專利名稱：多元復合稀土鎢電極材料專用噴霧干燥摻雜設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多元復合稀土鎢電極材料專用噴霧干燥摻雜設備，具體來講是通過高壓噴槍，實現液態鹽類與固態粉末的均勻摻雜以及干燥的設備裝置，屬于粉末冶金領域，背景技術目前粉末冶金技術發展很快，粉末摻雜作為粉末冶金領域中的關鍵技術根據摻雜物的狀態可分為液液摻雜、液固摻雜、固固摻雜三種，對于多元復合稀土鎢電極生產而言，采用的主要為液固摻雜方式，該方法能實現均勻摻雜，傳統摻雜過程是在摻雜鍋里面進行，采用此方法得到摻雜均勻的混合料一般需要經過摻雜鍋摻雜、電烘箱烘干、過篩、合批混料三道工藝，具體來講即將150Kg的APT放入摻雜鍋內，將50升去離子水中加入總量為7.4Kg的稀土硝酸鹽配制成稀釋溶液，然后加入到摻雜鍋內，開動攪拌裝置10分鐘后，可實現細土硝酸鹽溶液與APT的均勻摻雜，然后摻雜鍋內的加熱裝置，將摻雜鍋內物質攪拌濃縮至糊狀時，停止攪拌，烘干至粉末狀(潮濕)時，停止烘干，將混合好的濕粉放入電烘箱內烘干，烘干后料過80目篩去除篩上物，一般將三鍋料合批混料，才能得到摻雜均勻的干燥粉末。可見該方法工藝復雜，勞動強度大，過程中原料受熱分解產生的廢氣難以集中回收，污染環境，而且摻雜時為完全潤濕APT而加入大量去離子水，摻雜后又需將其蒸發掉，耗能大，造成鎢電極的生產成本增加。
發明內容
本發明的主要目的在于克服上述摻雜鍋摻雜耗能大、工序多、易污染的技術限制，在現有噴霧干燥混料機的基礎上，為解決稀土硝酸鹽飽和溶液不能完全潤濕APT的技術問題而采用噴霧干燥摻雜技術實現均勻摻雜及干燥的設備。
為了解決上述問題，本發明采取了如下技術方案。主要包括有通過管道相互連接的配液槽8、密封加液罐9、空壓機7、噴霧干燥混料機11、蒸汽發生器15、廢液收集罐12、廢水處理系統14、第一機械泵10和第二機械泵13；其中，配液槽8與密封加液灌9相連，在連接管道上設置有進料閥門1；空壓機7與密封加液灌9相連，在連接管上設置有加壓閥門2；第一機械泵10與密封加液灌9相連，在連接管道上設置有抽氣閥門3；密封加液灌9的出料口與噴霧干燥混料機11的噴槍口相連，在連接管道上設置有加液閥門5；蒸汽發生器15通過保溫金屬管與噴霧干燥混料機11的加熱源進口相連，連接管道上設置有蒸汽閥門4；蒸汽回收裝置16通過保溫金屬管與噴霧干燥混料機11的加熱源出口相連接；噴霧干燥混料機11與廢液收集器12相連，廢液收集器12的排液口與廢水處理系統14相連，在連接管道上設置有排液閥門6，廢液收集器12的抽氣口與第二機械泵13相連。
本發明的優點為1)此方法每摻雜1公斤APT可節省去離子水1升，減少了干燥過程中能量的消耗，原生產工藝每生產1公斤摻雜料需消耗能量1KWh，而現在每生產1公斤摻雜料消耗能量0.3KWh，可見采用此方法，較常規的摻雜鍋摻雜可節省能源0.7KWh/Kg，因而本方法經濟節能。
2)本方法采用真空干燥，即裝料罐干燥時處于低真空狀態，因而料中的水分容易蒸發，縮短混合時間。可以實現高效摻雜。
3)摻雜物干燥是在密閉容器中進行的，因此干燥過程中部分APT分解造成的廢氣不在直接排入大氣，而是通過廢液收集罐12集中收集，廢液由專業的廢水處理系統14處理，因而該方法綠色環保。
4)本方法采用機械泵進行密封加液罐液態摻雜劑的加入，該方法能夠精確的控制摻雜劑的多少，而且不會產生摻雜劑溶液的浪費，因此摻雜量容易控制。
5)本方法將原來的三道工序即摻雜、烘干、合批混料合在一起，減少中了間環節，就減少了雜質污染料的可能，摻雜劑的抽入與壓出不與泵產生接觸，不會造成摻雜劑污染，不會給要加工的料帶來雜質。
圖1 多元復合稀土鎢電極噴霧干燥摻雜設備示意中1、進料閥門，2、加壓閥門，3、抽氣閥門，4、蒸汽閥門，5、加液閥門，6、排液閥門，7 空壓機，8、配液槽，9、密封加液灌，10、第一機械泵，11、噴霧干燥混料機，12、廢液收集器，13、第二機械泵，14、廢水處理系統，15、蒸汽發生器，16、蒸汽回收裝置。
具體實施例方式
下面結合附圖1詳細說明本實施例。
如圖1所示，本實施例主要包括有配液槽8、密封加液罐9、空壓機7、噴霧干燥混料機11、蒸汽發生器15、廢液收集罐12、廢水處理系統14、第一機械泵10，第二機械泵13。其中，各部分之間的連接關系如下配液槽8通過真空軟管與密封加液灌9相連，真空軟管上帶有進料閥門1；空壓機7通過PVC管與密封加液灌9相連，PVC管上帶有加壓閥門2；第一機械泵10通過真空軟管與密封加液灌相連，真空軟管上帶有抽氣閥門3；密封加液灌9其出料口通過PVC管與噴霧干燥混料機11的噴槍口相連；PVC管上帶有加液閥門5；蒸汽發生器15通過保溫金屬管與噴霧干燥混料機的加熱源進口相連，保溫金屬管上帶有蒸汽閥門4；蒸汽回收裝置16通過保溫金屬管與噴霧干燥混料機11的加熱源出口相連接；噴霧干燥混料機11通過真空軟管與廢液收集器12相連；廢液收集器12的排液口與廢水處理系統14通過PVC管相連，PVC管上帶有排液閥門6；廢液收集器的抽氣口通過真空軟管與第二機械泵13相連。
本實施例中的噴霧干燥攙雜設備工作時，操作步驟如下首先將APT加入噴霧干燥混料機11內，將配置好的硝酸鹽溶液放入配液槽8內。然后關閉加壓閥門2、加液閥門5，打開進料閥門1、抽氣閥門3，開動第一機械泵10，利用密封加液灌9和配液槽8之間的壓力差將稀土硝酸鹽溶液完全抽入密封加液罐9內，然后關閉進料閥門1、抽氣閥門3，打開加壓閥門2，開動空壓機，將密封加液罐9內加壓至0.3～0.5Mpa。隨后開動噴霧干燥混料機11，使其開始勻速轉動。打開加液閥門5，稀土硝酸鹽溶液在高氣壓的作用下，高速進入放置于密封加液罐底部的導液管，從噴霧干燥混料機11內置的鈦合金噴槍高速噴出，實現與摻雜罐內的APT均勻摻雜。待稀土硝酸鹽溶液完全噴入噴霧干燥混料機11內，關閉加液閥門5，混合10分鐘后，開動蒸汽發生器15，開啟閥門4將蒸汽送入噴霧干燥混料機11中，蒸汽氣壓為2.5～3.5MPa。從噴霧干燥混料機排出的蒸汽經保溫金屬管到蒸汽回收裝置回收。加熱混料60分鐘后，此時噴霧干燥混料機11內溫度已經達到110-115℃，關閉閥門6，打開第二機械泵13，開始抽真空，以促進噴霧干燥混料機11中摻雜料中的水分快速蒸發，150分鐘后關閉蒸汽閥門4，繼續混合120分鐘后，關閉噴霧干燥混料機11，停止混合。打開噴霧干燥混料機11，既可取出混合好的稀土硝酸鹽、APT混合粉末。
權利要求
1.多元復合稀土鎢電極材料專用噴霧干燥摻雜設備，其特征在于主要包括有通過管道相互連接的配液槽(8)、密封加液罐(9)、空壓機(7)、噴霧干燥混料機(11)、蒸汽發生器(15)、廢液收集罐(12)、廢水處理系統(14)、第一機械泵(10)和第二機械泵(13)；其中，配液槽(8)與密封加液灌(9)相連，在連接管道上設置有進料閥門(1)；空壓機(7)與密封加液灌(9)相連，在連接管道上設置有加壓閥門(2)；第一機械泵(10)與密封加液灌(9)相連，在連接管道上設置有抽氣閥門(3)；密封加液灌(9)的出料口與噴霧干燥混料機(11)的噴槍口相連，在連接管道上設置有加液閥門(5)；蒸汽發生器(15)通過保溫金屬管與噴霧干燥混料機(11)的加熱源進口相連，連接管道上設置有蒸汽閥門(4)；蒸汽回收裝置(16)通過保溫管與噴霧干燥混料機(11)的加熱源出口相連接；噴霧干燥混料機(11)與廢液收集器(12)相連，廢液收集器(12)的排液口與廢水處理系統(14)相連，在連接管道上設置有排液閥門(6)，廢液收集器(12)的抽氣口與第二機械泵(13)相連。
全文摘要
本發明涉及一種多元復合稀土鎢電極材料專用噴霧干燥摻雜設備，屬于粉末冶金領域。包括有配液槽(8)、密封加液罐(9)、空壓機(7)、噴霧干燥混料機(11)。配液槽與密封加液灌相連，空壓機(7)與密封加液灌(9)相連，第一機械泵(10)與密封加液灌相連，密封加液灌的出料口與噴霧干燥混料機的噴槍口相連，蒸汽發生器(15)通過保溫金屬管與噴霧干燥混料機的加熱源進口相連，噴霧干燥混料機與廢液收集器(12)相連，廢液收集器的排液口與廢水處理系統相連，廢液收集器的抽氣口與第二機械泵相連。本發明設備簡化了多元復合稀土鎢電極制備工藝，將摻雜、干燥、混料三個工序合并為一個工序，具有環保、節能、易于控制等優點。
文檔編號B22F9/08GK101088596SQ20071011895
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月15日 優先權日2007年6月15日
發明者李炳山, 聶祚仁, 胡福成, 彭鷹, 楊建參, 席曉麗 申請人:北京鎢鉬材料廠, 北京工業大學