CN114797413A - 一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，包括机体，机体中分别开设有用以配置生产的上空腔与用以灌装氢氧化钠溶液的下空腔，且机体上开设有与上空腔及下空腔相对应的操作口，机体通过上空腔设置有可进行定量送料的投料***，且机体通过下空腔设置有可对二氧化碳进行去除的净化***。本发明通过开设组成L型结构的进料关口与密封腔道，利用限定弹力的复位弹簧支撑承压板，通过牵引环槽与移动架带动密封板与第二封闭口分离，以向上空腔输送定量的原料，以加速二氧化碳气体通过输气管道实现外排；通过使增压密封件进行升降运动，加速进入下空腔内的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液进行混合，对二氧化碳气体进行吸收消耗。

Description

一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置

技术领域

本发明涉及生铁制造技术领域，尤其涉及一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置。

背景技术

生铁是含碳量大于2％的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11％--4.3％，并含C、Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品，根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁等几种。

在铸造生铁的过程中，需要对多种原料进行配制，但是因为受到技术条件限制，对各类原料的配比需要凭借经验来把握，在此过程中就会导致各原料之间的反应进度受影响，严重影响最后的反应效果，甚至无法制造出符合要求的生铁。

另外，在上述配制过程中会发生一系列的化学反应，也会因此生成大量的二氧化碳气体。传统认知里，因认为二氧化碳是无毒无害的气体，所以一般都是采取直接排放的方式。近年来，因为科学技术的发展，意识到二氧化碳的大量排放会导致温室效应的加剧，不符合持续发展观，所以现有条件下不能再采用直接排放的方式，现有技术中，多是将二氧化碳与碱性溶液反应，但是因为二氧化碳气体肉眼不可见，且运动状态不好把握，所以与碱性溶液的接触混合程度极其有限，甚至反应过程需要较多的人工介入来平衡溶液状态，导致存在费时费力的现实性问题，同时也无法保证能够对二氧化碳进行有效的处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中难以对生铁制造进行环保式配料的问题，而提出的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，包括机体，所述机体中分别开设有用以配置生产的上空腔与用以灌装氢氧化钠溶液的下空腔，且机体上开设有与上空腔及下空腔相对应的操作口，所述机体通过上空腔设置有可进行定量送料的投料***，且机体通过下空腔设置有可对二氧化碳进行去除的净化***。

优选地，所述上空腔与下空腔自上而下开设于机体中端与下端位置，且机体上固定安装有连通上空腔与下空腔的输气管道。

优选地，所述投料***包括分别开设于机体中并连通的进料关口与密封腔道，且机体中开设有连通进料关口与密封腔道的第一封闭口，所述机体中开设有与进料关口及密封腔道相对应的方腔，且机体开设有连通密封腔道与上空腔的第二封闭口，所述进料关口内纵向焊接有复位弹簧，且复位弹簧自由端固定连接有位于进料关口内并与第一封闭***动相抵的承压板，所述承压板下端固定粘附有第一驱动磁块，所述方腔中纵向开设有滑槽，且滑槽中滑动套装有与第一驱动磁块异极相吸的第一从动磁块，所述第一从动磁块上固定粘附有驱动齿条，所述方腔内转动安装有往复转轴，且往复转轴上键连接有与驱动齿条啮合连接的从动齿轮，所述往复转轴上固定套装有驱动辊，且密封腔道中滑动套设有由驱动辊活动牵引的移动架，所述移动架上一体连接有与第二封闭***动相抵的密封板。

优选地，所述进料关口与密封腔道组成位于机体上端位置的L型结构，且水平设置于方腔内的驱动辊上开设有用以滑动套装移动架的牵引环槽。

优选地，所述净化***包括固定安装于机体上端位置的驱动器，且机体中转动安装有与驱动器输出端固定连接的丝杠，所述丝杠上分别安装有搅拌器与螺母，所述上空腔两侧内壁上转动安装有张合板，且螺母与张合板之间连接有牵引杆，所述下空腔内固定安装有与输气管道相连通并单向开口的充气盒，所述下空腔上端内纵向焊接有拉力弹簧，且拉力弹簧自由端固定连接有增压密封件，所述张合板与增压密封件上分别固定粘附有同极相斥的第二驱动磁块与第二从动磁块。

优选地，所述丝杠纵向设置于上空腔中部位置，所述螺母活动设置于丝杠上段位置，且搅拌器一体连接于丝杠下段位置。

优选地，所述张合板位于搅拌器上方位置，且牵引杆两端分别与螺母及张合板销轴连接，所述输气管道连接上空腔的上端位于张合板上方位置。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明在机体上端内开设组成L型结构的进料关口与密封腔道，利用限定弹力的复位弹簧支撑承压板，当承压板上的原料达到限定分量后通过异极相吸的第一驱动磁块与第一从动磁块带动往复转轴与驱动辊进行旋转，从而通过牵引环槽与移动架带动密封板与第二封闭口分离，以向上空腔输送定量的原料。

2、本发明在上空腔内设置由驱动器驱动旋转的丝杠，利用丝杠上的搅拌器加速各原料之间的混合反应，并利用随丝杠上下移动的螺母带动张合板上下偏转，以加速二氧化碳气体通过输气管道实现外排。

3、本发明利用下空腔设置充气盒与氢氧化钠溶液，再利用同极相斥的第二驱动磁块与第二从动磁块使得由拉力弹簧弹性牵引的增压密封件进行升降运动，从而加速进入下空腔内的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液进行混合，生成碳酸钠与水，进而对因配料生成的二氧化碳气体进行反应消耗。

综上所述，本发明通过开设组成L型结构的进料关口与密封腔道，利用限定弹力的复位弹簧支撑承压板，通过牵引环槽与移动架带动密封板与第二封闭口分离，以向上空腔输送定量的原料；利用丝杠上的搅拌器加速各原料之间的混合反应，利用张合板上下偏转，以加速二氧化碳气体通过输气管道实现外排；通过使增压密封件进行升降运动，加速进入下空腔内的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液进行混合，对二氧化碳气体进行吸收消耗。

附图说明

图1为本发明提出的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置的正剖视图；

图3为本发明提出的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置的A部分结构放大示意图；

图4为本发明提出的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置的侧剖视图；

图5为本发明提出的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置的B部分结构放大示意图。

图中：1机体、2上空腔、3下空腔、4进料关口、5密封腔道、6第二封闭口、7第一封闭口、8方腔、9滑槽、10复位弹簧、11承压板、12第一驱动磁块、13第一从动磁块、14驱动齿条、15往复转轴、16从动齿轮、17驱动辊、18牵引环槽、19移动架、20密封板、21驱动器、22丝杠、23搅拌器、24螺母、25张合板、26牵引杆、27充气盒、28输气管道、29拉力弹簧、30增压密封件、31第二驱动磁块、32第二从动磁块、33操作口。

具体实施方式

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。

参照图1-5，一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，包括机体1，机体1中分别开设有用以配置生产的上空腔2与用以灌装氢氧化钠溶液的下空腔3，且机体1上开设有与上空腔2及下空腔3相对应的操作口33，需要说明的是，操作口33可启闭，且利用密封性良好的橡胶材质进行辅助密封，以保证上空腔2与下空腔3内的气密性。

机体1通过上空腔2设置有可进行定量送料的投料***，通过投料***可向机体1的上空腔2中送入生铁制造所需的各类原料，使得各类原料可在上空腔2内实现混合配制，且机体1通过下空腔3设置有可对二氧化碳进行去除的净化***，利用净化***可对上空腔2内的二氧化碳气体进行收集消耗，从而达到去除的目的。

需要着重说明的是：

NaOH和CO₂反应先生成Na₂CO₃，如果CO₂过量，那么CO₂和Na₂CO₃进一步反应生成NaHCO₃；

除去CO₂，用到的NaOH要过量才能保证CO₂完全除去，当NaOH消耗完全时，CO₂才和Na₂CO₃反应生成NaHCO₃。

也就是说，当NaOH还存在时，是不能生成NaHCO₃的，所以要根据上空腔2内二氧化碳的生成量，在下空腔3内灌装反应需要的适量的氢氧化钠溶液。

上空腔2与下空腔3自上而下开设于机体1中端与下端位置，且机体1上固定安装有连通上空腔2与下空腔3的输气管道28，需要说明的是，利用输气管道28对上空腔2内的生成的二氧化碳气体进行输送。

该方案具体包括：

具体参照说明书附图2-3，投料***包括分别开设于机体1中并连通的进料关口4与密封腔道5，进料关口4与密封腔道5组成位于机体1上端位置的L型结构，且机体1中开设有连通进料关口4与密封腔道5的第一封闭口7，机体1中开设有与进料关口4及密封腔道5相对应的方腔8，且机体1开设有连通密封腔道5与上空腔2的第二封闭口6，进料关口4内纵向焊接有复位弹簧10，且复位弹簧10自由端固定连接有位于进料关口4内并与第一封闭口7活动相抵的承压板11，第一封闭口7低于进料关口4，承压板11空载时，使得在承压板11的抵触作用下，第一封闭口7处于关闭状态，只有当承压板11受到足量原料的重力挤压时才会开启，同时，下移的承压板11会通过传动使得第二封闭口6开启，承压板11下端固定粘附有第一驱动磁块12，方腔8中纵向开设有滑槽9，且滑槽9中滑动套装有与第一驱动磁块12异极相吸的第一从动磁块13，第一从动磁块13上固定粘附有驱动齿条14，在磁力吸附作用下，下移的承压板11会带动驱动齿条14上下移动，方腔8内转动安装有往复转轴15，且往复转轴15上键连接有与驱动齿条14啮合连接的从动齿轮16，往复转轴15上固定套装有驱动辊17，且水平设置于方腔8内的驱动辊17上开设有用以滑动套装移动架19的牵引环槽18，且密封腔道5中滑动套设有由驱动辊17活动牵引的移动架19，移动架19上一体连接有与第二封闭口6活动相抵的密封板20，据说明书附图2-3所示，方腔8与密封腔道5之间开设有用以限位移动架19的长孔结构，但可确保原料不会经长孔进入方腔8内。

净化***包括固定安装于机体1上端位置的驱动器21，且机体1中转动安装有与驱动器21输出端固定连接的丝杠22，丝杠22上分别安装有搅拌器23与螺母24，上空腔2两侧内壁上转动安装有张合板25，且螺母24与张合板25之间连接有牵引杆26，张合板25在张合过程中带动上空腔2内的二氧化碳气体流动，迫使二氧化碳气体经输气管道28进入下空腔3内，下空腔3内固定安装有与输气管道28相连通并单向开口的充气盒27，下空腔3上端内纵向焊接有拉力弹簧29，且拉力弹簧29自由端固定连接有增压密封件30，在拉力弹簧29的拉力作用下可使得增压密封件30自行上移复位，张合板25与增压密封件30上分别固定粘附有同极相斥的第二驱动磁块31与第二从动磁块32。

需要说明的是，第一驱动磁块12与第一从动磁块13、第二驱动磁块31与第二从动磁块32均选用铷磁铁。

丝杠22纵向设置于上空腔2中部位置，螺母24活动设置于丝杠22上段位置，且搅拌器23一体连接于丝杠22下段位置，驱动器21选用产品型号为HC-SFS52的伺服电机，从而带动丝杠22进行一定周期的双向旋转。

张合板25位于搅拌器23上方位置，且牵引杆26两端分别与螺母24及张合板25销轴连接，输气管道28连接上空腔2的上端位于张合板25上方位置，双向旋转的丝杠22带动螺母24在竖直方向上进行升降运动，通过牵引杆26对张合板25进行牵引，从而加速上空腔2内的二氧化碳气体流动，同时通过驱动增压密封件30移动，加速二氧化碳气体与氢氧化钠溶液进行接触混合。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

向进料关口4中持续导入所需的原料，原料重量对承压板11进行挤压，使得复位弹簧10受压收缩，当原料重量达到将复位弹簧10压缩至最大限度时，承压板11在进料关口4中下移至最低位置，进料关口4通过第一封闭口7与密封腔道5实现连通，承压板11上的原料通过第一封闭口7进入密封腔道5中；

承压板7通过第一驱动磁块12与第一从动磁块13之间的吸力作用带动驱动齿条14竖直下移，驱动齿条14通过与之啮合连接的从动齿轮16带动往复转轴15进行旋转，往复转轴15带动驱动辊17进行同步旋转，驱动辊17通过牵引环槽18牵引移动架19进行水平移动，移动架19带动密封板20与第二封闭口6实现分离，使得原料经第二封闭口6进入上空腔2内；

驱动器21输出端带动丝杠22进行旋转，丝杠22带动搅拌器23对进入上空腔2内的原料进行充分搅拌，以实现混合配置，在此过程中生成一定量的二氧化碳；

丝杠22在双向旋转过程中带动螺母24进行周期性的上下移动，并通过牵引杆26对张合板25进行牵引，使得张合板25在张开过程中加速二氧化碳气体运动至下空腔3上端位置，并经输气管道28进入下空腔3的充气盒27中，并从充气盒27的单向开口进入下空腔3内，张合板25在闭合过程中带动第二驱动磁块31下移，通过第二驱动磁块31与第二从动磁块32之间的相斥作用力使得增压密封件30在下空腔3内下移，以对二氧化碳气体进行施压，使得二氧化碳气体与氢氧化钠溶液充分混合，以生成碳酸钠与水；

结束上述操作后，可通过开启操作口33，以对上空腔2与下空腔3进行清洁。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，包括机体(1)，其特征在于，所述机体(1)中分别开设有用以配置生产的上空腔(2)与用以灌装氢氧化钠溶液的下空腔(3)，且机体(1)上开设有与上空腔(2)及下空腔(3)相对应的操作口(33)，所述机体(1)通过上空腔(2)设置有可进行定量送料的投料***，且机体(1)通过下空腔(3)设置有可对二氧化碳进行去除的净化***。

2.根据权利要求1所述的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，其特征在于，所述上空腔(2)与下空腔(3)自上而下开设于机体(1)中端与下端位置，且机体(1)上固定安装有连通上空腔(2)与下空腔(3)的输气管道(28)。

3.根据权利要求1所述的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，其特征在于，所述投料***包括分别开设于机体(1)中并连通的进料关口(4)与密封腔道(5)，且机体(1)中开设有连通进料关口(4)与密封腔道(5)的第一封闭口(7)，所述机体(1)中开设有与进料关口(4)及密封腔道(5)相对应的方腔(8)，且机体(1)开设有连通密封腔道(5)与上空腔(2)的第二封闭口(6)，所述进料关口(4)内纵向焊接有复位弹簧(10)，且复位弹簧(10)自由端固定连接有位于进料关口(4)内并与第一封闭口(7)活动相抵的承压板(11)，所述承压板(11)下端固定粘附有第一驱动磁块(12)，所述方腔(8)中纵向开设有滑槽(9)，且滑槽(9)中滑动套装有与第一驱动磁块(12)异极相吸的第一从动磁块(13)，所述第一从动磁块(13)上固定粘附有驱动齿条(14)，所述方腔(8)内转动安装有往复转轴(15)，且往复转轴(15)上键连接有与驱动齿条(14)啮合连接的从动齿轮(16)，所述往复转轴(15)上固定套装有驱动辊(17)，且密封腔道(5)中滑动套设有由驱动辊(17)活动牵引的移动架(19)，所述移动架(19)上一体连接有与第二封闭口(6)活动相抵的密封板(20)。

4.根据权利要求3所述的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，其特征在于，所述进料关口(4)与密封腔道(5)组成位于机体(1)上端位置的L型结构，且水平设置于方腔(8)内的驱动辊(17)上开设有用以滑动套装移动架(19)的牵引环槽(18)。

5.根据权利要求1所述的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，其特征在于，所述净化***包括固定安装于机体(1)上端位置的驱动器(21)，且机体(1)中转动安装有与驱动器(21)输出端固定连接的丝杠(22)，所述丝杠(22)上分别安装有搅拌器(23)与螺母(24)，所述上空腔(2)两侧内壁上转动安装有张合板(25)，且螺母(24)与张合板(25)之间连接有牵引杆(26)，所述下空腔(3)内固定安装有与输气管道(28)相连通并单向开口的充气盒(27)，所述下空腔(3)上端内纵向焊接有拉力弹簧(29)，且拉力弹簧(29)自由端固定连接有增压密封件(30)，所述张合板(25)与增压密封件(30)上分别固定粘附有同极相斥的第二驱动磁块(31)与第二从动磁块(32)。

6.根据权利要求5所述的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，其特征在于，所述丝杠(22)纵向设置于上空腔(2)中部位置，所述螺母(24)活动设置于丝杠(22)上段位置，且搅拌器(23)一体连接于丝杠(22)下段位置。

7.根据权利要求6所述的一种生铁制造用可自动配比的二氧化碳去除装置，其特征在于，所述张合板(25)位于搅拌器(23)上方位置，且牵引杆(26)两端分别与螺母(24)及张合板(25)销轴连接，所述输气管道(28)连接上空腔(2)的上端位于张合板(25)上方位置。

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