一种超细粉料回收装置及生产工艺

技术领域

本发明涉及超细粉料回收的技术领域，尤其涉及一种超细粉料回收装置及生产工艺。

背景技术

粉末冶金工艺在当今新型材料制备领域有着无可替代的作用，可以制备性能优异和功能梯度复合材料，高纯超细粉末的制备一直深受关注，其中尤其是稀土合金粉末，可以制备钕铁硼永磁材料，是高效电机和微特电机的最佳磁源供给材料，用其制备的高效电机广泛用于各种伺服电机和新能源驱动电机，微特电机广发用于移动终端设备，是这些设备小型化和智能化的关键材料。

当前稀土合金粉末生产流程为熔炼成合金，再氢碎制做粗粉，再采用气流磨在惰性气体保护下制备微米级粉末，由于稀土元素活性大，其与空气中氧气、水、二氧化碳接触会发生反应，导致晶体结构变异使其失去原有功能特性。为了保护气流磨压缩机，故在气流磨制备阶段采用二级分选，先旋风分离器进行粗分选，分选出95％以上的粉料，一次分选出的粉料进入旋风分离器，剩余粉料采用细孔类过滤器进行分选超细粉料，二次分选出的粉料进入网孔过滤器，由于二次分选出来粉料粒度大部分小于1微米，活性非常强，再后续粉料转运过程中，容易被空气污染导致性能失效，目前采用遗弃处理，造成材料浪费。

发明内容

本申请实施例通过提供一种超细粉料回收装置及生产工艺，提高了制粉装置的出材率，避免了超细粉料在利用过程中造成污染而导致功能特性失效。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超细粉料回收装置，包括第一接驳管、第二接驳管、汇集仓、线圈、粉料收集桶，第一接驳管与第二接驳管均设于汇集仓的上部，第一接驳管与第二接驳管分别设于汇集仓的两侧，第一接驳管的上部与网孔过滤器连通，第二接驳管的上部与旋风分离器连通，第一接驳管以及第二接驳管的下部与汇集仓连通，线圈围绕第一接驳管设置，粉料收集桶设于汇集仓的下方。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

为了后续均匀搅拌，一级分选粉料和二级分选粉料按顺序在粉料收集桶内进行沉降，粉料进入粉料收集桶中是两边管路依次进料；二级分选粉料颗粒经过磁场后，在磁力的作用下会自吸附团聚成大颗粒，使粉末中的二级分选粉料不单独存在，减少粉料颗粒的比表面积，从而抑制其被氧化气氛的污染，降低功能特性劣化风险。

作为一种改进，第一接驳管的前端设有脉冲气体发生器，二次分选粉料数量较少，但该粉料流动性差，在第一接驳管的出料口堆积容易形成桥架，阻碍后续二级分选粉料的出料，现第一接驳管的前端设有脉冲气体发生器，脉冲气体发生器发射脉冲气体，脉冲气体推动二级分选粉料，使得二级分选粉料所聚成的大颗粒及时从第一接驳管的出料口排出。

作为一种改进，汇集仓与粉料收集桶之间设有第一蝶阀，网孔过滤器与第一接驳管之间设有第二蝶阀，旋风分离器与第二接驳管之间设有第三蝶阀，第一接驳管与汇集仓之间设有第四蝶阀，设有多个蝶阀配合控制粉料的进料，确保二级分选粉料磁化并形成大颗粒再进行出料，并且使得两种粉料依次进入粉料收集桶从而实现两种粉料的分层沉降。

作为一种改进，第一接驳管的中心线与汇集仓的中心线所构成的角度小于等于45度，由于二次分选粉料的安息角大于45度，可以避免微量粉料在静置状态的堆垛，从而避免了长时间堆垛后，在氧化气氛污染下，会凝结成硬块，从而阻碍后续二次分选粉料的流动，容易造成二次分选粉料堵塞。

一种超细粉料回收装置的生产工艺，包括以下步骤：

S1、待工作状态时，所有蝶阀处于关闭状态；

S2、一次分选粉料：开启第三蝶阀，一级分选粉料由旋风分离器进入第二接驳管，关闭第三蝶阀，一级分选粉料由第二接驳管进入汇集仓，进行沉降后开启第一蝶阀后，一级分选粉料进入粉料收集桶，关闭第一蝶阀；

S3、二次分选粉料：

S3.1、开启第二蝶阀，二级分选粉料由网孔过滤器进入第一接驳管，关闭第二蝶阀；

S3.2、对第一接驳管外侧设有的线圈通电后，使得第一接驳管的管内产生磁场，从而使得管内的二次分选粉料磁极化，利用粉体磁化团聚作用进行造粒，使得二次分选粉料聚集形成大颗粒；

S3.3、开启脉冲气体发生器同时开启第四蝶阀，聚成大颗粒的二次分选粉料在脉冲气体发生器的脉冲气体的作用下进入汇集仓，进行沉降后开启第一蝶阀同时关闭第四蝶阀，使得二次分选粉料由汇集仓进入粉料收集桶，关闭第一蝶阀；

S4、重复上述步骤S1、S2以及S3，一次分选粉料与二次分选粉料分层沉降，直至粉料收集桶装满。

作为一种改进，步骤S3.1中，第一接驳管为不导磁材质，材料磁饱和极化强度小于等于100Gs，避免了对磁场产生短路屏蔽，导致第一接驳管内磁场变弱，同时避免了在线圈使得第一接驳管内产生脉冲磁场时第一接驳管也进行磁化，使得在没有线圈使得第一接驳管内产生脉冲磁场的情况下仍然对二次分选粉料产生吸附力。

作为一种改进，步骤S3.2中，线圈的磁场为脉冲磁场，第一接驳管内中心磁场大小为50至2000Gs，第一接驳管内需要足够的磁场来磁化二次分选粉料，但当磁场超过2000Gs时，需要非常大的电流以形成该磁场，容易对线圈造成损坏。

作为一种改进，步骤S3.3中，所述脉冲气体为氮气、氩气、氦气、氢气中的一种或者组合，脉冲气体为室温下不与金属发生反应的气体，防止金属氧化。

作为一种改进，步骤S3.3中，脉冲气体的气体压力要求大于等于0.2MPa，能够为二次分选粉料提供足够的动力，从而促进二次分选粉料的高速流动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为一种分割导体股块间隙填充的装置示意图；

图2为控制系统逻辑示意图。

上述图中的标记分别为：1.1、第一接驳管；1.2、第二接驳管；2、汇集仓；3、线圈；4、粉料收集桶；5、脉冲气体发生器；6.1、第一蝶阀；6.2、第二蝶阀；6.3、第三蝶阀；6.4、第四蝶阀。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图2所示，一种超细粉料回收装置，包括第一接驳管1.1、第二接驳管1.2、汇集仓2、线圈3、粉料收集桶4，所述第一接驳管1.1与第二接驳管1.2均设于汇集仓2的上部，所述第一接驳管1.1与第二接驳管1.2分别设于汇集仓2的两侧，所述第一接驳管1.1的上端与网孔过滤器连通，所述第二接驳管1.2的上端与旋风分离器连通，所述旋风分离器的一侧设有第一气粉混合物进口，所述第一气粉混合物进口与气流磨研磨室气粉混合物出口连通，完成研磨的第一气粉混合物由第一气粉混合物出口进入旋风分离器中分离，所述旋风分离器的下端设有一级分选粉料出口与第二接驳管1.2的上端连通，分离出来的一级分选粉料由一级分选粉料出口进入第二接驳管1.2，所述旋风分离器的上端设有第二气粉混合物出口，所述网孔过滤器的一侧设有第二气粉混合物进口，经旋风分离器分离出来的第二气粉混合物由第二气粉混合物出口进入网孔过滤器，所述网孔过滤器的下端设有二级分选粉料出口，所述二级分选粉料出口与第一接驳管1.1的上端连通，经网孔过滤器分离出来的二级分选粉料由二级分选粉料出口进入第一接驳管1.1内，所述第一接驳管1.1以及第二接驳管1.2的下端与汇集仓2连通，所述线圈3围绕第一接驳管1.1设置，所述粉料收集桶4设于汇集仓2的下方，所述第一接驳管1.1的上部设有脉冲气体发生器5，所述汇集仓2与粉料收集桶4之间设有第一蝶阀6.1，所述网孔过滤器与第一接驳管1.1之间设有第二蝶阀6.2，所述旋风分离器与第二接驳管1.2之间设有第三蝶阀6.3，所述第一接驳管1.1与汇集仓2之间设有第四蝶阀6.4，所述第一接驳管1.1的中心线与汇集仓2的中心线所构成的角度小于等于45度。

待工作状态时，所有蝶阀处于关闭状态；一次分选粉料：开启第三蝶阀6.3，一级分选粉料由旋风分离器进入第二接驳管1.2，关闭第三蝶阀6.3，一级分选粉料由第二接驳管1.2进入汇集仓2，进行沉降后开启第一蝶阀6.1后，一级分选粉料进入粉料收集桶4，关闭第一蝶阀6.1；二次分选粉料：开启第二蝶阀6.2，二级分选粉料由网孔过滤器进入第一接驳管1.1，关闭第二蝶阀6.2；对第一接驳管1.1外侧设有的线圈3通电后，使得第一接驳管1.1的管内产生磁场，从而使得管内的二次分选粉料磁极化，所述第一接驳管1.1为不导磁材质，材料磁饱和极化强度小于等于100Gs，所述线圈3的磁场为脉冲磁场，所述第一接驳管1.1内中心磁场大小为50至2000Gs，利用粉体磁化团聚作用进行造粒，使得二次分选粉料聚集形成大颗粒；开启脉冲气体发生器5同时开启第四蝶阀6.4，脉冲气体发生器5包括高压罐、进气通道、电磁阀门，所述进气通道一端与高压罐连通，另一端与电磁阀门连接，所述电磁阀对应脉冲气体发射器的阀门，通过电磁阀门控制从高压罐进入进气通道的气体的通断，从而实现了将聚成大颗粒的二次分选粉料在脉冲气体发生器5的脉冲气体的作用下进入汇集仓2的功能，所述高压罐压力为0.8MPa，所述脉冲气体为氮气、氩气、氦气、氢气中的一种或者组合，所述脉冲气体的气体压力要求大于等于0.2MPa，进行沉降后开启第一蝶阀6.1同时关闭第四蝶阀6.4，使得二次分选粉料由汇集仓2进入粉料收集桶4，关闭第一蝶阀6.1；重复上述步骤，一次分选粉料与二次分选粉料分层沉降，直至粉料收集桶4装满。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：为了后续均匀搅拌，一级分选粉料和二级分选粉料按顺序在粉料收集桶4内进行沉降，粉料进入粉料收集桶4中是两边管路依次进料；二级分选粉料颗粒经过磁场后，在磁力的作用下会自吸附团聚成大颗粒，使粉末中的二级分选粉料不单独存在，减少粉料颗粒的比表面积，从而抑制其被氧化气氛的污染，降低功能特性劣化风险；二次分选粉料数量较少，但该粉料流动性差，在第一接驳管1.1的出料口堆积容易形成桥架，阻碍后续二级分选粉料的出料，现第一接驳管1.1的前端设有脉冲气体发生器5，脉冲气体发生器5发射脉冲气体，脉冲气体推动二级分选粉料，使得二级分选粉料所聚成的大颗粒及时从第一接驳管1.1的出料口排出，提高了制粉装置的出材率，具体数据可参考下表；设有多个蝶阀配合控制粉料的进料，确保二级分选粉料磁化并形成大颗粒再进行出料，并且使得两种粉料依次进入粉料收集桶4从而实现两种粉料的分层沉降；由于二次分选粉料的安息角大于45度，所述安息角是指斜面使置于其上的物体处于沿斜面下滑的临界状态时，与水平表面所成的最小角度，可以避免微量粉料在静置状态的堆垛，从而避免了长时间堆垛后，在氧化气氛污染下，会凝结成硬块，从而阻碍后续二次分选粉料的流动，容易造成二次分选粉料堵塞；避免了对磁场产生短路屏蔽，导致第一接驳管1.1内磁场变弱，同时避免了在线圈3使得第一接驳管1.1内产生脉冲磁场时第一接驳管1.1也进行磁化，使得在没有线圈3使得第一接驳管1.1内产生脉冲磁场的情况下仍然对二次分选粉料产生吸附力；脉冲气体为室温下不与金属发生反应的气体，防止金属氧化；能够为二次分选粉料提供足够的动力，从而促进二次分选粉料的高速流动。

在试验气流磨350气流磨上进行连续5批次的气流磨制粉，同时采用一个批次粉料，未使用超细粉料回收装置，作为对比例。对比例中，在未使用超细粉料回收装置的情况下，粗粉投入量为201.4千克，细粉收得量为206.7，收得率为98.24％，在5次试验例中，在使用超细粉料回收装置的情况下，粗粉投入量为200千克左右，收得率提高至99％以上，可以发现，通过使用超细粉料回收装置，提高了制粉装置的出材率。各个批次的细粉收得及出材率如下表所示。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。