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一种用于连续生产高附加值金属的自动生产系统

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


一种用于连续生产高附加值金属的自动生产系统

技术领域

本发明属于微波加热设备技术领域,具体涉及一种用于连续生产高附加值金属的自动生产系统。

背景技术

微波作为一种绿色高效的加热方法,可以通过在物料内部的能量耗散选择性加热物料,具有加热均匀、热效率高、缩短反应时间等常规加热无法比拟的优点。同时,微波干燥已经在工业化上得到了极大地应用。微波煅烧具有加热均匀、速度快,控制及时,穿透能力强,无污染等优点。

碳化硅被用作微波加热设备的助热炉具材料,碳化硅化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,具有优异的高温机械力学性能和耐高温等性能,是一种典型的非氧化物半导体材料,具有较高的介电损耗系数,在低温下即可有效的吸收微波而加热;碳化硅还是一种高级耐火材料,在还原气氛下,其使用温度可达2000℃以上,在氧化气氛中,在室温至1300℃的温度范围内,其理化性质也相当稳定。

高附加值金属的制备在煅烧之前需要进行干燥脱水,还需保证炉料受热均匀、清洁性和可控制炉内气氛,另外为了量化生产,降低生产成本。因此,迫切需要设计成套自动化的生产流水线来解决上述技术问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种连续生产高附加值金属的自动生产系统。本发明的目的是能够间断式连续生产,采用间隔方式,在干燥的同时进行煅烧和冷却三工位同步进行,使生产线结构简单、生产效率高,设计出该微波煅烧高纯金属的煅烧炉。本发明通过以下技术方案实现。

一种连续生产高附加值金属的自动生产系统,包括:进料机构、微波干燥段、微波煅烧炉、强制冷却段和出料机构,其特征在于,所述进料机构连接微波干燥段,所述微波干燥段包括微波干燥主机、微波发生器Ⅰ,微波干燥段连接微波煅烧炉,微波煅烧炉包括微波煅烧主机、微波发生器Ⅱ,所述强制冷却段与微波煅烧主机和出料机构相连接;

优选的,所述进料机构、出料机构以气缸为动力使物料在装备中运动,匣钵之间采用三个推板做隔断,同时也作为实现运动的连接部件对于有临界要求的放射性金属尤为重要;

优选的,所述微波干燥段需根据物料量及脱水量来设置微波功率及干燥时间,干燥完成后可以停止微波溃入等待进入下一段工序,干燥的过程中通入氮气,由氮气通过气孔带走物料中蒸发出的水汽;

优选的,所述微波煅烧炉是处于氮气保护的密闭通道内,保温层由透波耐高温材料制成,根据所需煅烧温度计算设备的功率密度后配置微波功率,通过热电偶进行测温,到达所需的工艺温度后进行保温达到工艺条件的要求;

优选的,所述强制冷却段由不锈钢加工完成,在腔体四周通有冷却水吸收物料及匣钵放出的热量,同时在匣钵的底部通入氮气以带走多余的热量达到降温的目的;

优选的,所述匣钵可根据物料的吸波性能采用不同材料,吸波性能好的物料可采用耐高温的莫来石坩埚或刚玉匣钵,吸波性能差的物料可采用掺杂50%碳化硅的堇青石匣钵;

优选的,所述出料机构还包括机械手,出料时采用机械手实现下料,再把匣钵送入回程段完成整个循环。

本发明的另一目的在于提供一种连续生产高附加值金属的自动生产系统的使用方法:

根据物料的吸波性能选择合适的匣钵,将物料装入匣钵后,通过进料机构输送到微波干燥段,根据物料量和脱水量配置微波功率及干燥时间,干燥过程中通入氮气以带走物料蒸发出的水汽,干燥完成后停止微波溃入。物料经过推板的过渡进入微波煅烧炉进行煅烧,物料在此阶段的运行时处于氮气保护的密闭通道内,根据所需煅烧温度计算设备的功率密度后配置微波功率,通过热电偶进行测温,到达所需的工艺温度后进行保温达到工艺条件的要求。物料完成煅烧后进入冷却段通过水冷及通入氮气达到降温的目的。待匣钵温度降低到200℃出冷却段后由机械手抓起匣钵实现下料,再把空匣钵送入回程段,完成整个循环。

本发明的有益效果是:

(1)本发明能够间断式连续生产,采用间隔方式(对于有临界要求的放射性金属尤为重要),在干燥的同时进行煅烧和冷却三工位同步进行;

(2)生产线结构简单、生产效率高;

(3)本发明的核心是微波煅烧,煅烧时间决定装备的运行频率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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是本发明的整体结构示意图;

图2是本发明的微波干燥段示意图;

图3是本发明的微波干燥段剖面示意图;

图4是本发明的微波煅烧炉结构示意图;

图5是本发明的微波煅烧炉剖面结构示意图;

图6是本发明的工艺流程图;

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1-进料机构,2-微波干燥段,3-微波煅烧炉,4-强制冷却段,5-出料机构,6-微波干燥主机,7-微波发生器Ⅰ,8-微波煅烧主机,9-微波发生器Ⅱ;10-匣钵,11-机械手;12-气孔;13-保温材料;14-热电偶。

具体实施方法

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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。

实施例1

如图1至6所示,该连续生产高附加值金属的自动生产系统,包括进料机构1、微波干燥段2、微波煅烧炉3、强制冷却段4和出料机构5。能够间断式连续生产,采用间隔方式,在干燥的同时进行煅烧和冷却三工位同步进行。所述进料机构1连接微波干燥段2,所述微波干燥段2包括微波干燥主机6、微波发生器Ⅰ7,后续连接所述微波煅烧炉3,包括微波煅烧主机8、微波发生器Ⅱ9,所述强制冷却段4与微波煅烧主机8和出料机构5相连接。

所述进料机构1、出料机构5以气缸为动力使物料在装备中运动,匣钵10之间采用三个推板做隔断,同时也作为实现运动的连接部件对于有临界要求的放射性金属尤为重要;

所述微波干燥段2需根据物料量及脱水量来设置微波功率及干燥时间,干燥完成后可以停止微波溃入等待进入下一段工序,干燥的过程中通入氮气,由氮气通过气孔12带走物料中蒸发出的水汽。

所述微波煅烧炉3是处于氮气保护的密闭通道内,保温层由透波耐高温材料制成,根据所需煅烧温度计算设备的功率密度后配置微波功率,通过热电偶进行测温,随后进行保温达到工艺条件的要求。

所述强制冷却段4由不锈钢加工完成,在腔体四周通有冷却水吸收物料及匣钵10放出的热量,同时在匣钵10的地步通入氮气以带走多余的热量达到降温的目的。

所述匣钵10采用耐高温的莫来石坩埚或刚玉匣钵。

所述出料机构5还包括机械手11,出料时采用机械手11实现下料,再把匣钵10送入回程段完成整个循环。

实施例2

如图1至6所示,该连续生产高附加值金属的自动生产系统,包括进料机构1、微波干燥段2、微波煅烧炉3、强制冷却段4和出料机构5。能够间断式连续生产,采用间隔方式,在干燥的同时进行煅烧和冷却三工位同步进行。所述进料机构1连接微波干燥段2,所述微波干燥段2包括微波干燥主机6、微波发生器Ⅰ7,后续连接所述微波煅烧炉3,包括微波煅烧主机8、微波发生器Ⅱ9,所述强制冷却段4与微波煅烧主机8和出料机构5相连接。

所述进料机构1、出料机构5以气缸为动力使物料在装备中运动,匣钵10之间采用三个推板做隔断,同时也作为运动的连接部件。

所述微波干燥段2需根据物料量及脱水量来设置微波功率及干燥时间,干燥完成后可以停止微波等待进入下一段工序,干燥的过程中通入氮气,由氮气通过气孔带走物料中蒸发出的水汽。

所述微波煅烧炉3是处于氮气保护的密闭通道内,保温层由透波耐高温材料制成,根据所需煅烧温度计算设备的功率密度后配置微波功率,通过热电偶进行测温,到达所需的工艺温度后进行保温达到工艺条件的要求。

所述强制冷却段4由不锈钢加工完成,在腔体四周通有冷却水吸收物料及匣钵10放出的热量,同时在匣钵10的地步通入氮气以带走多余的热量达到降温的目的。

所述匣钵10采用掺杂50%碳化硅的堇青石匣钵。

所述出料机构5还包括机械手11,出料时采用机械手11实现下料,再把匣钵10送入回程段完成整个循环。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术分类

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