一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂粉末加料过程中的回收再利用技术领域，尤其涉及一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备。

背景技术

在磷酸铁锂材料的生产中，需将待烧结的物料先装入匣钵，通过外循环线再进入窑炉内进行高温烧结。现有的磷酸铁锂外循环线在装钵过程中，通常都是单次测量进料量，若进料后磷酸铁锂粉末附着在料斗的内部或飘落在产线，则无法保证物料的精确性且造成物料损失。而且这些磷酸铁锂粉末往往需要人工清理。为此现有技术常用装钵除尘机来解决这一技术问题，但传统的单工位立式装钵机的装钵收尘机会布置在与装钵机同一平台，收尘容器置于地面附近，需人工清理且清理过程中可能会污染物料，造成物料损失。即，现有的装钵收尘机只负责收尘，在清理时还需要人工来进行处理，在这个过程中可能会污染物料，造成物料损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备，能够把装钵收尘的物料直接用于装钵，减少人力成本及物料损失。

根据本发明的一个方面，提供一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备，包括：收尘机，该收尘机通过管道与下一工序的设备相连，且，该收尘机采用锥形料仓，且下料角度为40°-50°；该锥形料仓的圆柱部内壁设置有若干第一下料槽，第一下料槽的槽截面形状为等腰梯形状，且下料槽内嵌有超声波组件。

在上述技术方案中，将传统的装钵收尘机改成料仓形状，并且把装钵收尘的物料直接用于装钵，减少人力成本及物料损失。进一步地，磷酸铁锂为粉体，通过倒吊包装桶打开阀门，锂盐通过管道流入调配釜内。这种使用方法的问题存在锂盐的流动性不够好，导致在经过狭窄的连接管道或阀门处容易卡住。研究表明，锂盐的粒径分布如果不密集，大颗粒夹带有小颗粒就容易形成比较紧密的堆积，容易发生卡盐现象。另外，如果锂盐中微粉较多，其比表面积大，吸附性强，粘性也强，更容易发生结块放不出来的现象。这也是为什么现在的收尘机多采用收尘后再人工清理的原因。为此，本案采用锥形料仓，且根据磷酸铁锂的流动性选择了合适的下料角度范围为40°-50°；需要说明的是，下料角度是指底部锥形部分与水平面的夹角。进一步地，传统的料仓仍旧存在架拱现象，即因为磷酸铁锂粉末的比表面积大，吸附性强，粘性也强，更容易发生结块放不出来的现象，导致粉末在料仓内形成架拱现象。为了本案在传统料仓的基础上做出了改进，在锥形料仓的圆柱部内壁设置有若干第一下料槽，第一下料槽的槽截面形状为等腰梯形状，且下料槽内嵌有超声波组件。设置等腰梯形状的目的在于便于内嵌超声波组件，同时等腰梯形状能够在一定程度上约束超声波传递的方向，即让超声波的指向性得到控制，便于控制超声波沿着预设的方向传递至粉末处，有利于破拱。

在一些实施例中，所述锥形料仓的锥形部内壁设置有若干与第一下料槽衔接的第二下料槽，且，该第二下料槽槽底中心设置有一柔性立柱。

在上述技术方案中，为了更好衔接并传递超声波，在锥形部内壁设置有若干与第一下料槽衔接的第二下料槽，同时为了更好的利用超声波振动的特性，在该第二下料槽槽底中心设置有一柔性立柱。当超声波传递至底部时，利用超声波的特性令立柱产生振动，其目的在于：分散结块的磷酸铁锂粉末以及加速磷酸铁锂粉末的下落。进一步地，考虑到振动地效果，立柱采用柔性材料制备而成，相较于硬性材料更易于被超声波驱动，尤其是超声波传递过程中除了自然衰减，第一下料槽也会对其产生衰减，因此采用柔性立柱才更容易被超声波驱动，或者说更容易受超声波影响产生振动。

在一些实施例中，该第二下料槽的槽宽沿下料方向逐渐收窄。

这样设置的目的在于，如上所述超声波传递过程中除了自然衰减，第一下料槽也会对其产生衰减，因此采用柔性立柱才更容易被超声波驱动，或者说更容易受超声波影响产生振动。为了进一步地使得柔性立柱易于驱动，在本案中考虑了空间约束的问题，由于超声波从第一下料槽传递至第二下料槽后，通过空间约束的方式，使得超声波的能量被集中在第二下料槽中间的位置，使得柔性立柱易于驱动。

在一些实施例中，所述超声波组件包括：

柔性槽体，该柔性槽体与第一下料槽相契合；

超声波发生器，该超声波发生器安装于柔性底座；

若干超声波振动翅，该超声波振动翅沿一下料方向间隔设置于柔性槽体的槽底；

超声波传递支架，该超声波传递支架包括若干延伸部，且，该超声波传递支架嵌于柔性槽体，且，该超声波传递支架一端与超声波发生器连接，延伸部嵌入超声波振动翅。

在上述技术方案中，为了使超声波组件能够嵌入第一下料槽，采用与第一下料槽相契合的槽体作为安装座来安装其他组件。进一步地，考虑到超声波组件直接接触料仓直接导致料仓内壁振动的现象进而产生过多的噪声，本案的槽体采用柔性材料制成，能够一定程度上缓解噪声，其原理是将振动源安装在非刚性的根底上以降低共振响应；。进一步地，将该超声波发生器安装于柔性底座。由于超声波会被柔性槽体衰减，因此有必要在柔性槽体的基础上增设一个能够传递超声波振动的支架。为此，本案设置了一个超声波传递支架，该超声波传递支架包括若干延伸部，且，该超声波传递支架嵌于柔性槽体，且，该超声波传递支架一端与超声波发生器连接，延伸部嵌入超声波振动翅。当超声波振动发生时，透过刚性的超声波传递支架传递至超声波振动翅，使得超声波振动翅在超声波驱动下发生振动，如此一来可以加速料仓内部的磷酸铁锂粉末下料同时这种高速的振动能够令结块的磷酸铁锂粉末得到一定的分散，这种工作原理可以借鉴超声波牙刷的工作原理，此处不再过多的赘述。

在一些实施例中，所述超声波振动翅为一对对称设置的柔性体；该柔性体倾斜设置且与下料方向的锐角夹角为40°-50°，且，柔性体之间的间隔为柔性槽体槽底宽度的1/8～1/6。

在上述技术方案中，这样设置的目的在于倾斜设置时，振动时，磷酸铁锂粉末受受力影响更易于往下料方向下落。同时考虑到振动效果，如果是竖直的设置，会使得粉末在料仓内呈左右晃动的状态，但在料仓下料过程中，我们也希望料仓可以上下左右晃动，其原因在于，在约束空间内，上下左右晃动可以使得约束空间内系统的运动状态混乱熵增加，而单纯的左右晃动，在约束空间内，系统的运动状态趋于稳定。为此，综合考虑粉末的流动性以及熵增的原理，将该柔性体倾斜设置且与下料方向的锐角夹角为40°-50°。进一步地，考虑到振动时的共振现象，本案中超声波振动翅为一对对称设置的柔性体，这是因为产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近。而本案所有的超声波振动翅都是通过同一频率的超声波发生器来产生的，因此一对的设置有利于共振现象的产生。进一步地，为了避免共振现象过大导致过多的噪声，设定两者之间的间隔应为柔性槽体槽底宽度的1/8～1/6。

在一些实施例中，所述超声波振动翅形状为一楔体。

在上述技术方案中，所谓的楔体是一种特殊的拟柱体，是下底面是梯形或平行四边形，上底面是与下底面的平行边平行的线段的拟柱体。如此设置的目的在于使得柔性体更易于被驱动以及超声波的衰减。一般来说当物体越薄，其接收到振动时更容易受驱形成一定的运动状态。而超声波传递过程中的衰减也会影响其他位置的振动，为此设置成楔体有助于振动的产生。

在一些实施例中，所述第一下料槽为偶数个。

在上述技术方案中，如上文所述产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近，因此偶数个的设置也是为了帮助超声波组件产生共振，提高约束空间内运动系统的熵增。

在一些实施例中，所述锥形料仓的出料口设置有滤网。

在上述技术方案中，如果说超声波振动的效果足够强烈，则可以在出料口处设置滤网来帮助过滤以及筛分磷酸铁锂粉末，提高磷酸铁锂粉末的分散性，避免管道堵塞。反之，则不要设置。

在一些实施例中，所述锥形料仓的锥形部处设置有若干个助流气碟，该助流气碟连接有供气装置。

在上述技术方案中，助流气碟的目的在于破拱，破拱的原理为现有技术此处不再过多的赘述。但，在本实施例中，其目的在于搭配超声波组件。因为超声波的传递是至上而下的传递的，那么在料仓的锥形部势必面临着振动效果不足的问题。气碟的加入可以帮助立柱的振动，提高超声波组件的工作效果。

在一些实施例中，所述收尘机设置有称重模块。

在上述技术方案中，设置称重模块的目的在于监测料仓的重量。需要理解的是，收尘固定时间或者收尘仓固定重量后，我们会希望料仓能够自动下料。进一步地，本专利把装钵收尘的物料直接用于装钵，那么为了实现精准控制下料里量，在收尘机设置有称重模块，有助于控制下料量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的收尘机立体结构示意图；

图2是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的收尘机剖面结构示意图；

图3是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的第一下料槽以及超声波组件的示意图；

图4是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的第一下料槽以及第二下料槽的衔接示意图；

图5是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的第二下料槽的结构示意图；

图6是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的超声波组件的结构示意图一；

图7是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的超声波组件的结构示意图二；

图8是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的超声波组件的细节示意图一；

图9是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的超声波组件的细节示意图二；

图10是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的超声波组件的细节示意图三；

图11是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的收尘机剖面立体结构示意图；

图12是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的现有技术卸钵结构示意图；

图13是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的改进后的卸钵结构示意图；

图14是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的现有技术装钵结构示意图；

图15是本发明一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备一实施例的改进后的装钵结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种磷酸铁锂装钵收尘物料回收设备，能够把装钵收尘的物料直接用于装钵，减少人力成本及物料损失。

请参阅图1至图11，需要声明的是，本案是在传统的收尘机上做出的改进，关于收尘机在系统中的管道连接方式会在后续的实施例中说明，而其余现有技术的部件可参阅现有技术，本申请不再具体展开说明。本领域技术人员应当知晓其连接的方式以及作用。

收尘机1，该收尘机1通过管道与下一工序的设备相连(后续实施例会说明，此处不再赘述)，且，该收尘机1采用锥形料仓11，且下料角度α为40°-50°；该锥形料仓11的圆柱部内壁设置有若干第一下料槽12，第一下料槽12的槽截面形状为等腰梯形状，且下料槽内嵌有超声波组件2。

在本实施例中，将传统的装钵收尘机改成料仓形状，并且把装钵收尘的物料直接用于装钵，减少人力成本及物料损失。进一步地，磷酸铁锂为粉体，通过倒吊包装桶打开阀门，锂盐通过管道流入调配釜内。这种使用方法的问题存在锂盐的流动性不够好，导致在经过狭窄的连接管道或阀门处容易卡住。研究表明，锂盐的粒径分布如果不密集，大颗粒夹带有小颗粒就容易形成比较紧密的堆积，容易发生卡盐现象。另外，如果锂盐中微粉较多，其比表面积大，吸附性强，粘性也强，更容易发生结块放不出来的现象。这也是为什么现在的收尘机多采用收尘后再人工清理的原因。为此，本案采用锥形料仓，且根据磷酸铁锂的流动性选择了合适的下料角度范围为40°-50°；需要说明的是，下料角度是指底部锥形部分与水平面的夹角。进一步地，传统的料仓仍旧存在架拱现象，即因为磷酸铁锂粉末的比表面积大，吸附性强，粘性也强，更容易发生结块放不出来的现象，导致粉末在料仓内形成架拱现象。为了本案在传统料仓的基础上做出了改进，在锥形料仓的圆柱部内壁设置有若干第一下料槽，第一下料槽的槽截面形状为等腰梯形状，且下料槽内嵌有超声波组件。设置等腰梯形状的目的在于便于内嵌超声波组件，同时等腰梯形状能够在一定程度上约束超声波传递的方向，即让超声波的指向性得到控制，便于控制超声波沿着预设的方向传递至粉末处，有利于破拱。

在本实施例中，所述锥形料仓1的锥形部内壁设置有若干与第一下料槽12衔接的第二下料槽13，且，该第二下料槽13槽底中心设置有一柔性立柱131。为了更好衔接并传递超声波，在锥形部内壁设置有若干与第一下料槽衔接的第二下料槽，同时为了更好的利用超声波振动的特性，在该第二下料槽槽底中心设置有一柔性立柱。当超声波传递至底部时，利用超声波的特性令立柱产生振动，其目的在于：分散结块的磷酸铁锂粉末以及加速磷酸铁锂粉末的下落。进一步地，考虑到振动地效果，立柱采用柔性材料制备而成，相较于硬性材料更易于被超声波驱动，尤其是超声波传递过程中除了自然衰减，第一下料槽也会对其产生衰减，因此采用柔性立柱才更容易被超声波驱动，或者说更容易受超声波影响产生振动。作为一种可选的实施例，立柱的截面形状为等腰三角形。

在本实施例中，该第二下料槽13的槽宽沿下料方向A逐渐收窄。如上所述超声波传递过程中除了自然衰减，第一下料槽也会对其产生衰减，因此采用柔性立柱才更容易被超声波驱动，或者说更容易受超声波影响产生振动。为了进一步地使得柔性立柱易于驱动，在本案中考虑了空间约束的问题，由于超声波从第一下料槽传递至第二下料槽后，通过空间约束的方式，使得超声波的能量被集中在第二下料槽中间的位置，使得柔性立柱易于驱动。

在本实施例中，所述超声波组件包括：

柔性槽体21，该柔性槽体与第一下料槽相契合；

超声波发生器22，该超声波发生器22安装于柔性底座21；(具体地连接方式可以是固结可以是可拆卸连接，示意图中未具体画出，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

若干超声波振动翅23，该超声波振动翅23沿一下料方向A间隔设置于柔性槽体的槽底；

超声波传递支架24，该超声波传递支架包括若干延伸部241，且，该超声波传递支架24嵌于柔性槽体21(该柔性槽体21背部设置有嵌入槽211，超声波传递支架24可通过该嵌入槽211嵌入于柔性槽体21背部，同时为了更好地传递超声波，设置延伸部241，该延伸部241于柔性槽体21垂直，并插入至超声波振动翅23的内部)，且，该超声波传递支24架一端与超声波发生器22连接，延伸部241嵌入超声波振动翅23。

在本实施例中，为了使超声波组件能够嵌入第一下料槽，采用与第一下料槽相契合的槽体作为安装座来安装其他组件。进一步地，考虑到超声波组件直接接触料仓直接导致料仓内壁振动的现象进而产生过多的噪声，本案的槽体采用柔性材料制成，能够一定程度上缓解噪声，其原理是将振动源安装在非刚性的根底上以降低共振响应；。进一步地，将该超声波发生器安装于柔性底座。由于超声波会被柔性槽体衰减，因此有必要在柔性槽体的基础上增设一个能够传递超声波振动的支架。为此，本案设置了一个超声波传递支架，该超声波传递支架包括若干延伸部，且，该超声波传递支架嵌于柔性槽体，且，该超声波传递支架一端与超声波发生器连接，延伸部嵌入超声波振动翅。当超声波振动发生时，透过刚性的超声波传递支架传递至超声波振动翅，使得超声波振动翅在超声波驱动下发生振动，如此一来可以加速料仓内部的磷酸铁锂粉末下料同时这种高速的振动能够令结块的磷酸铁锂粉末得到一定的分散，这种工作原理可以借鉴超声波牙刷的工作原理，此处不再过多的赘述。需要注意的是，为了便于解释说明，超声波组件的控制器等可参考现有技术进行设置，并未在图中绘出，本领域技术人员应当知晓如下设置，此处不再赘述。

在本实施例中，所述超声波振动翅23为一对对称设置的柔性体；该柔性体倾斜设置且与下料方向A的锐角夹角β为40°-50°，且，柔性体之间的间隔W为柔性槽体槽底宽度的1/8～1/6。这样设置的目的在于倾斜设置时，振动时，磷酸铁锂粉末受受力影响更易于往下料方向下落。同时考虑到振动效果，如果是竖直的设置，会使得粉末在料仓内呈左右晃动的状态，但在料仓下料过程中，我们也希望料仓可以上下左右晃动，其原因在于，在约束空间内，上下左右晃动可以使得约束空间内系统的运动状态混乱熵增加，而单纯的左右晃动，在约束空间内，系统的运动状态趋于稳定。为此，综合考虑粉末的流动性以及熵增的原理，将该柔性体倾斜设置且与下料方向的锐角夹角为40°-50°。进一步地，考虑到振动时的共振现象，本案中超声波振动翅为一对对称设置的柔性体，这是因为产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近。而本案所有的超声波振动翅都是通过同一频率的超声波发生器来产生的，因此一对的设置有利于共振现象的产生。进一步地，为了避免共振现象过大导致过多的噪声，设定两者之间的间隔应为柔性槽体槽底宽度的1/8～1/6。

在本实施例中，所述超声波振动翅形状23为一楔体。所谓的楔体是一种特殊的拟柱体，是下底面是梯形或平行四边形，上底面是与下底面的平行边平行的线段的拟柱体。如此设置的目的在于使得柔性体更易于被驱动以及超声波的衰减。一般来说当物体越薄，其接收到振动时更容易受驱形成一定的运动状态。而超声波传递过程中的衰减也会影响其他位置的振动，为此设置成楔体有助于振动的产生。

在本实施例中，所述第一下料槽12为偶数个。如上文所述产生共振的重要条件之一，就是要有弹性，而且一件物体受外来的频率作用时，它的频率要与后者的频率相同或基本相近，因此偶数个的设置也是为了帮助超声波组件产生共振，提高约束空间内运动系统的熵增。

在本实施例中，作为一种可选的实施方案，锥形料仓11的出料口设置有滤网3。如果说超声波振动的效果足够强烈，则可以在出料口处设置滤网3来帮助过滤以及筛分磷酸铁锂粉末，提高磷酸铁锂粉末的分散性，避免管道堵塞。反之，则不要设置。

在本实施例中，所述锥形料仓11的锥形部处设置有若干个助流气碟4，该助流气碟4连接有供气装置(供气装置为现有技术，在图中未绘出，关于气碟的原理以及使用方式可参考现有技术，此处不再做过多的说明。)助流气碟的目的在于破拱，破拱的原理为现有技术此处不再过多的赘述。但，在本实施例中，其目的在于搭配超声波组件。因为超声波的传递是至上而下的传递的，那么在料仓的锥形部势必面临着振动效果不足的问题。气碟的加入可以帮助立柱的振动，提高超声波组件的工作效果。

在本实施例中，所述收尘机设置有称重模块5。设置称重模块5的目的在于监测料仓11的重量。需要理解的是，收尘固定时间或者收尘仓固定重量后，我们会希望料仓能够自动下料。进一步地，本专利把装钵收尘的物料直接用于装钵，那么为了实现精准控制下料里量，在收尘机设置有称重模块，有助于控制下料量。需要说明的是该称重模块的接线方式以及原理为现有技术，此处不再做过多的说明。

实施例之一

在本实施例中，以卸钵收尘进行举例说明。请参阅图12，图12为现有技术的安装方案。传统的卸钵机的卸钵收尘机会布置在一楼地面，需人工清理且清理过程中可能会污染物料，造成物料损失。本专利把卸钵收尘的物料重新送回卸钵缓冲仓，减少人力成本及物料损失。请参阅图13，图13为本案改进后的系统方案。将传统的卸钵收尘机改成料仓形状，做一个小平台架高，并增加称重模块及气碟。下端连接卸钵缓存仓。

具体工序说明

1)收尘

卸钵除尘机下方蝶阀关闭，卸钵机正常工作。收尘固定时间或者收尘仓达到固定重量后，准备回收收尘物料。

2)回收收尘物料

收尘固定时间或者收尘仓固定重量后，卸钵缓冲仓下方蝶阀关闭。卸钵除尘机下方蝶阀打开，开启超声波组件，物料进入卸钵缓冲仓中。当收尘仓重量减少到一定值后，卸钵除尘机下方蝶阀关闭，卸钵缓冲仓下方蝶阀开启，开始正常卸钵。

实施例之二

在本实施例中，以装钵收尘进行举例说明。请参阅图14，图14为现有技术的安装方案。传统的单工位立式装钵机的装钵收尘机会布置在与装钵机同一平台，需人工清理且清理过程中可能会污染物料，造成物料损失。本专利把装钵收尘的物料直接用于装钵，减少人力成本及物料损失。请参阅图15，图15为本案改进后的系统方案。将传统的装钵收尘机改成料仓形状，搬至二楼，做一个小平台架高，并增加称重模块及气碟。

具体工序说明

1)收尘

装钵除尘机下方蝶阀关闭，装钵机正常工作。收尘固定时间或者收尘仓达到固定重量后，准备回收收尘物料。

2)回收收尘物料

收尘固定时间或者收尘仓固定重量后，烧结前暂存仓下方蝶阀及星型下料阀关闭。装钵除尘机下方蝶阀打开，超声波组件开启，物料进入装钵斗中。当收尘仓重量减少到一定值后，装钵除尘机下方蝶阀关闭，烧结前暂存仓下方星型下料阀及蝶阀依次开启，开始正常装钵。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。