多元复合稀土钨电极材料专用喷雾干燥掺杂设备制造技术

本发明专利技术涉及一种多元复合稀土钨电极材料专用喷雾干燥掺杂设备，属于粉末冶金领域。包括有配液槽（８）、密封加液罐（９）、空压机（７）、喷雾干燥混料机（１１）。配液槽与密封加液灌相连，空压机（７）与密封加液灌（９）相连，第一机械泵（１０）与密封加液灌相连，密封加液灌的出料口与喷雾干燥混料机的喷枪口相连，蒸汽发生器（１５）通过保温金属管与喷雾干燥混料机的加热源进口相连，喷雾干燥混料机与废液收集器（１２）相连，废液收集器的排液口与废水处理系统相连，废液收集器的抽气口与第二机械泵相连。本发明专利技术设备简化了多元复合稀土钨电极制备工艺，将掺杂、干燥、混料三个工序合并为一个工序，具有环保、节能、易于控制等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多元复合稀土钨电极材料专用喷雾干燥掺杂设备，具体来讲是通过高压喷枪，实现液态盐类与固态粉末的均匀掺杂以及干燥的设备装置，属于粉末冶金领域，
技术介绍
目前粉末冶金技术发展很快，粉末掺杂作为粉末冶金领域中的关键技术根据掺杂物的状态可分为液液掺杂、液固掺杂、固固掺杂三种，对于多元复合稀土钨电极生产而言，采用的主要为液固掺杂方式，该方法能实现均匀掺杂，传统掺杂过程是在掺杂锅里面进行，采用此方法得到掺杂均匀的混合料一般需要经过掺杂锅掺杂、电烘箱烘干、过筛、合批混料三道工艺，具体来讲即将150Kg的APT放入掺杂锅内，将50升去离子水中加入总量为7.4Kg的稀土硝酸盐配制成稀释溶液，然后加入到掺杂锅内，开动搅拌装置10分钟后，可实现细土硝酸盐溶液与APT的均匀掺杂，然后掺杂锅内的加热装置，将掺杂锅内物质搅拌浓缩至糊状时，停止搅拌，烘干至粉末状(潮湿)时，停止烘干，将混合好的湿粉放入电烘箱内烘干，烘干后料过80目筛去除筛上物，一般将三锅料合批混料，才能得到掺杂均匀的干燥粉末。可见该方法工艺复杂，劳动强度大，过程中原料受热分解产生的废气难以集中回收，污染环境，而且掺杂时为完全润湿APT而加入大量去离子水，掺杂后又需将其蒸发掉，耗能大，造成钨电极的生产成本增加。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服上述掺杂锅掺杂耗能大、工序多、易污染的技术限制，在现有喷雾干燥混料机的基础上，为解决稀土硝酸盐饱和溶液不能完全润湿APT的技术问题而采用喷雾干燥掺杂技术实现均匀掺杂及干燥的设备。为了解决上述问题，本专利技术采取了如下技术方案。主要包括有通过管道相互连接的配液槽8、密封加液罐9、空压机7、喷雾干燥混料机11、蒸汽发生器15、废液收集罐12、废水处理系统14、第一机械泵10和第二机械泵13；其中，配液槽8与密封加液灌9相连，在连接管道上设置有进料阀门1；空压机7与密封加液灌9相连，在连接管上设置有加压阀门2；第一机械泵10与密封加液灌9相连，在连接管道上设置有抽气阀门3；密封加液灌9的出料口与喷雾干燥混料机11的喷枪口相连，在连接管道上设置有加液阀门5；蒸汽发生器15通过保温金属管与喷雾干燥混料机11的加热源进口相连，连接管道上设置有蒸汽阀门4；蒸汽回收装置16通过保温金属管与喷雾干燥混料机11的加热源出口相连接；喷雾干燥混料机11与废液收集器12相连，废液收集器12的排液口与废水处理系统14相连，在连接管道上设置有排液阀门6，废液收集器12的抽气口与第二机械泵13相连。本专利技术的优点为1)此方法每掺杂1公斤APT可节省去离子水1升，减少了干燥过程中能量的消耗，原生产工艺每生产1公斤掺杂料需消耗能量1KWh，而现在每生产1公斤掺杂料消耗能量0.3KWh，可见采用此方法，较常规的掺杂锅掺杂可节省能源0.7KWh/Kg，因而本方法经济节能。2)本方法采用真空干燥，即装料罐干燥时处于低真空状态，因而料中的水分容易蒸发，缩短混合时间。可以实现高效掺杂。3)掺杂物干燥是在密闭容器中进行的，因此干燥过程中部分APT分解造成的废气不在直接排入大气，而是通过废液收集罐12集中收集，废液由专业的废水处理系统14处理，因而该方法绿色环保。4)本方法采用机械泵进行密封加液罐液态掺杂剂的加入，该方法能够精确的控制掺杂剂的多少，而且不会产生掺杂剂溶液的浪费，因此掺杂量容易控制。5)本方法将原来的三道工序即掺杂、烘干、合批混料合在一起，减少中了间环节，就减少了杂质污染料的可能，掺杂剂的抽入与压出不与泵产生接触，不会造成掺杂剂污染，不会给要加工的料带来杂质。附图说明图1 多元复合稀土钨电极喷雾干燥掺杂设备示意中1、进料阀门，2、加压阀门，3、抽气阀门，4、蒸汽阀门，5、加液阀门，6、排液阀门，7 空压机，8、配液槽，9、密封加液灌，10、第一机械泵，11、喷雾干燥混料机，12、废液收集器，13、第二机械泵，14、废水处理系统，15、蒸汽发生器，16、蒸汽回收装置。具体实施例方式下面结合附图1详细说明本实施例。如图1所示，本实施例主要包括有配液槽8、密封加液罐9、空压机7、喷雾干燥混料机11、蒸汽发生器15、废液收集罐12、废水处理系统14、第一机械泵10，第二机械泵13。其中，各部分之间的连接关系如下配液槽8通过真空软管与密封加液灌9相连，真空软管上带有进料阀门1；空压机7通过PVC管与密封加液灌9相连，PVC管上带有加压阀门2；第一机械泵10通过真空软管与密封加液灌相连，真空软管上带有抽气阀门3；密封加液灌9其出料口通过PVC管与喷雾干燥混料机11的喷枪口相连；PVC管上带有加液阀门5；蒸汽发生器15通过保温金属管与喷雾干燥混料机的加热源进口相连，保温金属管上带有蒸汽阀门4；蒸汽回收装置16通过保温金属管与喷雾干燥混料机11的加热源出口相连接；喷雾干燥混料机11通过真空软管与废液收集器12相连；废液收集器12的排液口与废水处理系统14通过PVC管相连，PVC管上带有排液阀门6；废液收集器的抽气口通过真空软管与第二机械泵13相连。本实施例中的喷雾干燥搀杂设备工作时，操作步骤如下首先将APT加入喷雾干燥混料机11内，将配置好的硝酸盐溶液放入配液槽8内。然后关闭加压阀门2、加液阀门5，打开进料阀门1、抽气阀门3，开动第一机械泵10，利用密封加液灌9和配液槽8之间的压力差将稀土硝酸盐溶液完全抽入密封加液罐9内，然后关闭进料阀门1、抽气阀门3，打开加压阀门2，开动空压机，将密封加液罐9内加压至0.3～0.5Mpa。随后开动喷雾干燥混料机11，使其开始匀速转动。打开加液阀门5，稀土硝酸盐溶液在高气压的作用下，高速进入放置于密封加液罐底部的导液管，从喷雾干燥混料机11内置的钛合金喷枪高速喷出，实现与掺杂罐内的APT均匀掺杂。待稀土硝酸盐溶液完全喷入喷雾干燥混料机11内，关闭加液阀门5，混合10分钟后，开动蒸汽发生器15，开启阀门4将蒸汽送入喷雾干燥混料机11中，蒸汽气压为2.5～3.5MPa。从喷雾干燥混料机排出的蒸汽经保温金属管到蒸汽回收装置回收。加热混料60分钟后，此时喷雾干燥混料机11内温度已经达到110-115℃，关闭阀门6，打开第二机械泵13，开始抽真空，以促进喷雾干燥混料机11中掺杂料中的水分快速蒸发，150分钟后关闭蒸汽阀门4，继续混合120分钟后，关闭喷雾干燥混料机11，停止混合。打开喷雾干燥混料机11，既可取出混合好的稀土硝酸盐、APT混合粉末。权利要求1.多元复合稀土钨电极材料专用喷雾干燥掺杂设备，其特征在于主要包括有通过管道相互连接的配液槽(8)、密封加液罐(9)、空压机(7)、喷雾干燥混料机(11)、蒸汽发生器(15)、废液收集罐(12)、废水处理系统(14)、第一机械泵(10)和第二机械泵(13)；其中，配液槽(8)与密封加液灌(9)相连，在连接管道上设置有进料阀门(1)；空压机(7)与密封加液灌(9)相连，在连接管道上设置有加压阀门(2)；第一机械泵(10)与密封加液灌(9)相连，在连接管道上设置有抽气阀门(3)；密封加液灌(9)的出料口与喷雾干燥混料机(11)的喷枪口相连，在连接管道上设置有加液阀门(5)；蒸汽发生器(15)通过保温金属管与喷雾干燥混料机(11)的加热源进口相连，连接管道上设置有蒸汽阀门(4)；蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
多元复合稀土钨电极材料专用喷雾干燥掺杂设备，其特征在于：主要包括有通过管道相互连接的配液槽（８）、密封加液罐（９）、空压机（７）、喷雾干燥混料机（１１）、蒸汽发生器（１５）、废液收集罐（１２）、废水处理系统（１４）、第一机械泵（１０）和第二机械泵（１３）；其中，配液槽（８）与密封加液灌（９）相连，在连接管道上设置有进料阀门（１）；空压机（７）与密封加液灌（９）相连，在连接管道上设置有加压阀门（２）；第一机械泵（１０）与密封加液灌（９）相连，在连接管道上 设置有抽气阀门（３）；密封加液灌（９）的出料口与喷雾干燥混料机（１１）的喷枪口相连，在连接管道上设置有加液阀门（５）；蒸汽发生器（１５）通过保温金属管与喷雾干燥混料机（１１）的加热源进口相连，连接管道上设置有蒸汽阀门（４）； 蒸汽回收装置（１６）通过保温管与喷雾干燥混料机（１１）的加热源出口相连接；喷雾干燥混料机（１１）与废液收集器（１２）相连，废液收集器（１２）的排液口与废水处理系统（１４）相连，在连接管道上设置有排液阀门（６），废液收集器（１ ２）的抽气口与第二机械泵（１３）相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳山，聂祚仁，胡福成，彭鹰，杨建参，席晓丽，
申请(专利权)人：北京钨钼材料厂，北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]