本發(fā)明涉及金屬鉿生產(chǎn)用升華爐領(lǐng)域,具體是涉及金屬鉿生產(chǎn)用升華爐及控制方法。
背景技術(shù):
1、金屬鉿的生產(chǎn)過程通常需要經(jīng)過一系列高溫處理,升華爐在其中發(fā)揮著重要作用,升華爐作為金屬提純、冶煉和加工中的重要設(shè)備,主要用于高溫條件下將金屬或金屬化合物升華成氣態(tài),再通過冷卻或其他方式將其重新凝結(jié)為金屬或合金,該過程在金屬的提純、合金化及其他冶煉環(huán)節(jié)中具有重要的應(yīng)用,升華爐利用高溫加熱金屬物料,使其在高溫下從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)(升華),然后通過冷卻和其他操作(如沉積、收集)將金屬氣體重新凝結(jié)成固態(tài)金屬或合金,該過程能夠去除金屬中的雜質(zhì),得到較高純度的金屬產(chǎn)品。通常,升華爐內(nèi)部溫度需要非常精確地控制。
2、然而,在實(shí)際應(yīng)用中,將金屬原料投入爐中,并通過加熱使其溫度逐漸升高,升華爐內(nèi)的溫度需要逐步升高到金屬的升華點(diǎn)即金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的溫度,在足夠的高溫下,金屬會發(fā)生升華,從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。不同金屬的升華溫度不同,升華爐需要精確控制溫度,升華過程中,金屬的雜質(zhì)通常不會隨同金屬蒸氣一起升華,雜質(zhì)物質(zhì)會在爐內(nèi)的不同區(qū)域沉積下來,或者在氣體中以其他形式存在,從而達(dá)到去除雜質(zhì)的目的,金屬升華后,金屬蒸氣通過爐內(nèi)的氣流輸送到冷凝區(qū)。在冷凝區(qū),溫度逐漸降低,金屬蒸氣開始冷凝成固體金屬,冷凝系統(tǒng)通常包括冷卻器或冷凝器,利用冷卻介質(zhì)(如水或氣體)來降低金屬蒸氣的溫度,凝后的金屬固體將沉積在冷凝器的表面或其他收集裝置中,可以被收集并用于后續(xù)的加工。
3、由于將金屬原料投入爐進(jìn)行升華過程中,金屬原料包括大小不同顆粒形狀,金屬顆粒的大小差異可能導(dǎo)致升華過程中的溫度分布不均,較小的顆粒表面積較大,可能會更快地升華,而較大的顆粒則可能需要更長時間才能完成升華,導(dǎo)致升華爐內(nèi)部的溫度分布不均,較大的顆粒可能因受熱不均而導(dǎo)致升華過程延遲,甚至出現(xiàn)局部過熱或升華不完全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,提供金屬鉿生產(chǎn)用升華爐及控制方法,本技術(shù)方案解決了上述背景技術(shù)中提出的由于將金屬原料投入爐進(jìn)行升華過程中,金屬原料包括大小不同顆粒形狀,金屬顆粒的大小差異可能導(dǎo)致升華過程中的溫度分布不均,較小的顆粒表面積較大,可能會更快地升華,而較大的顆粒則可能需要更長時間才能完成升華,導(dǎo)致升華爐內(nèi)部的溫度分布不均,較大的顆??赡芤蚴軣岵痪鴮?dǎo)致升華過程延遲,甚至出現(xiàn)局部過熱或升華不完全的問題。
2、為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:包括底座板,所述底座板的上端通過螺栓連接有固定臺,所述固定臺的上端通過螺絲將支撐架連接固定,所述支撐架的上端固定安裝有升華爐體,所述升華爐體的上端安裝有輸料端口,所述升華爐體的內(nèi)部安裝有加熱爐體,所述加熱爐體的內(nèi)部設(shè)置有放置內(nèi)壁,所述升華爐體兩側(cè)外側(cè)安裝有外圈板,所述升華爐體與外圈板一端固定安裝有隔熱墊板;
3、金屬篩選機(jī)構(gòu),所述金屬篩選機(jī)構(gòu)設(shè)置在升華爐體的旁側(cè);
4、吸風(fēng)泵送料機(jī)構(gòu),所述吸風(fēng)泵送料機(jī)構(gòu)固定安裝在輸料端口上端;
5、冷卻機(jī)構(gòu),所述冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置在升華爐體的兩側(cè);
6、移動機(jī)構(gòu),所述移動機(jī)構(gòu)安裝在底座板的下端;
7、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在升華爐體的上端。
8、優(yōu)選的,所述金屬篩選機(jī)構(gòu)包括支撐底座,所述支撐底座的上端固定安裝有支撐固定架,所述支撐固定架通過螺絲連接在金屬篩選罐的兩側(cè),所述金屬篩選罐的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)置過濾筒,所述內(nèi)置過濾筒通過緊固件連接固定在金屬篩選罐內(nèi)側(cè),所述內(nèi)置過濾筒的下端安裝有過濾網(wǎng)板,所述過濾網(wǎng)板的內(nèi)部開設(shè)有過濾槽孔。
9、優(yōu)選的,所述金屬篩選罐的上端安裝有罐蓋,所述罐蓋的上端安裝有進(jìn)料斗,所述罐蓋的上端通過螺絲連接有伺服電機(jī),所述伺服電機(jī)的下端安裝有轉(zhuǎn)動桿,所述轉(zhuǎn)動桿的外側(cè)固定安裝有攪拌桿,所述攪拌桿設(shè)置在內(nèi)置過濾筒的內(nèi)側(cè)。
10、優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)動桿的外側(cè)固定安裝有推動板,所述推動板的下端接觸在過濾網(wǎng)板的上端表面上,所述金屬篩選罐與內(nèi)置過濾筒的外側(cè)開設(shè)有推入通孔。
11、優(yōu)選的,所述推入通孔的內(nèi)部固定安裝有排出管道,所述排出管道的內(nèi)部安裝有螺旋桿,所述螺旋桿的一端固定安裝有微型電機(jī),所述排出管道下端安裝有出口管道。
12、優(yōu)選的,所述吸風(fēng)泵送料機(jī)構(gòu)包括輸送管道,所述輸送管道的一端固定安裝在金屬篩選罐的下端,所述輸送管道的一端安裝在連接套管的內(nèi)部,所述連接套管的一端安裝在固定圓盤上端,所述吸風(fēng)泵送料機(jī)構(gòu)的下端安裝在輸料端口上端。
13、優(yōu)選的,所述冷卻機(jī)構(gòu)包括連接塊,所述連接塊的一端安裝有總閥門,所述連接塊的內(nèi)部開設(shè)空心結(jié)構(gòu),所述連接塊的上下端安裝有冷卻循環(huán)管,所述冷卻循環(huán)管的一端安裝有連接閥門,所述連接閥門的一端安裝在升華爐體與固定臺的兩側(cè)端。
14、優(yōu)選的,所述移動機(jī)構(gòu)包括固定框架,所述固定框架的上端固定安裝底座板下端,所述固定框架的內(nèi)部設(shè)置有調(diào)節(jié)電機(jī),所述調(diào)節(jié)電機(jī)的下端安裝有螺紋桿,所述螺紋桿通過旋轉(zhuǎn)連接在支撐底盤的內(nèi)部。
15、優(yōu)選的,所述移動機(jī)構(gòu)包括固定框架,所述固定框架的上端固定安裝底座板下端,所述固定框架的內(nèi)部設(shè)置有調(diào)節(jié)電機(jī),所述調(diào)節(jié)電機(jī)的下端安裝有螺紋桿,所述螺紋桿通過旋轉(zhuǎn)連接在支撐底盤的內(nèi)部,所述支撐底盤設(shè)置在支架筒的內(nèi)部,所述支架筒的上端安裝在固定框架的下端,所述支撐底盤可以在支架筒的內(nèi)部進(jìn)行上下移動調(diào)節(jié),所述支架筒的外側(cè)固定安裝有安裝支架,所述安裝支架通過轉(zhuǎn)動連接有滾輪。
16、優(yōu)選的,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括連接板,所述連接板通過螺絲連接在爐蓋的上端,所述爐蓋是封閉在升華爐體的兩端,所述連接板的上端固定安裝有第一固定柱,所述第一固定柱的外側(cè)轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動套,所述轉(zhuǎn)動套的外側(cè)安裝有伸縮導(dǎo)柱,所述伸縮導(dǎo)柱的一端安裝在伸縮液壓缸內(nèi)部,所述伸縮液壓缸的一端安裝在活動套板一端上,活動套板轉(zhuǎn)動連接在第二固定柱外側(cè),所述第二固定柱的下端安裝在支板的上端,所述支板的下端通過螺絲連接在升華爐體的上端,所述升華爐體的外圈板一側(cè)固定安裝有凹型固定架,所述凹形固定架安裝有鉸接栓,所述鉸接栓通過貫穿在轉(zhuǎn)動板的內(nèi)部,所述凹形固定架固定安裝在爐蓋的一側(cè),所述爐蓋的一端設(shè)置有溫度傳感器,所述溫度傳感器的一端安裝有手柄。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了金屬鉿生產(chǎn)用升華爐及控制方法,具備以下有益效果:
18、第一,本發(fā)明通過內(nèi)置過濾筒、過濾網(wǎng)板及推動板的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)了金屬顆粒的高效分級篩選。內(nèi)置過濾筒采用多層過濾槽孔結(jié)構(gòu),結(jié)合伺服電機(jī)驅(qū)動的攪拌桿與旋轉(zhuǎn)推動板,可在篩選過程中動態(tài)分散物料并加速小顆粒通過,同時將大顆粒定向推送至排出管道。該設(shè)計(jì)有效解決了傳統(tǒng)篩分設(shè)備易堵塞、效率低的問題,確保進(jìn)入升華爐的金屬顆粒粒徑均勻,從源頭上避免了因顆粒大小差異導(dǎo)致的受熱不均現(xiàn)象,顯著提升了爐內(nèi)溫度場的穩(wěn)定性,使升華反應(yīng)更加均勻可控。
19、第二,本發(fā)明的吸風(fēng)泵送料機(jī)構(gòu)創(chuàng)新采用負(fù)壓輸送與螺旋排料雙模式聯(lián)動機(jī)制。篩選后的小顆粒通過負(fù)壓管道精準(zhǔn)輸送至輸料端口,而大顆粒則經(jīng)微型電機(jī)驅(qū)動的螺旋桿強(qiáng)制排出,形成閉環(huán)物料處理系統(tǒng)。特殊設(shè)計(jì)的固定圓盤連接結(jié)構(gòu)確保了管道密封性,實(shí)現(xiàn)了接近完全的物料輸送效率。該設(shè)計(jì)不僅大幅提升了物料輸送的連續(xù)性,還通過智能化控制使升華爐進(jìn)料均勻性顯著增強(qiáng),降低了人工干預(yù)頻率和生產(chǎn)中斷風(fēng)險(xiǎn)。
20、第三,本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)首創(chuàng)液壓-機(jī)械聯(lián)動的智能開蓋系統(tǒng),通過伸縮液壓缸驅(qū)動多級轉(zhuǎn)動套結(jié)構(gòu),配合溫度傳感器的實(shí)時反饋,實(shí)現(xiàn)爐蓋開合角度與升華溫度的動態(tài)匹配。該機(jī)構(gòu)可精確控制爐內(nèi)溫度波動范圍,實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和穩(wěn)定調(diào)節(jié)。凹形固定架與鉸接栓的特殊設(shè)計(jì)使?fàn)t蓋運(yùn)動軌跡更精準(zhǔn),在保障高溫密封性的同時,顯著提升了維護(hù)作業(yè)效率,同時降低了熱能損耗和操作安全隱患。
21、第四,本發(fā)明的冷卻機(jī)構(gòu)采用模塊化分層冷卻設(shè)計(jì),通過連接塊內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)冷卻液分流,配合可調(diào)式連接閥門形成梯度降溫效應(yīng)。冷卻循環(huán)管沿升華爐體軸向呈螺旋狀分布,大幅增加換熱面積,使冷凝區(qū)溫度梯度更符合金屬蒸氣凝結(jié)動力學(xué)要求。該設(shè)計(jì)顯著提升了金屬蒸氣凝結(jié)效率,獲得高純度結(jié)晶產(chǎn)物,同時降低了冷卻系統(tǒng)能耗,延長了設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時間。
22、第五,本發(fā)明的移動機(jī)構(gòu)創(chuàng)造性地將螺紋升降與萬向輪結(jié)合,通過調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動雙螺紋桿同步升降支撐底盤,實(shí)現(xiàn)設(shè)備在移動狀態(tài)與工作狀態(tài)的快速轉(zhuǎn)換。支架筒內(nèi)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)確保了升降過程的高精度,配合加強(qiáng)型安裝支架,可穩(wěn)定承載重型設(shè)備。該設(shè)計(jì)大幅縮短了設(shè)備定位時間,顯著提升了場地適應(yīng)能力,特別適用于多生產(chǎn)線協(xié)作的柔性化生產(chǎn)場景,使設(shè)備部署效率得到質(zhì)的提升。