一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法，属于稀土冶炼技术领域。技术方案是：多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。本发明专利技术实现自动化生产，高效环保无污染，降低生产成本，提高生产效率，提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法
本专利技术涉及一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法，属于稀土冶炼

技术介绍
目前，现有稀土冶炼设备自动化程度低，每一个工序都需要人工操作，无法实现大批量高速生产，生产效率低，需要大量工人24小时轮班工作，增加劳动成本；由于工人经验参差不齐，无法保证产品质量。且稀土冶炼处于高温环境，期间产生大量粉尘和氟化物，影响工人身体健康，也不利于环境保护。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法，实现自动化生产，高效环保无污染，降低生产成本，提高生产效率，提高产品质量，解决
技术介绍
中的上述问题。本专利技术的技术方案是：一种稀土冶炼自动生产线，包括稀土熔融电解系统、上料系统、稀土铸锭运输线、四轴稀土冶炼机器人、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备、稀土铸锭检测机器人和稀土铸锭码垛包装设备，所述稀土熔融电解系统数量为多套，一套上料系统对接在多套稀土熔融电解系统上方，多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。所述稀土熔融电解系统包括阴极旋转升降机、除尘除氟化物设备、熔融电解炉、带模具预热功能的铸模脱模小车和螺旋震动给料机，所述熔融电解炉是稀土熔融电解系统的中心，所述阴极旋转升降机、除尘除氟化物设备、带模具预热功能的铸模脱模小车和螺旋震动给料机以熔融电解炉为圆心，分别布置在熔融电解炉四周。所述熔融电解炉包括炉体、炉口、阳极和模具预热架，炉体的上部中心设有炉口，所述阳极数量为多个，沿圆周方向分布在炉口周围，所述模具预热架数量为多个，沿圆周方向分布在所述炉口周围，阳极和模具预热架间隔布置，阳极和模具预热架安装在炉体上；所述熔融电解炉的炉口内设有坩埚，坩埚内进行稀土熔融电解。所述阳极数量为四个，沿圆周方向分布在炉口，均匀间隔90度；所述模具预热架数量为四个，沿圆周方向分布在炉口，与相邻的阳极间隔45度。所述阴极旋转升降机包括阴极、阴极机架、电动旋转机构和电动升降机构；所述阴极的轴线与熔融电解炉的轴线保持平行，所述阴极机架安装在熔融电解炉一侧；所述电动旋转机构安装在阴极机架中间，所述电动升降机构与阴极安装在电动旋转机构上；当熔融电解炉的坩埚内进行稀土熔融电解，电动升降机构将阴极升高、电动旋转机构将阴极旋转，移动至熔融电解炉上方，阴极保持插入在熔融电解炉，悬于坩埚内进行搅拌和冶炼。所述除尘除氟化物设备包括顶吸机构、侧吸机构、排气管道、布袋除尘塔和喷淋除氟化物塔，所述顶吸机构安装在熔融电解炉的正上方，所述侧吸机构安装轴线与所述熔融电解炉的中心轴线垂直，顶吸机构和侧吸机构相互垂直布置；所述排气管道吸气端与顶吸机构和侧吸机构相互连接，所述排气管道出气端与布袋除尘塔进气端连接，布袋除尘塔出气端与喷淋除氟化物塔连接，布袋除尘塔与喷淋除氟化物塔安装在厂房外。所述带模具预热功能的铸模脱模小车包括模具、模具升降机构、模具翻转机构、模具回转机构、回转支撑架、坩埚夹紧机构、夹紧倾倒安装板、支撑柱、坩埚倾倒机构和小车，所述模具固定在模具升降机构上，所述模具升降机构安装在模具翻转机构上，所述模具翻转机构安装在模具回转机构上，所述模具回转机构安装在回转支撑架上，所述回转支撑架固定在小车上，所述坩埚夹紧机构和坩埚倾倒机构设置在夹紧倾倒安装板上，所述夹紧倾倒安装板安装在支撑柱上，所述支撑柱穿过回转支撑架后与小车固定连接。所述螺旋震动给料机包括料仓、水平移动滑台、垂直升降机构、螺旋给料机构、软管和震动给料机，所述料仓固定安装在水平移动滑台上，所述水平移动滑台安装在垂直升降机构上，垂直升降机构安装在底架上，所述螺旋给料机构的进料端与料仓连接，所述软管一端和螺旋给料机构出料端连接，另一端与震动给料机进料端连接，震动给料机安装在水平移动滑台上。所述上料系统包括四轴搬运机器人、无尘投料站和管链输送线，所述四轴搬运机器人和无尘投料站安装在厂房外，所述管链输送线的入料端与无尘投料站的出料端用法兰盘连接，所述管链输送线的出料端与螺旋震动给料机的料仓连接。所述稀土铸锭运输线包括辊筒链传动安装架和辊筒链转动机构，所述辊筒链转动机构安装在辊筒链传动安装架上。所述四轴稀土冶炼机器人包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、回转机构、液压机械手和水平导轨，所述X轴移动机构安装在水平导轨上，所述Y轴移动机构垂直安装在X轴移动机构上，所述Z轴移动机构垂直安装在Y轴移动机构上，所述回转机构安装在Z轴移动机构的末端，且回转机构的回转中心轴线与Z轴移动机构垂直，所述液压机械手安装在回转机构下方。所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备包括六自由度工业机器人一、气动稀土铸锭夹取机械手一、变位机一、打磨平台一、变位机二、打磨平台二和打磨机架，所述气动稀土铸锭夹取机械手一与六自由度工业机器人一末端连接，六自由度工业机器人一安装在稀土铸锭运输线末端和打磨机架之间；所述变位机一和打磨平台一安装在打磨机架右上方，所述变位机二和打磨平台二安装在打磨机架左上方。所述稀土铸锭检测机器人包括视觉检测模块、六自由度工业机器人二、安装法兰和电动钻头，所述电动钻头和视觉检测模块连接，安装在安装法兰上，所述安装法兰和六自由度工业机器人二末端连接。所述稀土铸锭码垛包装设备包括气动稀土铸锭夹取机械手二、滚筒输送线、六自由度工业机器人三和码垛盘，所述滚筒输送线一端安装在无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口正下方，所述气动稀土铸锭夹取机械手二和六自由度工业机器人三末端连接，所述六自由度工业机器人三和码垛盘安装在滚筒输送线另外一端的一侧。一种稀土冶炼的生产方法，采用上述生产线实现，其步骤为：1）稀土金属氧化物原料输送至螺旋震动给料机的料仓中；2）螺旋震动给料机将稀土金属氧化物原料加入到熔融电解炉上的坩埚内；3）阴极旋转升降机将阴极转动至熔融电解炉的炉口的正上方，然后电动升降机构将阴极插入熔融电解炉的坩埚内；4）同时，除尘除氟化物设备吸收稀土金属氧化物原料浮尘和冶炼过程中产生的氟化物，经过排气管道输送至布袋除尘塔，稀土氧化物原料粉尘经过过滤收集在灰箱内，氟化物再经过喷淋除氟化物塔进行化学中和；5）带模具预热功能的铸模脱模小车升起，将模具可完全放在模具预热架上；6）四轴稀土冶炼机器人运动到熔融电解炉的正前方；同时，阴极旋转升降机将阴极升起，移出熔融电解炉；接着，四轴稀土冶炼机器人的液压机械手伸入熔融电解炉内夹紧坩埚，回转机构往复转动对坩埚中的稀土熔融电解溶液进行搅拌；7）稀土熔融电解溶液需要出锅时，四轴稀土冶炼机器人的液压机械手将坩埚提出熔融电解炉，并将坩埚放在带模具预热功能的铸模脱模小车的坩埚倾倒机构上；坩埚夹紧机构将坩埚夹紧固定在坩埚倾倒机构上；8）带模具预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：包括稀土熔融电解系统、上料系统、稀土铸锭运输线、四轴稀土冶炼机器人、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备、稀土铸锭检测机器人和稀土铸锭码垛包装设备，所述稀土熔融电解系统数量为多套，一套上料系统对接在多套稀土熔融电解系统上方，多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：包括稀土熔融电解系统、上料系统、稀土铸锭运输线、四轴稀土冶炼机器人、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备、稀土铸锭检测机器人和稀土铸锭码垛包装设备，所述稀土熔融电解系统数量为多套，一套上料系统对接在多套稀土熔融电解系统上方，多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。


2.根据权利要求1所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述稀土熔融电解系统（1000）包括阴极旋转升降机（1100）、除尘除氟化物设备（1200）、熔融电解炉（1300）、带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）和螺旋震动给料机（1500），所述熔融电解炉（1300）是稀土熔融电解系统（1000）的中心，所述阴极旋转升降机（1100）、除尘除氟化物设备（1200）、带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）和螺旋震动给料机（1500）以熔融电解炉（1300）为圆心，分别布置在熔融电解炉（1300）四周。


3.根据权利要求2所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述熔融电解炉（1300）包括炉体（1301）、炉口（1302）、阳极（1303）和模具预热架（1304），炉体（1301）的上部中心设有炉口（1302），所述阳极（1303）数量为多个，沿圆周方向分布在炉口（1302）周围，所述模具预热架（1304）数量为多个，沿圆周方向分布在所述炉口（1302）周围，阳极（1303）和模具预热架（1304）间隔布置，阳极（1303）和模具预热架（1304）安装在炉体上；所述熔融电解炉的炉口（1302）内设有坩埚（407），坩埚（407）内进行稀土熔融电解。


4.根据权利要求2或3所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述阴极旋转升降机包括阴极（1101）、阴极机架（1102）、电动旋转机构（1103）和电动升降机构（1104）；所述阴极（1101）的轴线与熔融电解炉（1300）的轴线保持平行，所述阴极机架（1102）安装在熔融电解炉（1300）一侧；所述电动旋转机构（1103）安装在阴极机架（1102）中间，所述电动升降机构（1104）与阴极（1101）安装在电动旋转机构（1103）上；当熔融电解炉（1300）的坩埚（407）内进行稀土熔融电解，电动升降机构（1104）将阴极（1101）升高、电动旋转机构（1103）将阴极（1101）旋转，移动至熔融电解炉（1300）上方，阴极（1101）保持插入在熔融电解炉（1300），悬于坩埚（407）内进行搅拌和冶炼。


5.根据权利要求2或3所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述除尘除氟化物设备（1200）包括顶吸机构（1204）、侧吸机构（1205）、排气管道（1203）、布袋除尘塔（1201）和喷淋除氟化物塔（1202），所述顶吸机构（1204）安装在熔融电解炉（1300）的正上方，所述侧吸机构（1205）安装轴线与所述熔融电解炉（1300）的中心轴线垂直，顶吸机构（1204）和侧吸机构（1205）相互垂直布置；所述排气管道（1203）吸气端与顶吸机构（1204）和侧吸机构（1205）相互连接，所述排气管道（1203）出气端与布袋除尘塔（1201）进气端连接，布袋除尘塔（1201）出气端与喷淋除氟化物塔（1202）连接，布袋除尘塔（1201）与喷淋除氟化物塔（1202）安装在厂房外。


6.根据权利要求2或3所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）包括模具（1401）、模具升降机构（1402）、模具翻转机构（1403）、模具回转机构（1404）、回转支撑架（1405）、坩埚夹紧机构（1406）、夹紧倾倒安装板（1407...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欣，王瑞，
申请(专利权)人：苏州拓又达新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32