CN108705082A - 成形剂脱除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及合金生产领域，公开了一种成形剂脱除装置，包括烧结炉和箱体，烧结炉上设有排气管和进气管，排气管底部连通有若干根排液管，排液管位于箱体内，且所有排液管底部均穿入下腔室并共同连通有集液管，集液管的出口端与液体箱连通；排气管上设有若干个用于增强成形剂液化效果的液化单元，液化单元主要由转轴、第一涡轮、第二涡轮、若干根搅动杆、第一楔形块、第二楔形块、振荡板、插杆、柔性密封板、气囊构成；储气箱还连通有回流管，回流管上安装有第三阀门，且回流管远离储气箱的一端穿入箱体下腔室并与各根排液管相连通。本方案能够使气态成形剂得到充分的液化，可更有效地回收产品中的成形剂。

Description

成形剂脱除装置

技术领域

本发明属于合金脱蜡设备领域。

背景技术

在硬质合金的生产过程中，为了使产品更好地成形，一般会在产品中加入成形剂，但是成形剂如果停留在产品中，会影响产品的质量，所以需要在烧结之后将成形剂脱除。成形剂在高温的情况下会处于一种气化状态，通过吹风或者抽气的方式使得气化的成形剂定向运动，通过脱蜡装置进行成形剂的回收和储存。

公告号为CN206457533U的中国实用新型专利公开了一种硬质合金生产用脱蜡烧结一体炉，包括烧结炉本体、氩气通气***、氢气通气***、抽真空装置、温度控制***及压力计，氩气通气***、氢气通气***、抽真空装置、温度控制***及压力计均设于烧结炉本体。该装置在微正压氢气气氛下，阶梯式升温保温，实现成形剂的脱除。但是，该装置只是利用抽真空装置将烧结炉本体内的气态成形剂抽出，并没有对气态成形剂进行液化和回收，造成了极大的资源浪费。因此，需要在该装置上作出改进，使得气态成形剂能够充分液化并被回收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使气态成形剂充分液化并被回收的成形剂脱除装置。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供成形剂脱除装置，包括烧结炉和箱体，所述箱体包括上腔室和下腔室，所述上腔室内装有冷却液；箱体外壁上安装有用于储存氢气的储气箱和用于储存液态成形剂的液体箱；所述烧结炉上设有排气管和进气管，所述进气管远离烧结炉的一端与储气箱相连通，且进气管上设有第一阀门；所述排气管穿过箱体的上腔室并与储气箱连通，且排气管上设有第二阀门；排气管底部连通有若干根排液管，所述排液管位于箱体内，且所有排液管底部均穿入下腔室并共同连通有集液管，所述集液管的出口端与液体箱连通；排气管上设有若干个用于增强成形剂液化效果的液化单元，所述液化单元包括转动连接在箱体顶部的转轴，所述转轴上固定有若干根搅动杆，其中一根搅动杆底部设有第一楔形块；转轴下部穿入排气管和排液管内并固定有第一涡轮和第二涡轮，所述第一涡轮位于排气管中，所述第二涡轮位于排液管中；排气管上方设有位于搅拌杆下方的振动板，所述振动板与排气管顶部之间固定有若干根第一弹簧，振荡板顶部固定有与第一楔形块相配合的第二楔形块；振荡板底部固定有插杆，排气管顶部开有活动口，所述活动口内固定有柔性密封板，所述插杆底部与柔性密封板相抵；排气管内固定有气囊，所述气囊位于柔性密封板的正下方；储气箱还连通有回流管，所述回流管上安装有第三阀门，且回流管远离储气箱的一端穿入箱体下腔室并与各根排液管相连通。

本基础方案的原理在于：

混有氢气和气态成形剂的气体从烧结炉中排出到排气管中，气体在排气管中流动的过程中会被冷却液冷却，使气态成形剂逐渐液化并从排液管、集液管排出到液体箱中。气体在流动过程中会依次作用于各个液化单元中的第一涡轮上，第一涡轮转动并带动转轴、第二涡轮、若干根搅动杆一起转动，若干根搅动杆在转动过程中会对上腔室中的冷却液进行搅动。第二涡轮在转动过程中可将排液管中的气体不断地往排气管中抽送，储气箱中的氢气和未被液化的气态成形剂再次被送回排气管中，使气态成形剂再次被液化；同时，气体往排气管中抽送使，可防止未被液化的气态成形剂进入排液管中造成浪费。

搅动杆在转动过程中会带动第一楔形块一起转动，第一楔形块通过与第二楔形块的相互配合可推动振荡板和插杆向下移动，第一弹簧被压缩，插杆在下移的过程中会推动柔性密封板向下产生形变并对气囊造成挤压，从而使气囊产生膨胀并将排气管密封，阻止了排气管中的气体的流动，从而进一步延长了气态成形剂在排气管中停留的时间。当第一楔形块与第二楔形块错开时，振荡板和插杆在第一弹簧恢复力的作用下逐渐向上移动，柔性密封板和气囊也逐渐恢复原形，气囊与排气管之间再次形成间隙以供气体流通。

本基础方案的有益效果在于：

(1)本方案能够使气态成形剂得到充分的液化，可更有效地回收产品中的成形剂。

(2)本方案的搅动杆在转动过程中可对上腔室中的冷却液进行搅动，加速冷却液与排气管的相对运动，从而起到加速气态成形剂冷却液化的作用；另外，搅动杆在转动过程中，冷却液对搅动杆的反作用力会减缓第一涡轮的转动速度，从而使气体的流动速度减慢，延长了气体在排气管中的停留时间，从而使气体中的气态成形剂能够被冷却液充分冷却液化，更有利于气态成形剂的回收利用。

(3)本方案的第一涡轮在转动过程中会消耗掉气体的部分能量，使气体的流动速度减慢，延长了气态成形剂在排气管中停留的时间，从而使气体中的气态成形剂能够被冷却液充分冷却液化，有利于气态成形剂的回收利用。

(4)本方案的第二涡轮在转动时可将排液管中的气体不断地往排气管中抽送，一方面可防止排气管中混有气态成形剂的气体进入排液管中，使得气态成形剂始终在排气管中流动，使气态成形剂被冷却液充分冷却液化；另一方面也可将进入到排液管中的气态成形剂重新抽送回排气管中进行冷却液化，使气态成形剂得到充分的液化，防止液化不充分的气态成形剂进入到液体箱中造成浪费；此外，第二涡轮的转动还可以带动储气箱中的氢气往排液管、排气管中流动，既可以进一步阻止气态成形剂进入排液管中，使气态成形剂能够在排气管中得到充分的冷却液化，又可使进入储气箱中但未液化完全的气态成形剂再次回到排气管中进行充分的液化，更进一步地提高了气态成形剂的液化效果，更有利于气态成形剂的回收利用。

(5)本方案通过第一楔形块和第二楔形块的相互配合，可使插杆间歇性地让柔性密封板发生形变并将气囊挤压，使气囊将排气管密封，间歇性地阻止了排气管中的气体的流动，从而进一步延长了气态成形剂在排气管中停留的时间，使气态成形剂能够得到更充分的液化，有利于气态成形剂的回收利用。

方案二：此为基础方案的优选，所述排液管上盘绕有螺旋管，所述螺旋管的进口与上腔室连通，螺旋管的出口与下腔室连通；上腔室底部设有固定座和盖板，所述盖板滑动连接在上腔室底部，且盖板与固定座之间固定有第二弹簧，盖板上开有与螺旋管进口相适配的对接口；盖板上固定有第三楔形块，插杆上固定有连杆，所述连杆底部固定有与第三楔形块相配合的第四楔形块。

本方案中，插杆会带动连杆和第四楔形块向下移动，第四楔形块通过与第三楔形块的配合可推动盖板向左移动，从而使盖板上的对接口与螺旋管的进口相连通，让吸收了气体热量的冷却液进入到螺旋管中，对液化了的成形剂进行保温，防止成形剂在流往液体箱的过程中因固化而无法流到液体箱中。

方案三：此为方案二的优选，所述转轴底部固定有刮板，所述刮板与排液管的内壁相抵。本方案中的刮板在随转轴转动的过程中可将排液管内壁上液化了的成形剂刮落，使位于刮板上方的液态成形剂能够加速流动，从而使液态成形剂能够尽快地被收集到液体箱中。

方案四：此为基础方案的优选，所述储气箱中设置有制冷器。制冷器可将储气箱中的气体进行冷却，使储气箱中的气体在经过回流管和排气管的过程中可进一步对气态成形剂进行冷却使其液化，进一步在增强了气态成形剂的液化效果。

方案五：此为基础方案的优选，所述箱体上部固定有用于往箱体上腔室添加冷却液的加料箱。加料箱能够及时地为上腔室补充冷却液，保证排气管中的气体能够得到充分的液化。

方案六：此为基础方案的优选，所述转轴与排气管之间设有密封圈。密封圈可增强排气管与转轴之间的密封性。

附图说明

图1为本发明成形剂脱除装置的结构示意图；

图2为图1中盖板的俯视图；

图3为图1中排气管的右视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：烧结炉1、箱体2、排气管3、进气管4、回流管5、储气箱6、液体箱7、转轴8、搅动杆9、第一楔形块10、第二楔形块11、振荡板12、第一弹簧13、插杆14、柔性密封板15、气囊16、第一涡轮17、第二涡轮18、排液管19、螺旋管20、盖板21、第三楔形块22、第二弹簧23、固定座24、第四楔形块25、集液管26、上腔室27、下腔室28、刮板29、第一阀门30、第二阀门31、第三阀门32、对接口33、进口34、连杆35。

实施例基本如附图1所示：

成形剂脱除装置，主要由烧结炉1、箱体2、排气管3、进气管4、回流管5、液化单元、储气箱6和液体箱7构成。箱体2包括上腔室27和下腔室28，上腔室27内装有冷却液，箱体2顶部安装有加料箱，加料箱用于往箱体2上腔室27中添加冷却液。箱体2右侧外壁上安装有用于储存氢气的储气箱6和用于储存液态成形剂的液体箱7，储气箱6中设置有制冷器。烧结炉1上部设有排气管3，烧结炉1下部设有进气管4，进气管4远离烧结炉1的一端与储气箱6相连通，且进气管4上设有第一阀门30。排气管3穿过箱体2的上腔室27并与储气箱6连通，且排气管3上设有第二阀门31。排气管3底部连通有若干根排液管19，排液管19位于箱体2内，且所有排液管19底部均穿入下腔室28并共同与集液管26连通，集液管26位于箱体2的下腔室28中，且集液管26的出口端与液体箱7连通。

排液管19上盘绕有螺旋管20，螺旋管20的进口34与上腔室27连通，螺旋管20的出口与下腔室28连通。上腔室27底部焊接有固定座24，盖板21滑动连接在上腔室27底部，且盖板21与固定座24之间焊接有第二弹簧23，如附图2所示，盖板21上开有与螺旋管20进口34相适配的对接口33。盖板21上焊接有第三楔形块22，插杆14上焊接有连杆35，连杆35底部固定有与第三楔形块22相配合的第四楔形块25。

排气管3上设有若干个液化单元，液化单元用于增强成形剂液化效果。液化单元主要由转轴8、第一涡轮17、第二涡轮18、若干根搅动杆9、第一楔形块10、第二楔形块11、振荡板12、插杆14、柔性密封板15、气囊16构成。转轴8顶部转动连接在箱体2上，转轴8上部焊接有若干根搅动杆9，其中一根搅动杆9底部焊接有第一楔形块10；转轴8下部穿入排气管3和排液管19内，且转轴8下部安装有第一涡轮17和第二涡轮18，第一涡轮17位于排气管3中，第二涡轮18位于排液管19中；转轴8与排气管3之间设有密封圈。转轴8底部焊接有刮板29，刮板29与排液管19的内壁相抵。振荡板12位于搅动杆9与排气管3之间，且振动板与排气管3顶部之间焊接有两根第一弹簧13，振荡板12顶部焊接有第二楔形块11，第二楔形块11与第一楔形块10相配合。振荡板12底部焊接有插杆14，排气管3顶部开有活动口，活动口内固定有柔性密封板15，插杆14底部与柔性密封板15相抵；排气管3内安装有气囊16，气囊16位于柔性密封板15的正下方。

储气箱6连通有回流管5，回流管5上安装有第三阀门32，且回流管5远离储气箱6的一端穿入箱体2下腔室28并与各根排液管19相连通，第三阀门32用于控制储气箱6内的气体往回流管5、排液管19内流动。

初始时，气囊16内装有空气但未完全膨胀。具体工作时，打开第一阀门30，使储气箱6中的氢气经由进气管4进入到烧结炉1中，从而带动烧结炉1中的气态成形剂排出到排气管3中。打开第二阀门31和第三阀门32，混有氢气和气态成形剂的气体从烧结炉1中排出到排气管3中，气体在排气管3中流动的过程中会被冷却液冷却，使气态成形剂逐渐液化并从排液管19中排出到集液管26中，进而聚集到液体箱7中进行储存，而冷却液因吸收了气体中的热量而逐渐被加热。

气体在流动过程中会依次作用于各个液化单元中的第一涡轮17上，使第一涡轮17转动，气体作用于第一涡轮17并使第一涡轮17转动的过程中会消耗掉部分能量，搅动杆9在转动过程中冷却液对搅动杆9的反作用力也会使减缓第一涡轮17的转动速度，从而使气体的流动速度减慢，延长了气体在排气管3中的停留时间，从而使气体中的气态成形剂能够被冷却液充分冷却液化。第一涡轮17转动带动转轴8、第二涡轮18、若干根搅动杆9一起转动，若干根搅动杆9在转动过程中会对上腔室27中的冷却液进行搅动，加速冷却液与排气管3的相对运动，从而起到加速气态成形剂冷却液化的作用。第二涡轮18在转动过程中可将排液管19中的气体不断地往排气管3中抽送，一方面可防止排气管3中混有气态成形剂的气体进入排液管19中，使气态成形剂始终在排气管3中流动并被冷却液液化，使气态成形剂得到充分的液化，另一方面也可将进入到排液管19中的气态成形剂重新抽送回排气管3中进行冷却液化，使气态成形剂得到充分的液化，防止液化不充分的气态成形剂进入到液体箱7中造成浪费；此外，第二涡轮18的转动还可以带动储气箱6中的氢气流入排液管19、排气管3中，一方面可进一步防止气态成形剂进入排液管19中，使气态成形剂在排气管3中得到充分的冷却液化，另一方面也可使进入储气箱6中但未液化完全的气态成形剂再次回到排气管3中进行充分的液化，更进一步地提高了气态成形剂的液化效果。

搅动杆9在转动过程中会带动第一楔形块10一起转动，当第一楔形块10与第二楔形块11相抵时，第一楔形块10通过与第二楔形块11的相互配合可推动振荡板12和插杆14向下移动，第一弹簧13被压缩，插杆14在下移的过程中一方面会推动柔性密封板15向下产生形变并对气囊16造成挤压，从而使气囊16产生膨胀并将排气管3密封，阻止了排气管3中的气体的流动，从而进一步延长了气态成形剂在排气管3中停留的时间，使气态成形剂能够得到更充分的液化。另外，插杆14在下移的过程中会带动连杆35和第四楔形块25向下移动，第四楔形块25逐渐与第三楔形块22相抵并推动第三楔形块22和盖板21向左移动，从而使盖板21上的对接口33与螺旋管20的进口34相连通，此时上腔室27中吸收了气体热量的冷却液可从进口34进入到螺旋管20中，因为螺旋管20盘绕在排液管19上，所以流经螺旋管20的冷却液可对液化了的成形剂进行保温，防止成形剂在流往液体箱7的过程中因固化而无法流到液体箱7中。

当第一楔形块10与第二楔形块11错开时，振荡板12和插杆14在第一弹簧13恢复力的作用下逐渐向上恢复到原位，柔性密封板15和气囊16也逐渐恢复原形，气囊16与排气管3之间再次形成间隙以供气体流通。插杆14通过连杆35带动第四楔形块25向上复位，第三楔形块22和盖板21在第二弹簧23恢复力的作用下向右恢复到原位，使得盖板21上的对接口33与螺旋管20的进口34错开，盖板21重新将螺旋管20进口34密封。

振荡板12在上下运动过程中可带动上腔室27中的冷却液上下运动，盖板21的左右移动可带动冷却液左右运动，加速冷却液与排气管3的相对运动，从而起到加速气态成形剂冷却液化的作用。另外，盖板21的左右移动能够让吸收了气体热量的冷却液间歇性地流入螺旋管20中，对液态成形剂进行保温，防止成形剂固化。螺旋管20中的冷却液从螺旋管20出口中流出后聚集在下腔室28中，可对集液管26中已经液化的成形剂进行进一步的保温，防止成形剂在流动过程中固化。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.成形剂脱除装置，包括烧结炉和箱体，其特征在于：所述箱体包括上腔室和下腔室，所述上腔室内装有冷却液；箱体外壁上安装有用于储存氢气的储气箱和用于储存液态成形剂的液体箱；所述烧结炉上设有排气管和进气管，所述进气管远离烧结炉的一端与储气箱相连通，且进气管上设有第一阀门；所述排气管穿过箱体的上腔室并与储气箱连通，且排气管上设有第二阀门；排气管底部连通有若干根排液管，所述排液管位于箱体内，且所有排液管底部均穿入下腔室并共同连通有集液管，所述集液管的出口端与液体箱连通；

排气管上设有若干个用于增强成形剂液化效果的液化单元，所述液化单元包括转动连接在箱体顶部的转轴，所述转轴上固定有若干根搅动杆，其中一根搅动杆底部设有第一楔形块；转轴下部穿入排气管和排液管内并固定有第一涡轮和第二涡轮，所述第一涡轮位于排气管中，所述第二涡轮位于排液管中；排气管上方设有位于搅拌杆下方的振动板，所述振动板与排气管顶部之间固定有若干根第一弹簧，振荡板顶部固定有与第一楔形块相配合的第二楔形块；振荡板底部固定有插杆，排气管顶部开有活动口，所述活动口内固定有柔性密封板，所述插杆底部与柔性密封板相抵；排气管内固定有能将排气管密封的气囊，所述气囊位于柔性密封板的正下方；

储气箱还连通有回流管，所述回流管上安装有第三阀门，且回流管远离储气箱的一端穿入箱体下腔室并与各根排液管相连通。

2.根据权利要求1所述的成形剂脱除装置，其特征在于：所述排液管上盘绕有螺旋管，所述螺旋管的进口与上腔室连通，螺旋管的出口与下腔室连通；上腔室底部设有固定座和盖板，所述盖板滑动连接在上腔室底部，且盖板与固定座之间固定有第二弹簧，盖板上开有与螺旋管进口相适配的对接口；盖板上固定有第三楔形块，插杆上固定有连杆，所述连杆底部固定有与第三楔形块相配合的第四楔形块。

3.根据权利要求2所述的成形剂脱除装置，其特征在于：所述转轴底部固定有刮板，所述刮板与排液管的内壁相抵。

4.根据权利要求1所述的成形剂脱除装置，其特征在于：所述储气箱中设置有制冷器。

5.根据权利要求1所述的成形剂脱除装置，其特征在于：所述箱体上部固定有用于往箱体上腔室添加冷却液的加料箱。

6.根据权利要求1所述的成形剂脱除装置，其特征在于：所述转轴与排气管之间设有密封圈。