本实用新型涉及冶金技术领域，具体涉及一种固态物料添加装置。
背景技术：
利用熔盐电解法提炼纯金属，例如利用海绵钛作为固态物料借助熔盐电解法可制备高纯钛晶体，海绵钛颗粒的大小为2.0～25.4毫米。如果直接将固态物料加入电解槽，固体物料掺杂有空气，空气中的成分(如氧气和水蒸气)与待提纯物质或电解槽的槽体(主要成分为铁元素)发生反应，将影响待提纯物质的纯度，因此需要通过固态物料添加装置向电解槽内加入固态物料。
现有的一种固态物料添加装置，参照图1，包括：杆状部100、两端开口的桶体200。杆状部100包括：杆体110、位于杆体一端的封口部120，封口部120具有斜面结构。杆体110位于桶体200内，封口部120在桶体200一端口一侧位于桶体200外，杆体110的另一端在桶体200另一端口一侧位于桶体200外，当悬挂杆体110的另一端使杆体110处于悬挂状态时，封口部120密封桶体200的一端口；当杆体110相对于桶体200向封口部120方向移动时，封口部120与桶体200分离，桶体200内的固态物料沿着斜面结构的斜面下滑。
现有技术中，参照图1，杆体110和固态物料直接接触，杆体110表面受到固态物料的挤压，在卸料阶段，杆体110相对桶体200向封口部120方向移动，杆体110在反方向上受到摩擦力，造成杆体110相对桶体200向封口部120方向运动缓慢，影响卸料的速率，有时甚至出现杆体110被抱死、固态物料无法卸出的情况。
技术实现要素：
本实用新型解决的问题是使用现有的一种固态物料添加装置时，在卸料过程中，由于摩擦力的影响，杆体相对桶体向封口部方向运动缓慢，有时甚至出现杆体被抱死、固态物料无法卸出的情况。
为解决上述问题，本实用新型提供一种固态物料添加装置，包括：具有内腔的桶体，所述内腔贯穿桶体的两端；杆状部，插入所述内腔、且两端伸出所述内腔，其中一端为封口部，通过提拉另一端能够使所述杆状部往复运动，以使所述封口部打开或关闭所述内腔的一端口；还包括：中空的杆套，所述杆套固定连接于所述内腔，所述杆状部插设于所述杆套，所述杆套至少部分处于所述内腔中，在所述内腔中杆套存在位置，所述杆套隔开固态物料与所述杆状部，所述杆状部能够相对杆套沿桶体高度方向往复运动。
可选的，所述杆套包括：套件和连接件，所述套件通过连接件与桶体内腔固定连接，所述杆状部穿过所述套件。
可选的，封口部关闭桶体内腔一端口的状态下，所述杆状部从所述内腔另一端口处延伸至所述封口部起始处被单一所述杆套包围。
可选的，封口部关闭桶体内腔一端口的状态下，所述杆状部从内腔另一端口处延伸至所述封口部起始处有至少两个所述杆套在所述杆状部上依次间隔排列，分段包围所述杆状部。
可选的，所述固态物料添加装置还包括：定位结构，所述定位结构套设在所述杆状部上，位于所述杆状部从所述杆套中伸出的部分，起到限制所述杆状部沿径向方向上晃动的作用。
可选的，所述定位结构包括：环状件和支撑件，所述环状件通过支撑件与桶体内腔固定连接，所述杆状部通过所述环状件的中心。
可选的，所述杆状部还包括：杆体，所述杆体的一端与所述封口部固定连接，另一端沿所述桶体高度方向延伸至所述桶体的另一端口并伸出。
可选的，所述封口部为圆锥体结构或截顶锥体结构，且所述桶体内腔的内径小于所述圆锥体结构或截顶锥体结构的最大外径。
可选的，所述固态物料添加装置还包括：限位结构，位于所述桶体的外壁，用于阻挡所述桶体向所述封口部方向的移动。
可选的，所述固态物料添加装置为海绵钛添加装置，应用于熔盐电解法制备高纯钛晶体。
可选的，所述杆套背离所述封口部一侧的套口边缘与所述杆状部的间隙小于2.0毫米。
可选的，所述杆套背离所述封口部一侧的套口边缘与所述杆状部的间隙小于0.5毫米。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
本实用新型的固态物料添加装置，杆状部插设于杆套内，杆套相对桶体位置一直保持固定，杆状部在杆套中沿桶体高度方向上可以往复运动。添料前，悬挂杆状部，封口部密封桶体的一端口。装料时，有杆套存在的位置，固态物料位于桶体和杆套之间。卸料时，杆状部相对桶体向封口部方向移动，有杆套存在的位置，固态物料与杆状部不接触，杆状部径向方向上不会受到固态物料的挤压，因此杆状部受到的摩擦力显著减弱，杆状部移动速度加快，卸料过程的时间被有效缩短，杆状部被抱死的情况也被有效的避免。本实用新型利用简单的力学原理实现固态物料的装料和卸料，不使用任何机械动力装置，卸料过程快速流畅。
附图说明
图1是现有技术中的固态物料添加装置的结构示意图；
图2是本实用新型第一具体实施例的固态物料添加装置的结构示意图和俯视图；
图3是本实用新型第二具体实施例的固态物料添加装置的结构示意图。
具体实施方式
针对背景技术所披露的问题，发明人对固态物料添加装置的卸料过程进行了研究。参照图1，发明人注意到，现有技术中，固态物料添加装置在卸料时之所以会出现杆状部100被抱死的情况是由于杆状部100与固态物料直接接触，杆状部100在相对桶体200向封口部120方向移动时在径向方向上受到固态物料的挤压，杆状部100在反方向上受到较大的摩擦力。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
第一具体实施例
参照图2，固态物料添加装置包括具有内腔的桶体20、杆状部10、中空的杆套30。所述内腔贯穿桶体20的两端，内腔的一端为进料口，一端为出料口。杆状部10插入所述内腔，且两端伸出内腔。杆状部10的一端为封口部12，通过提拉杆状部10的另一端，能够使所述杆状部10往复运动，以使封口部12打开或关闭内腔的一端口即出料口。杆套30固定连接于所述内腔，所述杆状部10插设于杆套30，杆状部10能够相对所述杆套30中沿桶体20的高度方向往复移动。所述杆套30至少部分处于内腔，由于固态物料放置于内腔中，处于内腔以外的杆套30部分对减少杆状部10在卸料过程中相对桶体20运动时所受到的摩擦力没有作用，因此要求所述杆套30至少部分处于内腔。固态物料添加装置利用简单的力学原理，在卸料的过程中桶体20和杆套30相对静止，杆状部10相对桶体20向封口部12方向移动，使得封口部12迅速与桶体20的出料口分离，避免了杆状部10被抱死的情况的发生。
参照图2，所述杆状部10除包括封口部12外，还包括杆体11，杆体11的一端与封口部12固定连接，另一端沿桶体20高度方向延伸至桶体20的另一端口即出料口并伸出。杆体11和封口部12可以是一体的，也可以是采用焊接、粘接、铆接或螺栓方式固定连接。杆体11可以为圆杆、方杆或其他不规则形状。封口部12为圆锥体结构或截顶锥体结构，且所述桶体20内腔的内径小于所述圆锥体结构或截顶锥体结构的最大外径。在本实施例中，参照图2，杆体11选择圆杆，封口部12选择圆锥体结构。当添加装置处于卸料状态时，固态物料会沿着圆锥体结构或截顶锥体结构的斜面下落，下落的范围以杆状部10为中心360°范围内均匀分布。
参照图2，所述杆套30包括：套件31和连接件32，套件31用于阻隔杆状部10与固态物料的接触，连接件32用于将套件31与桶体20内腔固定连接。套件31是中空结构，套件31具有两个端口，所述杆状部10从套件31的两个端口伸出，套件31靠近桶体20进料口的端口与杆状部10的间隙需足够小，以避免固态物料进入间隙。固态物料添加装置作为海绵钛添加装置，应用于熔盐电解法时，杆套30背离所述封口部12一侧的套口边缘与杆状部10的间隙应满足小于2毫米，可选的，间隙小于0.5毫米，以防止海绵钛颗粒进入杆套30和杆状部10之间，对杆状部10的运动造成阻碍。套件31形状可以是圆柱状、棱柱状或不规则形状。连接件32的形状可以是片状、棒状或不规则形状。在本实施例中，参照图2，套件31为圆柱状结构，连接件为棒状结构。连接件32的排布可以是以桶体20的中心轴线所在的一个平面为对称面呈对称排布，还可以是围绕桶体20的中心轴线均匀分布，连接件32还可以是由相对的两个平面结构构成，或者呈不对称分布。在本实施例中，参照图2，杆套30的连接件32包括四根横梁，四根横梁都在桶体20的径向方向上，其中两根呈180°位于杆套30一端口处，另两根也呈180°位于杆套30的另一端口处，四根横梁在一平面内，以桶体20的中心轴线为对称轴对称分布，所述连接件32的分布方式能够对套件31起到较好的固定作用，并且在装料时，固态物料容易穿过连接件32。
杆状部10上的杆套30可以是一个，也可以是多个。在本实施例中，参照图2，所述封口部12关闭桶体20的出料口状态下，所述杆状部10从进料口位置处至所述封口部12起始处被单一所述杆套30包围。在卸料的过程中，在杆套30的围护下，杆状部10相对桶体20向封口部12方向时，摩擦力被显著减少，杆状部10能够顺畅的运动。
参照图2，所述添加装置还包括：限位结构40，位于桶体20的外壁，用于阻挡桶体20向封口部12方向移动。在本实施例中，参照图2，限位结构40为长方体结构，位于桶体20外壁的两侧。在卸料过程中，限位结构40与外部环境设置的阻挡物接触，形成对桶体20的支撑，使得桶体20保持静止状态。
参照图2，结合相应的熔盐电解工艺对固态物料添加装置的使用过程进行描述：(1)装料过程，悬挂杆体11从桶体20的进料口伸出的一端，使装有固态物料的添加装置处于悬挂状态，整个添加装置脱离地面。此时，桶体20和杆套30的重量全部作用在封口部12上，即封口部12密封桶体20的出料口，固态物料不会发生泄漏。(2)转移物料过程，将装有固态物料的添加装置置于熔盐电解装置的密封腔内，将杆体11从桶体20的进料口伸出的一端与密封腔的顶端的吊索结构连接。(3)抽真空、烘干处理：对密封腔进行抽真空，排出添加装置中的空气，避免后续的电解反应中，氧与提纯物质发生反应而污染提纯物质。然后，对密封腔进行烘干处理，以排出固态物料中的水分。(4)卸料过程，通过运行密封腔内的吊索结构使添加装置沿桶体20方向朝电解槽移动，桶体20在限位结构40与密封腔内壁设置的阻挡物碰触后静止，杆状部10相对桶体20向封口部12方向移动，封口部12与桶体20的一端口分离形成间隙，桶体20内的固态物料从所述间隙下落。由于杆套30的存在，有效减少了杆状部10相对桶体20向封口部12方向移动时在反方向上受到的摩擦力，避免了杆状部10被抱死情况的发生。
第二具体实施例
参照图3，本实施例与第一实施例的第一个不同之处在于：所述封口部12关闭桶体20的出料口状态下，所述杆状部10从桶体20的进料口位置至封口部12起始处有两个杆套30间隔排列，分段包围所述杆状部10。与未装有杆套30的现有固态物料添加装置相比，该实施例中，杆状部10相对桶体20向封口部12方向运动过程中，杆状部10在反方向上受到固态物料给予的摩擦力得到有效的减少。
参照图3，本实施例与第一实施例的第二个不同之处在于：所述添加装置还包括：定位结构50，用于限制所述杆状部10沿径向方向上的晃动。定位结构50套设在杆状部10上，位于从杆套30中伸出的杆状部10部分。所述定位结构50包括：环状件51和支撑件52，环状件52通过支撑件51与桶体20内腔固定连接，杆状部10通过环状件52的中心，杆状部10在桶体20高度方向上能够往复运动。
本实用新型的固态物料添加装置可用于熔盐电解法中，但并不限于熔盐电解工艺，可应用于任何其他需要添加固态物料的领域，尤其是添料和卸料过程需要保持真空或干燥状态的场所。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。