腔连通，加热套和漏斗保护壳均设置有与漏管对应的对应孔，在装配后，漏管贯穿对应孔向外凸伸出加热套和漏斗保护壳。

作为本发明的进一步改进，所述漏斗壁包括一半圆柱底壁，若干漏管形成对称的两列居于半圆柱底壁两侧。

作为本发明的进一步改进，每列的相邻漏管之间等间距设置。

作为本发明的进一步改进，收料机构包括滚轮、刮刀部、主动轮、从动轮、固定支撑滚轮的立体架以及接料簸箕，从动轮与滚轮一端同轴连接，主动轮与从动轮之间通过皮带或者链条连接。

作为本发明的进一步改进，滚轮包括一主轴和与主轴同轴转动的一镜面轮，从动轮与主轴一端同轴连接且主轴由从动轮带动，滴液装置始终位于镜面轮的正上方，接料簸箕始终位于镜面轮的正下方。

作为本发明的进一步改进，刮刀部包括一固定杆、若干刮刀架以及若干刮刀，固定杆与主轴平行设置，固定杆的两端分别固定于立体架的相对的滚轮架上，每一刮刀架能够沿着固定杆滑动。

作为本发明的进一步改进，每一刮刀包括刮刀固定部和刀刃，刮刀固定部一一对应的固定于刮刀架下端，刀刃指向滚轮的镜面轮。

作为本发明的进一步改进，刀刃与镜面轮之间的最短间距不大于滴落于镜面轮上冷却形成的颗粒沿着镜面轮径向的尺寸。

作为本发明的进一步改进，立体架包括自下而上的底座、相对的一对滚轮架、相对的一对升降段，每一滚轮架为一中空的方形框，每一升降段包括第一升降段和第二升降段，底座包括底板和自底板向上延伸的四个支撑柱，四个支撑柱分别固定于底板的四角上，每一滚轮架竖直固定于两个支撑柱上方，第一升降段和第二升降段能够在滚轮架上方进行升降。

作为本发明的进一步改进，主轴两端分别贯穿一个滚轮架使得主轴架设于该对滚轮架上。

作为本发明的进一步改进，接料簸箕的两端分别固定于底座的对角支撑柱上。

作为本发明的进一步改进，供料机构包括料筒、放料器以及上下分别连接料筒和放料器的星型卸料阀，放料器设置有控制出料速率的开关。

作为本发明的进一步改进，石英漏斗内置一称重传感器，且称重传感器与放料器的开关电性连接。

作为本发明的进一步改进，料筒包括空心圆柱形的主体筒、自主体筒向下延伸的集料筒以及一盖设于主体筒上方的料筒盖。

本发明同时提出一种制粒方法，其上述的制粒机，该制粒方法包括如下步骤：

s1、向供料机构的料筒内装入固态物料；固态物料依次通过星型卸料阀和放料器；

s2、放料器的开关控制固态物料从放料器进入滴液装置的速率；

s3、固态物料自放料器进入石英漏斗，启动加热套的加热，加热套为熔融固态物料提供热源，固态物料在石英漏斗内被熔融成为液态物料；

s4、液态物料通过漏管滴落于镜面轮上，液态物料冷却成为颗粒；

s5、随着镜面轮旋转，部分颗粒在重力作用下自然脱落至接料簸箕内，未自然脱落的部分颗粒，在触碰到刀刃后，被刮落至接料簸箕内。

本制粒机及制粒方法能够实现自动化生产，投料完成后，在生产过程中不需要人工操作，只需要接料打包即可，极大的减少人工的投入，非常符合现代车间生产管理中所提倡的节能降耗管理模式，且生产效率高，所制备得到的颗粒产品质量好、均一性高。

附图说明

图1为本发明制粒机的整体结构示意图。

图2为本发明制粒机的部分结构示意图一。

图3为本发明制粒机的部分结构示意图二。

图4为本发明制粒机的滴液装置的爆炸结构示意图。

图5为本发明制粒机的滴液装置的装配结构示意图。

图6为本发明制粒机的滚轮的装配结构示意图。

图7为本发明制粒机的刮刀部的结构示意图。

图8为本发明制粒机的供料机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上（包括两个）；除非另有规定或说明，术语“连接”“连通”、等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接、可拆卸连接、或一体地连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“连通”可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通。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申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

请参阅图1、2，一种制粒机1，其包括若干供料机构11、与供料机构一一对应并上下连接的若干滴液装置12、位于滴液装置12下方的收料机构13以及将滴液装置12和收料机构13罩设于内的手套箱14。

请参阅图3，供料机构11包括料筒111、放料器112以及上下分别连接料筒111和放料器112的星型卸料阀113。

在某些实施例中，放料器112和星型卸料阀113之间依靠法兰114连接。

料筒111包括空心圆柱形的主体筒111a、自主体筒111a向下延伸的集料筒111b以及一盖设于主体筒111a上方的料筒盖111c，集料筒111b自上而下的横截面积逐步减小。

放料器112设置有控制出料速率的开关（图上未示出）。

星型卸料阀113的作用是：均匀精确的供料，同时也最大限度的隔绝手套箱14内部与外部的空气连通，正常供料的同时，有效保持手套箱14内的无氧环境。

请参阅图4、图5，滴液装置12包括石英漏斗121、加热套122、漏斗上盖123、漏斗保护壳124，石英漏斗121置于加热套122内，漏斗保护壳124包覆于加热套122外，漏斗上盖123盖设于加热套122上，石英漏斗121包括漏斗壁121a以及由漏斗壁121a围设形成的漏斗腔121b，漏斗壁121a底端凸伸出若干漏管121c，漏管121c与漏斗腔121b连通，加热套122和漏斗保护壳124均设置有与漏管121c对应的对应孔（图上未示出），在装配后，漏管121c贯穿对应孔向外凸伸出加热套122和漏斗保护壳124。

漏斗壁121a包括一半圆柱底壁121a1，若干漏管121c形成对称的两列居于半圆柱底壁121a1两侧。

在一些实施例中，石英漏斗121内置一称重传感器（图上未示出），且称重传感器与放料器112的开关电性连接，称重传感器始终控制石英漏斗121内液态物料的重量，并根据滴液的速率，控制放料器112向石英漏斗121的加料速率，使石英漏斗121里面的物料液面始终保持在最佳的滴粒状态的高度，从而保证物料颗粒质量的稳定性。

每列的相邻漏管121c之间等间距设置。等间距设置可以确保每个漏管121c所受到的压力一致，进而使得所滴落的液滴的大小保持一致，进而所制备得到的颗粒的粒径一致性好。

加热套122包括若干外接线122a，外接线122a与外部电源电性连接。加热套122为熔融物料提供热源。在本实施例中，加热套122包括两根外接线122a。

滴液装置12还包括一石英垫板125，石英垫板125垫设于漏斗上盖123和加热套122之间。石英垫板125起到隔热的作用，避免加热套122和漏斗上盖123直接接触，延长漏斗上盖123的使用寿命。

漏斗上盖123上开设至少一个进料孔123a。具体的，进料孔123a呈一长方形或正方形，所述进料孔123a上方设置一对接口123b，对接口123b由向上弯折的四条折边123b1形成，四条折边123b1的高度平齐。放料器112下端与对接口123b对接连接。

漏斗保护壳124包括本体部124a以及自本体部124a向侧面凸出的侧边部124b，在本体部124a与侧边部124b交接处开设有两个装配孔124c，在加热套122与漏斗保护壳124装配时，装配孔124c便于包括外接线122a的加热套122向下装配，避免外接线122a被夹。

侧边部124b包括接线盒盖124b1，在外接线122a与外部电源电性连接后，接线盒盖124b1通过螺钉固定于侧边部124b使得侧边部124b封闭。

收料机构13包括滚轮131、刮刀部132、主动轮133、从动轮134、固定支撑滚轮131的立体架135以及接料簸箕136，从动轮134与滚轮131一端同轴连接，主动轮133与从动轮134之间通过皮带或者链条连接。主动轮133与从动轮134固定于立体架135的同一侧。

立体架135包括自下而上的底座135a、相对的一对滚轮架135b、相对的一对升降段135c，每一滚轮架135b为一中空的方形框，每一升降段135c包括第一升降段135c1和第二升降段135c2，底座135a包括底板135a1和自底板135a1向上延伸的四个支撑柱135a2，四个支撑柱135a2分别固定于底板135a1的四角上，每一滚轮架135b竖直固定于两个支撑柱135a2上方，第一升降段135c1和第二升降段135c2能够在滚轮架135b上方进行升降。滴液装置12上下端分别固定于第一升降段135c1和第二升降段135c2，因此，滴液装置12能够根据需要随着第一升降段135c1和第二升降段135c2进行升降。

滚轮131包括一主轴131a和与主轴131a同轴转动的一镜面轮131b，镜面轮131b沿着g方向的截面半径大于主轴131a沿着g方向的截面半径。从动轮134与主轴131a一端同轴连接且主轴131a由从动轮134带动。滴液装置12始终位于镜面轮131b的正上方，接料簸箕136始终位于镜面轮131b的正下方。在一些实施例中，滚轮131内置循环冷却水，循环冷却水冷却镜面轮131b。主轴131a两端分别贯穿一个滚轮架135b使得主轴131a架设于该对滚轮架135b上。

刮刀部132包括一固定杆132a、若干刮刀架132b以及若干刮刀132c，固定杆132a与主轴131a平行设置，固定杆132a的两端分别固定于立体架135的相对的滚轮架135b上，每一刮刀架132b能够沿着固定杆滑动132a。每一刮刀132c包括刮刀固定部132c1和刀刃132c2，刮刀固定部132c1一一对应的固定于刮刀架132b下端，刀刃132c2指向滚轮131的镜面轮131b。

刀刃132c2与镜面轮131b之间的最短间距不大于滴落于镜面轮131b上冷却形成的颗粒沿着镜面轮131b径向的尺寸。在一些实施例中，颗粒沿着镜面轮131b径向的尺寸为1mm，则刀刃132c2与镜面轮131b之间的最短间距不大于1mm能够确保刀刃132c2能够刮下粘附于镜面轮131b上未自然脱落的颗粒。

接料簸箕136的两端分别固定于底座135a的对角支撑柱135a2上。自然脱落和被刮下的颗粒均落于接料簸箕136内被收集。接料簸箕136上安装有一震动马达136a，震动马达136a提供动力促进颗粒的进一步移动并被收集，不滞留于接料簸箕136内。

滴液装置12和收料机构13均罩设于手套箱14内，手套箱14为无氧手套箱，手套箱14给滴液装置12、收料机构13提供无氧的环境。手套箱14包括若干透明窗141，透明窗141用于观察滴液装置12和收料机构13的运行状态。

本发明同时提出一种制粒方法，其采用上述的制粒机100，该制粒方法包括如下步骤：

s1、向供料机构11的料筒111内装入固态物料；固态物料依次通过星型卸料阀113和放料器112；

s2、放料器112的开关控制固态物料从放料器112进入滴液装置12的速率；

s3、固态物料自放料器112进入石英漏斗121，启动加热套122的加热，加热套122为熔融固态物料提供热源，固态物料在石英漏斗121内被熔融成为液态物料；

s4、液态物料通过漏管121c滴落于镜面轮131b上，液态物料冷却成为颗粒；

s5、随着镜面轮131b旋转，部分颗粒在重力作用下自然脱落至接料簸箕136内，未自然脱落的部分颗粒，在触碰到刀刃132c2后，被刮落至接料簸箕136内。

该制粒机及制粒方法非常适用于在无氧微正压状态环境下生产无氧高纯硒粒。

s5中部分颗粒在重力作用下自然脱落的原因在于：经过融化的液态物料通过漏管滴到恒速运转的镜面轮上，内部流动的循环冷却水保持镜面轮的温度恒定在最佳工作状态，从而使液态物料能快速冷却凝固，由于液态物料与镜面轮由不同材质的金属制备而成，不同材质的金属的热胀冷缩速率不相同，因此，由液态物料冷却形成的颗粒会很自然的与镜面轮分离，颗粒由于自重原因会自动掉落到镜面轮下方的接料簸箕中。

该制粒机及制粒方法巧妙的运用镜面轮的圆周表面，尽最大效能的利用了有限的手套箱的空间，在同等手套箱的空间内，其制备无氧硒粒的生产效率比背景技术中提到的广东省稀有金属研究所开发的“制备高纯无氧硒颗粒的方法和装置”提高了近20倍。

通过称重传感器使滴粒漏斗里面的高纯硒溶液液面始终保持在最佳的滴粒状态的高度，从而保证了颗粒产品质量的稳定性。

本制粒机及制粒方法能够实现自动化生产，投料完成后，在生产过程中不需要人工操作，只需要接料打包即可，极大的减少人工的投入，非常符合现代车间生产管理中所提倡的节能降耗管理模式，且生产效率高，所制备得到的颗粒产品质量好、均一性高。

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。