本發(fā)明涉及一種合金粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)，特別涉及一種金屬粉末的自動篩分、傳輸、稱量和包裝多步驟生產(chǎn)過程的密閉性和連續(xù)性的系統(tǒng)。

背景技術：

隨著粉末冶金工業(yè)的發(fā)展，對原料金屬粉末的粒度要求不斷提高。在金屬注射成形工藝(mim)中，所用粉末的顆粒必須很細，具有高的振實密度和低的氧含量。另外，在金剛石工具中，作為結合劑的預合金粉末正朝著超細、低氧的方向發(fā)展。

目前現(xiàn)有工業(yè)制粉方法有多種，其中最常見和高效的方法是水霧化制粉，它是使用水流高速沖擊熔融的金屬液流，從而使金屬液流破碎成微細粉末的工藝。由于水霧化法制造的粉末粒度細，化學成分寬，成本低，適宜量產(chǎn)，所以水霧化法被廣泛采用。水霧化制粉工藝包括：配料、冶煉、霧化、粉末脫水干燥以及合批、篩分、稱量、包裝等后處理步驟，粉末后處理流程相對較長。

金屬粉末制備生成后，在粉末干燥后進行的后期處理中，目前在合批、粉末傳輸、篩分、稱量和包裝等工藝過程主要采取單工藝順次分開處理的方式，比如合批完成后粉末出料，挪移至篩分區(qū)，篩分完畢的合格粉末再移入包裝區(qū)域進行稱量包裝，這些開放、分立過程往往存在粉末飛揚的問題，使生產(chǎn)環(huán)境惡化，同時帶來材料損失、相互污染和外來夾雜物，使粉末產(chǎn)品的品質(zhì)存在降低的風險。

現(xiàn)有技術在單體設備上進行了一定改進，比如公開號為cn102172576a的專利申請披露在篩分環(huán)節(jié)上，采用密閉篩分的裝置，可以避免該環(huán)節(jié)的粉塵飛揚和進一步氧化；比如在包裝環(huán)節(jié)，有廠家采用密閉或保護氣氛系統(tǒng)，可以減少和避免粉塵泄露帶來的問題。但是在粉末的生產(chǎn)整個流程中，各個環(huán)節(jié)的粉末傳輸?shù)淖詣踊潭冗€很低。在粉末干燥后，進入篩分之前，粉末必須能夠準確地傳輸?shù)胶Y機上，目前工業(yè)界常常采用料斗轉移的方式，把干燥的粉末從干燥機里排出到料斗，然后用天車或地牛等工具把粉末料斗移動到篩分機位置，采用人工或者機器加料。該過程存在大量粉末與敞開空氣接觸的情況，使環(huán)境惡化，材料損失和交叉污染。由于粉末的進入設備中，占用機設備中的容積導致部分粉末隨排氣而帶出，成為揚塵。這些問題普遍存在于粉末轉移的過程中，尚無系統(tǒng)有效的工藝流程來解決這些問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供了一種金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)特別適合于超細水霧化合金粉末的后處理，所述密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)是把金屬粉末干燥、篩分，稱重和包裝設備在垂直方向通過密閉軟連接方式結合起來，其解決了金屬粉末傳輸過程中的分立、開放操作造成的粉末飛揚、粉末污染和環(huán)境污染的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)，包括：

金屬粉末干燥裝置，用于干燥金屬粉末；

篩分裝置，設置于所述金屬粉末干燥裝置下方且通過第一下料管與所述金屬粉末干燥裝置的出料口密封連接，用于篩分來自所述金屬粉末干燥裝置的金屬粉末；

細金屬粉末收集罐，設置于所述篩分裝置的細粉出料口下方且通過第二下料管與所述篩分裝置的細粉出料口密封連接，用于接收來自所述篩分裝置的符合要求的細金屬粉末；

失重稱，設置于所述細金屬粉末收集罐下方且通過第三下料管與所述細金屬粉末收集罐的出料口密封連接，用于定量輸送所述細金屬粉末；以及

細粉末包裝罐，設置于所述失重稱下方且通過第四下料管與所述失重稱的給料口密封連接，用于接收定量的待包裝的所述細金屬粉末。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，該后處理系統(tǒng)還包括復稱和包裝平臺，設置于所述細粉末包裝罐的后方，用于對裝有定量細粉末的所述細粉末包裝罐再次稱重和包裝。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述篩分裝置的下方還設有粗金屬粉末收集罐，且所述篩分裝置的粗粉出料口通過第五下料管與所述粗金屬粉末收集罐密封連接。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述第一下料管、所述第二下料管、所述第三下料管、所述第四下料管以及所述第五下料管中的至少一個下料管包括內(nèi)層管和套設于所述內(nèi)層管外部的外層管，其中所述內(nèi)層管為金屬管，所述外層管為橡膠軟管；優(yōu)選地，所述外層管的端部設置管箍，用于固定所述內(nèi)層管和外層管，也用于所述第一下料管、所述第二下料管、所述第三下料管、所述第四下料管或所述第五下料管與相鄰裝置的密閉連接。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述細粉末包裝罐設置于裝粉平臺上，以便于將裝好細粉末的包裝罐輸送至復稱和包裝平臺。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述金屬粉末干燥裝置為可移動裝置，所述第一下料管上與所述金屬粉末干燥裝置連接的一端設置有自動對接裝置，用于所述第一下料管與所述金屬粉末干燥裝置的自動對接。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述第一下料管與所述篩分裝置之間設置有轉盤給料器，用于向所述篩分裝置喂料；優(yōu)選地，所述轉盤給料器的出料口與所述篩分裝置的入料口密封連接。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，該后處理系統(tǒng)還包括第一氣流平衡管，兩端分別與所述轉盤給料器和所述細金屬粉末收集罐連接，用于平衡所述轉盤給料器與所述細金屬粉末收集罐之間的氣體壓力。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，該后處理系統(tǒng)還包括第二氣流平衡管，兩端分別與所述失重稱的量料罐和所述第四下料管連接，用于平衡所述失重稱的量料罐與所述細粉末包裝罐之間的氣體壓力。

在上述金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述細金屬粉末收集罐的出料口設置有下料閥，用于控制細粉的下料量。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下有益效果：

1)本發(fā)明通過在不同工序設備之間通過密閉軟連接，實現(xiàn)了后處理系統(tǒng)的密閉化。

2)本發(fā)明通過合理安排不同工序設備之間的相對空間位置，使得后處理裝置得到有效銜接，實現(xiàn)了后處理系統(tǒng)的自動連續(xù)化。

3)本發(fā)明通過自動對接裝置以及轉盤給料器使干燥裝置里的物料無需在另外放置到其他容器中就可直接自動定量輸送到篩分機中。

4)本發(fā)明采用重力送料的方式，解決了常規(guī)的粉末傳輸方式存在著損失多，容易粘附在管壁等問題；本發(fā)明將干燥裝置、轉盤給料器、篩分機以及稱重設備在垂直方向進行布置，很容易就能實現(xiàn)粉末的傳輸，降低能耗。

5)本發(fā)明通過實現(xiàn)全流程的密閉連接和自動化銜接，減少了勞動強度，改善了環(huán)境，避免外來夾雜物的進入，解決了分立、開放操作造成粉末飛揚問題，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化環(huán)境和徹底避免異物進入粉體，保證粉末品質(zhì)。

附圖說明

圖1為金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)的示意圖。

其中，1-干燥機；2-自動對接裝置；3-第一下料管；4-轉盤給料器；5-篩分機；6-粗粉下料管或第五下料管；7-粗金屬粉末收集罐；8-細金屬粉末收集罐；9-細粉下料管或第二下料管；10-第一氣流平衡管、第二氣流平衡管；11-失重稱量料罐；12-螺旋給料下料管或第四下料管；13細粉末包裝罐；14-裝粉平臺；15-復稱和包裝平臺；16-第三下料管；17-失重稱稱臺；18-螺旋給料機構

具體實施方式

圖1示出了金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)的示意圖，其實現(xiàn)了干燥裝置中粉末的直接篩分，而且實現(xiàn)了密閉篩分和密閉自動稱量及包裝生產(chǎn)。本發(fā)明的后處理系統(tǒng)尤其適合處理超細水霧化合金粉末，參照圖1，本發(fā)明的金屬粉末密閉連續(xù)后處理系統(tǒng)，從上到下依次包括：金屬粉末干燥裝置，篩分裝置，細金屬粉末收集罐8，粗金屬粉末收集罐7，失重稱，細粉末包裝罐13，這些設備之間均實現(xiàn)密封連接，即整套系統(tǒng)中不會產(chǎn)生金屬粉末與空氣直接接觸的情況。該后處理系統(tǒng)中，篩分裝置，設置于金屬粉末干燥裝置下方且通過第一下料管3與金屬粉末干燥裝置的出料口密封連接；細金屬粉末收集罐8，設置于篩分裝置的細粉出料口下方且通過第二下料管9與篩分裝置的細粉出料口密封連接；失重稱，設置于細金屬粉末收集罐8下方且通過第三下料管16與細金屬粉末收集罐8的出料口密封連接；細粉末包裝罐13，設置于失重稱下方且通過第四下料管12與失重稱的給料口密封連接。這些設備均是在垂直方向上布置，因此，保證了送料方式為重力送料，以上所述密封連接可以是通過軟密閉管道進行連接。下面對本發(fā)明的后處理系統(tǒng)中的設備一一進行詳細說明。

金屬粉末干燥裝置，用于干燥合批后或未合批的金屬粉末，該金屬粉末干燥裝置可以為本領域常用干燥機，如圖1所示干燥機1，底部設有出料口，以將干燥機1內(nèi)的干燥物料排出。該干燥機1可以是可移動裝置或可更換裝置，即一個干燥機中的金屬粉末出料完畢后，換下一個干燥機進行出料，這樣可實現(xiàn)后處理工序的連續(xù)進行。

篩分裝置，設置于金屬粉末干燥裝置下方且通過第一下料管3與干燥機1的出料口密封連接，用于篩分來自干燥機1的金屬粉末以將其按照要求分級，該篩分裝置可以為本領域常用篩分機，如圖1所示篩分機5，其可以將干燥后的金屬粉末篩分為符合要求的細金屬粉末和不符合要求的粗金屬粉末，對于篩分出的符合要求的細金屬粉末繼續(xù)后處理，比如稱重和包裝等，而對于不符合要求的粗金屬粉末則回收，再次作為水霧化法制備合金粉末的原料。篩分機5，上端設置有進料口，用于接收干燥金屬粉末，下端設置有細粉出料口和粗粉出料口，用于將分級后的金屬粉末分別排出。本發(fā)明的干燥機1通過第一下料管3與篩分機5密封連接，具體地，第一下料管3為軟管，從而便于密封連接。但為了減少非金屬類夾雜物，同時避免金屬粉末對管道的磨損，第一下料管優(yōu)選包括內(nèi)層管和套設于該內(nèi)層管外部的外層管，其中：內(nèi)層管為金屬管，外層管為橡膠軟管；外層管的兩端部更優(yōu)選設置管箍，一方面用于固定內(nèi)層管和外層管，另一方面便于第一下料管與相鄰裝置即干燥機1和篩分機5的密閉連接。

由于干燥機1為可移動裝置，所以每次更換干燥機時均會出現(xiàn)干燥機1與第一下料管3對接的問題，也是影響生產(chǎn)效率的問題，本申請為了解決該問題在第一下料管3的一端即與干燥機1連接的一端(即上端)設置了自動對接裝置2，以實現(xiàn)第一下料管3與干燥機1的自動對接。該自動對接裝置2可以為常規(guī)自動對接裝置，在本發(fā)明中優(yōu)選自動對接裝置2通過氣缸實現(xiàn)自動對接。

為了更好地控制干燥機1中物料進入篩分機的量，在第一下料管3的下端或者說第一下料管3上與篩分機5連接的一端設置有控制下料的下料裝置，比如下料閥(例如星型卸料器)、給料器(例如轉盤給料器)等，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一下料管3上與篩分機5連接的一端設置有轉盤給料器4，用于向篩分機5喂料，即第一下料管3與篩分機5之間設置有轉盤給料器4；優(yōu)選地，轉盤給料器4的出料口與篩分機5的入料口密封連接，第一下料管3的出口與轉盤給料器4的進料口密封連接，也就是說，也可以通過與第一下料管結構相同的管路將它們密封鏈接。轉盤給料器4除進料口和出料口以外，無其他進氣口，是一個密封設備。

細金屬粉末收集罐8，設置于篩分機5的細粉出料口下方，用于接收篩分機5篩分后得到的符合要求的細金屬粉，該細金屬粉末收集罐8除進料口與出料口以外，無其他進氣口，篩分機5的細粉出料口細粉下料管(第二下料管)9與細金屬粉末收集罐8密封連接，優(yōu)選地，第二下料管的結構與第一下料管的結構相同。由于從轉盤給料器4到細金屬粉末收集罐8均為密封連接，且設備中無其他進氣口，所以各個設備之間可能會出現(xiàn)壓力不均的現(xiàn)象，為了保證后處理的順利連續(xù)進行，本發(fā)明的實施例中，在轉盤給料器4和細金屬粉末收集罐8之間設置了第一氣流平衡管10，即第一氣流平衡管10的兩端分別與轉盤給料器4和細金屬粉末收集罐8連接，以保證設備內(nèi)部氣體壓力的平衡。為了控制細金屬粉末收集罐8的出料量，本發(fā)明在細金屬粉末收集罐8的出料口設置了下料裝置(圖中未示出)，比如下料閥(例如星型卸料器)、給料器(例如轉盤給料器、螺旋給料器)等，優(yōu)選地，細金屬粉末收集罐8的出料口設置了星型卸料器，用于控制細粉的下料量。

篩分機5的下方還設有粗金屬粉末收集罐7，且篩分機5的粗粉出料口通過第五下料管6(粗粉下料管)與粗金屬粉末收集罐7密封連接。第五下料管6的結構與第一下料管的結構相同。為了控制粗金屬粉末收集罐7的出料量，本發(fā)明在粗金屬粉末收集罐7的出料口也設置了下料裝置(圖中未示出)，比如下料閥(例如星型卸料器)、給料器(例如轉盤給料器、螺旋給料器)等，優(yōu)選地，粗金屬粉末收集罐7的出料口設置了星型卸料器，用于控制粗粉的出料量。

失重稱，設置于細金屬粉末收集罐8下方且通過第三下料管16與細金屬粉末收集罐8的出料口密封連接，用于將細金屬粉末收集罐8中的細粉定量輸送至細粉末包裝罐13中，具體地，失重稱量料罐11的入口與細金屬粉末收集罐8的出料口通過第三下料管16密封連接；第三下料管16的結構與第一下料管的結構相同。失重稱主要由稱臺17、設置與稱臺17上的量料罐11、與量料罐11出料口連通的螺旋給料機構18、以及稱重控制系統(tǒng)組成，稱重控制系統(tǒng)與細金屬粉末收集罐8的出料口設置的星型卸料器、螺旋給料機構18的電機、稱重傳感器、稱重控制器連接，以根據(jù)設定的進料位和補料位對星型卸料器進行調(diào)控，并根據(jù)稱重控制器的計算結果對螺旋給料機構18的電機進行調(diào)控以控制失重稱出料速度。失重稱的工作步驟為：a、首先細金屬粉末收集罐8出料向量料罐11加料，當稱重控制系統(tǒng)檢測到物料加到設定的位置后，自動停止加料過程；b、加料完成后，失重秤開始運行，在失重秤運行的過程中，稱重傳感器實時采集流量數(shù)據(jù)交給稱重控制器進行處理，經(jīng)過運算后，將實時的處理數(shù)據(jù)一方面?zhèn)魉徒o觸摸屏，用于畫面的顯示和數(shù)據(jù)通訊，另一方面控制電機的轉速，以達到實時調(diào)節(jié)流量的目的；c、失重秤運行過程中，失重秤量料罐11中的物料在逐步的減少，當失重秤量料罐11中物料下降到設定的補料范圍時，稱重控制系統(tǒng)控制細金屬粉末收集罐8開始加料，同時失重秤以精準的體積模式運行，保證流量穩(wěn)定、準確。

細粉末包裝罐13，設置于失重稱螺旋給料機構18的出料口下方且通過第四下料管12與失重稱螺旋給料機構18的出料口密封連接，用于接收待包裝的所述細金屬粉末。第四下料管12的結構與第一下料管相同。細粉末包裝罐13設置于裝粉平臺14上，以便于將裝好細粉末的包裝罐輸送至下方所述的復稱和包裝平臺即下一工序復稱和包裝。細粉末包裝罐13出進料口以外，沒有其他進氣口，即是密閉的，由于自失重稱的量料罐到細粉末包裝罐13均為密封連接，所以為了平衡各設備間的壓力，本發(fā)明在失重稱的量料罐11和第四下料管12之間設置了第二氣流平衡管10，用于平衡失重稱量料罐11與細粉末包裝罐13之間的氣體壓力，保證設備內(nèi)部氣體壓力的平衡。裝粉平臺14通常為滾輪平臺，以便在包裝桶接收粉料后及時移動到復稱和包裝位。

該后處理系統(tǒng)還包括復稱和包裝平臺15，設置于所述細粉末包裝罐的后方，即設置于裝粉平臺14的后方，用于對裝有定量細粉末的細粉末包裝罐13再次稱重和包裝。

本發(fā)明后處理系統(tǒng)的使用方法如下：

對接：將具有干燥金屬粉末的干燥機移至自動對接裝置的正上方，將干燥機的出料口與自動對接裝置對接；

篩分：打開第一下料管下端的下料閥，使得干燥金屬粉末通過第一下料管進入篩分機，經(jīng)篩分之后細粉和粗粉得到分離，細粉進入左側細金屬粉末收集罐，粗粉進入右側粗金屬粉末收集罐。

稱重：左側細金屬粉末收集罐的細粉通過細金屬粉末收集罐出料口處的下料閥進入失重秤進行稱重，細粉通過失重秤的喂料機構進入細粉末包裝罐。

二次檢測即復稱：細粉末包裝罐通過裝粉平臺即滑動平臺進入二次檢測位即復稱位。

包裝：符合要求的細粉末包裝罐進入包裝工位。

上述后處理系統(tǒng)可以保證后處理工序連續(xù)進行，合金粉末被分級、稱重和包裝，粉末純凈無污染，實現(xiàn)了連續(xù)自動化，而且粉末損失少，損耗率僅為0.1％，相對于不密封的分立后處理方式，粉末損耗率下降了十倍，生產(chǎn)效率提高了50％。

由于本發(fā)明的后處理系統(tǒng)全部在密閉的系統(tǒng)內(nèi)運行，避免了氧氣和水汽進入，粉末增氧量小于100ppm，也防止外部的粉塵進入系統(tǒng)內(nèi)部污染正被處理的合金粉末，同時也避免了粉末飛揚損失和污染環(huán)境。

以上描述和附圖不用于限制本發(fā)明，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明做出的改變、修改均落入本發(fā)明的保護范圍。