CN104325142A - 连轧连烧粉末轧制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连轧连烧粉末轧制装置，该装置包括供粉装置、辊轧装置、烧结装置、生坯传送装置和生坯缓存装置，所述生坯传送装置具有将轧制后的粉末生坯切割成块的切割器和传送切割后的成块生坯到生坯缓存装置的传送机构，所述生坯缓存装置具有在送入烧结装置之前存放多块生坯的缓存空间。该装置在实现基本轧制功能的前提下，引入生坯传送装置及缓存装置，以连续输送并储存带材，储存的带材再送到烧结装置中进行烧结，进行在线初步烧结，实现连轧连烧，达到批量连续化生产的目的。而且，生坯缓存装置可同时储存多块生坯，随后一次性送入烧结装置进行初步烧结，极大提高生产效率和操作便利。

Description

连轧连烧粉末轧制装置

技术领域

本发明涉及粉末连续成型装置，具体涉及一种连轧连烧粉末轧制装置。

背景技术

金属粉末轧制是粉末冶金中的一种连续成形工艺，将金属粉末不断地通过喂料装置喂入两个轧辊之间，依靠轧辊的压力轧制成具有一定厚度和连续长度并且有适当强度的带材。金属粉末轧制工艺用于制取多孔功能材料，可以方便地在板料强度性能指标和孔隙率之间寻求平衡，并能保持孔隙的三维连通性，获得特殊性能材料。

图1显示的是粉末轧制示意图。现有的轧制装置20通常采用纵向轧制，即粉末201由上至下经过轧辊202轧制成带材生坯203，在此情况下，可以利用粉末自重配合轧辊转动进行轧制。同样的，也可以进行粉末的横向轧制，即一对轧辊平放，粉末在水平方向上进行轧制。在横向轧制情况下，粉末需要借助横向推动力进行轧制。粉末轧制装置获得的带材生坯厚度小，强度差，需要进行烧结之后才能进行后续的加工，因此，需要将轧制的生坯转移到烧结装置中进行烧结，以便批量进行烧结。然而，这样将轧制和烧结操作分离，容易在中途破坏轧制生坯，不利于实现输送及后续二次加工，很难实现批量连续化生产。

发明内容

有鉴于此，提供一种操作便利、连续生产的连轧连烧粉末轧制装置。

一种连轧连烧粉末轧制装置，其包括供粉装置、辊轧装置、烧结装置、生坯传送装置和生坯缓存装置，所述生坯传送装置具有将轧制后的粉末生坯切割成块的切割器和传送切割后的成块生坯到生坯缓存装置的传送机构，所述生坯缓存装置具有在送入烧结装置之前存放多块生坯的缓存空间。

上述连轧连烧粉末轧制装置在实现基本轧制功能的前提下，引入生坯传送装置及缓存装置，以连续输送并储存带材，储存的带材再送到烧结装置中进行烧结，进行在线初步烧结，实现连轧连烧，达到批量连续化生产的目的。而且，生坯缓存装置可同时储存多块生坯，随后一次性送入烧结装置进行初步烧结，极大提高生产效率和操作便利。

附图说明

图1是纵向粉末轧制原理示意图。

图2是本发明实施例的连轧连烧粉末轧制装置的轴测图。

图3是图2的连轧连烧粉末轧制装置中供粉装置的结构示意图。

图4是图2的连轧连烧粉末轧制装置中辊轧装置的结构示意图。

图5是图2的连轧连烧粉末轧制装置中生坯传送装置的结构示意图。

图6是图2的连轧连烧粉末轧制装置中生坯缓存装置的结构示意图。

图7是图2的连轧连烧粉末轧制装置中烧结装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

请参阅图2，示出本发明实施例的连轧连烧粉末轧制装置10，该装置10其包括供粉装置11、辊轧装置12、生坯传送装置13、生坯缓存装置14以及烧结装置15，所述生坯传送装置13具有将轧制后的粉末生坯切割成块的切割器131和传送切割后的成块生坯到生坯缓存装置的传送机构，所述生坯缓存装置14具有在送入烧结装置15之前存放多块生坯的缓存空间。

供粉装置11用于供应粉末，优选为金属粉末。具体地，如图2所示，供粉装置11包括料筒112、置于料筒112内用于输送粉末的传送螺杆113以及设于传送螺杆113输出一端的送料斗114，所述送料斗114具有开口形状可调的型口114a。优选地，送料斗114靠近传送螺杆113的部分为连接筒部114b，通过一个锁紧环118与传送螺杆113紧密连接。送料斗114在紧接连接筒部114b的部分为方形腔体114c，由方形腔体114c向前延伸出锥形斗114d，锥形斗114d的开口即为前述开口形状可调的型口114a。型口114a位于与辊轧装置12的轧辊辊缝中间相对，优选为方形，相当于成型带材的截面形状。该型口114a可以调整大小，从而可以调整初始供粉粉体的宽度和/或厚度。优选地，料筒112采用全密封结构，粉末在料筒114中进行传输，通过传送螺杆113横向传输推进，连续进料，进行连续轧制。

进一步，供粉装置11还包括进料斗115、加热器116、用于驱动传送螺杆113的动力装置如马达。如图2和3所示，马达安装于一个马达套117上，马达通过连接轴117a与传送螺杆113连接。进料斗115作为金属粉末原料入口。加热器116用于在进行轧制前对粉末预加热，加热后的粉末更易于轧制，加热器116设于料筒112的进料一端，即粉末在进入料筒112前先经过加热器116加热。加热器116可以是一个加热保温筒，可以控制温度，给粉末加热保温，实现在某一温度下的粉末轧制，从而控制粉体的流动性及轧制性能。供粉装置11固定于机架110上，机架110上还具有支架110a，用于支撑加热器116。

供粉装置11还具有供粉控制装置119，用于控制动力装置如马达（电机）转速，从而调节单位时间供粉量。金属粉末原料通过送料斗115进入辊轧装置12进行轧制，单位时间供粉量愈大，进入辊轧装置12的粉末初始密度也愈大，将影响粉末轧制形成的带材生坯性能。因此，通过供粉控制装置119的控制，可以调整粉末轧制形成的带材生坯性能。

如图3所示，辊轧装置12包括两个纵向并排设置的轧辊121和用于调节两个轧辊121间隙的液压调节装置122。具体地，辊轧装置12安装于一个组合式机架120上，机架120安装于一个底板129上。组合式机架120由多个框架通过联接件组装而成，方便拆卸、安装，便于整个装置中各类零部件的更换。两个轧辊121通过动力传输装置126进行驱动。在一个具体实施例中，动力传输装置126是由电机及齿轮等传动装置的组合，例如可以由两个电机分别带动两个轧辊121进行转动，进行轧制粉末。在另一个实施例中，动力传输装置126也可以由一个电机带动其中一个轧辊121传动，通过齿轮传动等装置带动另一个轧辊121进行转动。优选地，辊轧装置12还装配有变频器，与电机连接，用于控制电机转速，以调节轧制速度。更优选地，变频器为连续无级可调式变频器，实现轧制速度的连续变化，便于调整速度，并获取能够获得良好带材质量的准确的速度参数。

两个轧辊121间隙通过液压调节装置122实现辊缝连续可调，在一个实施例中，具体为调节下部的轧辊121，下部轧辊121两边轴端由液压调节装置122支撑，通过调节位于底部的液压调节装置122，可以改变上下两个轧辊121的辊缝宽度。轧制辊缝也是一个重要的工艺参数，能够影响轧制厚度、密度及孔隙度等性能。因此，通过控制轧制辊缝，可以调整带材的轧制厚度、密度及孔隙度等性能。

辊轧装置12在轧辊121的轴向两侧设有挡料板124以及在轧辊121底部设有废料托盘125。通过两个挡料板124避免了粉尘从侧边泄露，防止进入到轴承破坏转动部件。废料托盘125至于轧辊121底部，轧制时泄露的粉尘可以用托盘125接住，并能方便地将托盘125抽出将废料进行回收。通过这种基本上封闭式轧制，避免了粉末微尘的外泄以及因此带来的装置损耗。进一步还可在轧辊121的前方设置一个前挡板。

辊轧装置12还设有用于在线实时检测轧制力的测力传感装置123，具体包括测力导杆1231、测力滑块1232以及测力调节零件1233。测力导杆1231为一对，下端通过机架120上的圆孔跟上端的轧辊121相连，实现轧制时辊间反作用力的传递，测力导杆1231上端支撑测力滑块1232，测力滑块1232上安装测力传感器1235，承受被测载荷（如固定块）。测力调节零件1233上安装有调节螺母1237，调节螺母1237和测力传感器1235相连，利用调节螺母1237可以调节传感器1235的预压力。实际生产中，轧制力是重要的技术参数之一，准确地确定轧制力可以为工艺的合理制定提供有效的参考。因此，该轧制装置10安装有测力传感装置123。具体由测力导杆7、测力滑块8以及测力调节零件9实现。该辊轧装置12一端连接供粉装置，另一端连接生坯输送装置13，以实现带材的连续轧制，批量化连续生产。

如图5所示，生坯传送装置13包括用于放置及传送轧制后生坯的传送带131、位于传送带131侧边的导轨132、横跨设置于传送带131上方的切割器133，所述切割器133至少一端可滑动地固定于所述导轨132上。前述传送机构主要包括传送带131，实现带材从辊轧装置12到生坯缓存装置14的传送，传送运动由传送带动力输送装置136进行控制，跟轧制速度相匹配，速度可调，实现平稳传送，动力输送装置136采用皮带传送机构，可由电机驱动，动力输送装置136与一个操控箱137连接，以控制输送速度。导轨132和传送带131安设于一个传送架130上。通过切割器133可以切割出指定长度的成块带材，以便在下一步将一块块带材输送到生坯缓存装置14预存好，再进入烧结装置进行烧结。切割器133具有一个切刀，位于传送带131上方，向下运动切割传送带131上的带材。切割器133可以采用两个或以上，并排设于传送路线上，同时操作，同时切出多块带材生坯。切割器133在传送时对带材实现定距的切断，带材切断长度可调，优选地，在传送导轨132上标有刻度，因此，切断长度的度量可以利用导轨132上的刻度进行标定。因此，可以方便对用户所需的带材长度进行切割。生坯传送装置13在进料一侧还延伸设有一个托料板134，托料板134可以延伸到辊轧装置12内部，更靠近轧辊121，对轧制带材起到较好支撑作用，可以避免生坯带材断裂。导轨132具有两个轨道，分别位于传送带131的两侧。生坯传送装置13传送轧制之后的带材，连续定距切割，依次送入生坯缓存装置14，实现连续轧制、烧结。

如图6所示，生坯缓存装置14具有多层托盘141，每个托盘141用于存放一块轧制出来的生坯。每一层的托盘141相当于一个存放平台或缓存空间，这样可解决在连续轧制时带材的储存问题，起到缓冲存储作用，使前后装置连接贯通顺畅，操作连续。生坯缓存装置14还具有一个高度自动调节的调节支架142，该调节支架142具有液压装置143，用于逐步升高或下降托盘141以使多个托盘141依次接收传送过来的生坯。调节支架142设于一个底座144上，调节支架142具有位于底座144两侧的两对支撑杆145，每对支撑杆145通过铰链交叉连接，其中一个支撑杆的底部与液压装置143连接，顶部支撑起托盘141.具体操作时，带材由生坯传送装置13传送到托盘141中，托盘141在接受到带材之后，底部的液压装置143拉伸，使得支撑杆145降低一定的距离，接着利用上一层托盘141继续接收传送过来的带材，继续下降，如此循环，生坯缓存装置14各层托盘141都储满带材之后，再一起送入烧结装置15进行烧结。

如图7所示，烧结装置15具有外壳151，如同一个机箱结构。烧结装置15内装有多个托板152，每个托板152用于放置一块生坯，所述托板152的数量与所述托盘141相当，所述多个托盘141在送入烧结装置15时与多个托板152位置对应，更优选为高度大致一致，以便于将生坯缓存装置14各托盘141缓存的多块生坯同时放入于烧结装置15同时烧结处理。优选地，烧结装置15与生坯传送装置13采用无缝对接形式，例如，托盘141与托板152无缝对接或间隔相对。烧结装置15内设有热源装置153，烧结热源装置153优选为任何一种快速加热装置，以实现生坯的快速短暂烧结或者保温。烧结装置15在进出料两端还设有多个滚轴154，在两个滚轴154之间设有丝网传送带155，这样就方便进出料。烧结装置15在面对生坯传送装置13一端具有对接端口，用于将生坯缓存装置14的多个托盘141对接于生坯传送装置13的多个托板152。烧结装置15用于生坯烧结，使得轧制带材具备初步的强度，方便后续携运及二次成形。

另外，供粉装置11的机架110、辊轧装置12的机架120和底板129、生坯传送装置13的传送架130、生坯缓存装置14的调节支架142都相互紧靠，按照物料方向依次排列，优选为相互可拆卸地安装固定于一体，生坯缓存装置14与烧结装置15对接连接，因此，整个连轧连烧粉末轧制装置10为一个整体化结构形式，节省生产场地，提高生产效率和操作简便性，方便一起控制生产进度。

上述连轧连烧粉末轧制装置10工作时，金属粉末原料由进料斗115源源不断输入，供粉控制装置119控制传动螺杆113的传动速度，控制供粉量，经过加热器116加热后，由传动螺杆113送到出料斗114，粉末经其型口114a进入到一对轧辊121之间，轧辊121之间的辊缝通过液压调节装置122调节好，粉末经一对轧辊121轧制后沿着托料板134进入到传送带131，通过切刀分割成块，再送到生坯缓存装置14中，生坯缓存装置14通过托盘141逐个接收切割的生坯，装到预定数量的生坯后，即直接送到烧结装置15的托板152上进行烧结，烧结后即出料，形成带材粗成品。

由此，上述连轧连烧粉末轧制装置10实现基本轧制功能的前提下，引入生坯传送装置13及生坯缓存装置14，以连续输送并储存带材，储存的带材再送到烧结装置15中进行烧结，进行在线初步烧结，实现连轧连烧，达到批量连续化生产的目的。而且，生坯缓存装置14可同时储存多块生坯，随后一次性送入烧结装置进行初步烧结，极大提高生产效率和操作便利。进一步地，该装置10还借助测力传感装置123可以在线监测轧制力数据，还可加入控制***，实现自动化操作生产。例如，供粉装置11有供粉控制装置119，调整粉末轧制形成的带材生坯性能。辊轧装置12具有液压调节装置122，实现两个轧辊121间隙连续可调，以调整轧制厚度、密度及孔隙度等性能。因此，通过控制轧制辊缝，可以调整带材的轧制厚度、密度及孔隙度等性能。辊轧装置12装配有变频器，与电机连接，用于控制电机转速，实现轧制速度的连续变化，获取能够获得良好带材质量的准确的速度参数。生坯传送装置13具有操控箱137，以控制输送速度。因此，该装置10可以方便调节参数，精确控制轧制带材的多项参数及性能，连续轧制各种规格的带材生坯并实现初步烧结，方便携运及后续加工。可以理解，以上所述装置10形式既适用于金属粉末的连续生产，也适用于其他相类似之非金属粉末的连续生产。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种连轧连烧粉末轧制装置，其包括供粉装置、辊轧装置以及烧结装置，其特征在于，还包括生坯传送装置和生坯缓存装置，所述生坯传送装置具有将轧制后的粉末生坯切割成块的切割器和传送切割后的成块生坯到生坯缓存装置的传送机构，所述生坯缓存装置具有在送入烧结装置之前存放多块生坯的缓存空间。

2.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述生坯缓存装置具有多层托盘，每个托盘用于存放一块生坯。

3.如权利要求2所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述烧结装置具有多个托板，每个托板用于放置一块生坯，所述托板的数量与所述托盘相当，所述烧结装置与生坯缓存装置无缝对接，所述多个托盘在送入烧结装置时与多个托板位置对应。

4.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述生坯缓存装置还具有一个高度自动调节的调节支架，所述调节支架具有液压装置，用于逐步升高或下降托盘以使多个托盘依次接收传送过来的生坯。

5.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述生坯传送装置包括用于放置及传送轧制后生坯的传送带、位于传送带侧边的导轨、横跨设置于传送带上方的切割器，所述切割器至少一端可滑动地固定于所述导轨上。

6.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述辊轧装置包括两个纵向并排设置的轧辊和用于调节两个轧辊间隙的液压调节装置。

7.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述辊轧装置设有用于在线实时检测轧制力的测力传感装置。

8.如权利要求6所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述辊轧装置在轧辊的轴向两侧设有挡料板以及在轧辊底部设有废料托盘。

9.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述供粉装置包括料筒、置于料筒内用于输送粉末的传送螺杆、给粉末加热的加热器以及设于传送螺杆输出一端的送料斗，所述送料斗具有开口形状可调的型口。

10.如权利要求1所述的连轧连烧粉末轧制装置，其特征在于，所述供粉装置还包括动力装置、控制动力装置转速的供粉控制装置，所述辊轧装置具有给轧制提供动力的动力传输装置以及控制动力传输装置变速的变频器，所述生坯传送装置具有控制生坯输送速度的操控箱。