一种二氧化硅粉料自动除铁装置及除铁方法 |
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| 申请号 | CN202410322899.2 | 申请日 | 2024-03-21 | 公开(公告)号 | CN117960373A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 福建同晟新材料科技股份公司; | 发明人 | 卢元方; 叶兴耀; 林晓铭; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 二 氧 化 硅 粉料自动除 铁 装置及除铁方法，包括连接在粉料输入管与粉料输出管之间的柔性电磁除铁管，所述柔性电磁除铁管沿粉料输送方向呈S形分布并可沿粉料输送方向伸缩，柔性电磁除铁管与粉料输入管之间设置有进气组件，柔性电磁除铁管与粉料输出管之间设置有铁屑收集组件，所述铁屑收集组件用于收集柔性电磁除铁管内经由进气组件吹出的铁屑。本发明设计合理，利用进气组件将柔性电磁除铁管内 吸附 的铁屑吹送纸铁屑收集组件，无需人工手动进行除铁，使用方便，保护工作人员身体健康；同时柔性电磁除铁管可沿着粉料输送方向伸缩，便于增强除铁效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种二氧化硅粉料自动除铁装置，其特征在于：包括连接在粉料输入管与粉料输出管之间的柔性电磁除铁管，所述柔性电磁除铁管沿粉料输送方向呈S形分布并可沿粉料输送方向伸缩，柔性电磁除铁管与粉料输入管之间设置有进气组件，柔性电磁除铁管与粉料输出管之间设置有铁屑收集组件，所述铁屑收集组件用于收集柔性电磁除铁管内经由进气组件吹出的铁屑。 |
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| 说明书全文 | 一种二氧化硅粉料自动除铁装置及除铁方法[0002] 背景技术：二氧化硅粉料生产过程中，运用到许多由碳钢材质制造的容器、输送管道、搅拌 器、过滤机、粉碎机、加热干燥器，和电机等设备，难免会有些铁屑、铁碎等混入二氧化硅粉料中，优质高等级的二氧化硅粉料，低含铁量是其重要生产质量指标，除去二氧化硅粉料中的铁是保证生产优质高等级二氧化硅粉料产品的必要手段。 [0003] 现有二氧化硅粉料除铁方式基本采取在输送二氧化硅粉料管道中安装可拆卸永久磁铁栅栏棒、管等短尺寸除铁装置，二氧化硅粉料中所含铁杂质通过永久磁铁栅栏棒被 磁吸，一段时间后，人工拆卸下永久磁铁栅栏装置，进行人工刷扫清除带二氧化硅粉料的磁铁栅栏所磁吸的铁杂质，清理完成后重新安装上，再进行下一周期的除铁和清理恢复工作。 这种人工清理细微粉料中铁杂质工作，存在效率低、工作环境差，特别是工作人员频繁接触细微二氧化硅粉料和铁屑，对人体健康，特别是肺部和皮肤都产生损害。为此，有必要针对这一技术问题进行改进，本案由此而生。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种二氧化硅粉料自动除铁装置，包括连接在粉料输入管与粉料输出管之间的柔性电磁除铁管，所述柔性电磁除铁管沿粉料输送方向呈S形分布并可沿粉料输送方向伸缩，柔性电磁除铁管与粉料输入管之间设置有 进气组件，柔性电磁除铁管与粉料输出管之间设置有铁屑收集组件，所述铁屑收集组件用 于收集柔性电磁除铁管内经由进气组件吹出的铁屑。 [0006] 进一步的，所述柔性电磁除铁管的输入端和输出端均连接有电磁发生组件，所述电磁发生组件用于对柔性电磁除铁管施加磁力。 [0008] 进一步的，所述电磁铁的另一端连接有绝缘管。 [0010] 进一步的，所述柔性电磁除铁管由驱动机构驱动沿粉料输送方向伸缩。 [0011] 进一步的，所述进气组件包括用于输送干燥压缩空气的进气管，所述进气管、粉料输入管以及柔性电磁除铁管之间通过第一三通接头相连接。 [0013] 进一步的，所述铁屑收集组件包括底部设置有铁屑排放口的铁屑收集筒，所述铁屑收集筒的顶部连接有柔性连接管和排气管，所述柔性连接管、柔性电磁除铁管以及粉料 输出管之间通过第二三通接头相连接；所述排气管上设置有铁屑过滤器。 [0015] 本发明采用的另外一种技术方案是：一种二氧化硅粉料自动除铁方法，其特征在于：包含如下步骤： （1）合上柔性电磁除铁管输入、输出侧电磁发生组件的电源开关，此时柔性电磁除 铁管输入、输出侧的电磁铁都产生强大磁吸力，电磁铁的磁力传导至柔性电磁除铁管上，使整根柔性电磁除铁管具有强磁吸力； （2）依次打开第一电磁阀和第三电磁阀，从上工序来由鼓风空气流携带的二氧化 硅粉料由第一电磁阀进入柔性电磁除铁管内； （3）由鼓风空气裹挟的二氧化硅粉料经过柔性电磁除铁管除铁处理后，通过第三 电磁阀至后续的计量包装工序； （4）通过柔性电磁除铁管的二氧化硅粉料中所夹带的铁屑被磁吸至柔性电磁除铁 管的内壁上； （5）可以根据二氧化硅粉料所含铁屑量的大小，通过驱动机构调整安装于导轨上 柔性电磁除铁管的弯曲度，当含铁屑量大时，调整弯曲度大，此时磁吸除铁效果更好，但减少了产量；当含铁屑量小时，调整弯曲度变小； （6）当达到设置的除铁时间后，关闭第一电磁阀，停止向柔性电磁除铁管进二氧化 硅粉料； （7）开启第二电磁阀，通入干燥压缩空气将柔性电磁除铁管内剩余的二氧化硅粉 料吹空后关闭第三电磁阀； （8）开启第四电磁阀，打开柔性电磁除铁管与铁屑收集筒的柔性连接管； （9）断开柔性电磁除铁管输入、输出侧电磁发生组件的电源开关，使整根柔性电磁 除铁管失去磁性，此时原先吸附于柔性电磁除铁管内壁上的铁屑全部掉落于柔性电磁除铁 管底部，并被干燥压缩空气流裹挟着从第四电磁阀吹入铁屑收集筒； （10）在铁屑收集筒内，由于重力作用，铁屑自动跌落于铁屑收集筒锥形底部，空气 流则通过第五电磁阀、过滤器排出大气，而空气流所裹挟的细微铁屑被过滤器吸附和阻挡； （11）当达到设置的清理时间后，关闭第四电磁阀、第五电磁阀； （12）合上柔性电磁除铁管输入、输出侧电磁发生组件的电源开关，重新使柔性电 磁除铁管具有强磁吸力，继续进行下一周期的除铁和清理工作； （13）当铁屑收集筒内，收集铁屑到一定数量时，开启第六电磁阀，将铁屑收集筒内 铁屑排空，排空铁屑后关闭第六电磁阀； （14）每隔一段时间，将铁屑收集筒的过滤器进行再生处理或更换。 [0016] 与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，利用进气组件将柔性电磁除铁管内吸附的铁屑吹送纸铁屑收集组件，无需人工手动进行除铁，使用方便，保护工作人员身体健康；同时柔性电磁除铁管可沿着粉料输送方向伸缩，便于增强除铁效果。 [0018] 图中：1‑柔性电磁除铁管；2‑粉料输入管；3‑粉料输出管；4‑电磁发生组件；5‑第一三通 接头；6‑第一电磁阀；7‑第二电磁阀；8‑导轨；9‑绝缘轮；10‑电磁铁；11‑电源开关；12‑绝缘管；13‑第二三通接头；14‑第三电磁阀；15‑第四电磁阀；16‑柔性连接管；17‑铁屑收集筒； 18‑第五电磁阀；19‑过滤器；20‑第六电磁阀；21‑进气管；22‑排气管；23‑铁屑排放口。 [0019] 具体实施方式:下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。 [0020] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0021] 如图1～3所示，本发明一种二氧化硅粉料自动除铁装置，包括连接在粉料输入管2与粉料输出管3之间的柔性电磁除铁管1，粉料输入管2以利于上工序鼓风吹送二氧化硅粉 料输入，粉料输出管3以利于柔性电磁除铁管除铁处理后的二氧化硅粉料输出至下一工序； 所述柔性电磁除铁管1沿粉料输送方向呈S形分布并可沿粉料输送方向伸缩，柔性电磁除铁 管1与粉料输入管2之间设置有进气组件，柔性电磁除铁管1与粉料输出管3之间设置有铁屑 收集组件，所述铁屑收集组件用于收集柔性电磁除铁管内经由进气组件吹出的铁屑。工作 时，上工序鼓风吹送二氧化硅粉料至粉料输入管2内，二氧化硅粉料流经柔性电磁除铁管1 后从粉料输出管3输出至下一工序，在二氧化硅粉料流经柔性电磁除铁管1时，柔性电磁铁 管1利用磁力吸附二氧化硅粉料中所含铁屑和铁碎，实现除铁处理；当需要清理吸附于柔性电磁铁管1管壁上的铁屑和铁碎时，切断柔性电磁铁管的磁力，原先磁吸于管壁上的铁屑、铁碎掉落于柔性电磁铁管底部，之后进气组件往柔性电磁除铁管内输入气流，气流将掉落 于柔性电磁铁管底部的铁屑和铁碎吹送纸铁屑收集组件内。柔性电磁铁管伸缩时改变弯曲 程度，在弯曲度大状态时，管内二氧化硅粉料流通阻力变大，二氧化硅粉料流经电磁铁管的时间延长，增加了电磁铁除铁效果，但减少了二氧化硅粉料产量，反之亦然。 [0022] 本实施例中，所述柔性电磁除铁管1的输入端和输出端均连接有电磁发生组件4，所述电磁发生组件4用于对柔性电磁除铁管施加磁力。进一步的，所述电磁发生组件4包括 圆筒状的电磁铁10，所述电磁铁10通过电源开关11与电磁铁供电源相连接，电磁铁10的一 端套接在柔性电磁除铁管1上，形成一体，实现与柔性电磁除铁管1相连接，电磁铁10通电产生的磁力传递至柔性电磁除铁管1，使得柔性电磁除铁管具有强磁力。 [0023] 本实施例中，每个电磁铁10的另一端（即：远离柔性电磁除铁管的一端）连接有绝缘管12，即：柔性电磁除铁管的两端（输入端和输出端）均连接绝缘管，绝缘管的另一端可用于连接金属管道和管件，绝缘管起到隔开磁吸力的作用。 [0024] 本实施例中，还包括沿粉料输送方向设置的导轨8，所述导轨8位于柔性电磁除铁管1的正下方，所述柔性电磁除铁管1的底部沿其长度方向间隔设置有若干个绝缘轮9，所述绝缘轮9与导轨8滚动配合，以利于柔性电磁除铁管进行伸缩时进行导向。 [0025] 本实施例中，所述柔性电磁除铁管1由驱动机构驱动沿粉料输送方向伸缩，驱动机构可与柔性电磁除铁管1靠近粉料输出管3的一端相连接，在驱动机构的驱动下柔性电磁除 铁管在导轨上进行伸缩运动。应说明的是，该驱动机构可采用现有的气缸、滚珠丝杆螺母副等直线驱动件，由于电磁除铁管是柔性的，故而只要能驱动柔性电磁铁管沿粉料输送方向 直线移动，即可实现柔性电磁除铁管的伸缩。通过驱动机构，柔性电磁除铁管能在导轨上作一定范围的伸缩运动，主要起到根据二氧化硅粉料含铁量大小，来调整柔性电磁除铁管的S形弯曲程度。 [0026] 本实施例中，柔性电磁除铁管1的伸缩主要在于S形弯度程度的变化，当二氧化硅粉料含铁量大时，驱动柔性电磁除铁管1收缩，实现增大柔性电磁除铁管1的S形弯度，使通过柔性电磁除铁管1的二氧化硅粉料增加运动阻力，减低其流速，从而达到增强除铁效果，但此时二氧化硅粉料出料量减少，是通过增加二氧化硅粉料运动阻力，减低流速，牺牲产量来换取含铁量大的二氧化硅粉料除铁效果；当二氧化硅粉料含铁量小时，驱动柔性电磁除 铁管伸长（如图2所示），减少柔性电磁除铁管的S形弯度，此时通过柔性电磁除铁管1的二氧化硅粉料运动阻力变小，流速增大，在保证除铁效果的同时，增加二氧化硅粉料产量。 [0027] 本实施例中，柔性电磁铁管1可采用波纹铁管。 [0028] 本实施例中，所述进气组件包括用于输送干燥压缩空气的进气管21，进气管21与干燥压缩空气供给源相连接，所述进气管21、粉料输入管2以及柔性电磁除铁管1之间通过 第一三通接头5相连接。 [0029] 本实施例中，为了控制方便，所述粉料输入管2上设置有第一电磁阀6，第一电磁阀6用于控制粉料输入管通断。 [0030] 本实施例中，所述进气管21上设置有第二电磁阀7，所述第二电磁阀7用于控制进气通断。 [0031] 本实施例中，所述铁屑收集组件包括底部设置有铁屑排放口的圆筒状铁屑收集筒17，所述铁屑收集筒17的顶部连接有柔性连接管16和排气管22，所述柔性连接管16、柔性电磁除铁管1以及粉料输出管3之间通过第二三通接头13相连接。优选的，柔性连接管可采用 波纹管。 [0032] 本实施例中，所述排气管22上设置有铁屑过滤器19，以便对铁屑收集筒排出的空气中夹带的细微铁屑进行吸附和阻挡。 [0034] 本实施例中，为了控制方便，所述粉料输出管3上设置有第三电磁阀14；所述柔性连接管16上设置有第四电磁阀15；所述排气管22的输入端设置有第五电磁阀18；所述铁屑 排放口23设置有第六电磁阀20。 [0035] 本实施例中，具体的工作原理为：通过粉料输入管2往柔性电磁除铁管1内通入由鼓风机空气流携带的二氧化硅粉料，在通电状态下，柔性电磁除铁管1产生强大磁吸力，将通过柔性电磁除铁管1内的二氧化硅粉料中所含铁屑和铁碎，强力磁吸于四周管壁上；当需要清理强力磁吸于管壁上的铁屑和铁碎时，先关粉料输入、输出管，然后断开电磁铁供电 源，此时柔性电磁除铁管失去磁吸力，原先磁吸于管壁上的铁屑、铁碎掉落于柔性电磁除铁管底部，再往柔性电磁除铁管内通入干燥压缩空气，将掉落于柔性电磁除铁管底部的铁屑、铁碎吹扫至铁屑收集筒内，清理完毕；最后重新对柔性电磁除铁管施加磁力，不断以此循环往复进行自动除铁和清理过程。 [0036] 本实施例中，如图3所示，还包括控制模块，控制模块预先编程有除铁和清理的程序，控制模块的输入端电性连接时间控制器，控制模块的输出端分别电性连接于电磁铁的 电源开关、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀，以及驱动机构的输入端。 [0037] 本实施例中，二氧化硅粉料自动除铁方法（也即：具体实施过程）：（1）合上柔性电磁除铁管1输入、输出侧电磁发生组件4的电源开关11，此时柔性电 磁除铁管1输入、输出侧的电磁铁10都产生强大磁吸力，电磁铁10的磁力传导至柔性电磁除铁管1上，使整根柔性电磁除铁管1具有强磁吸力； （2）依次打开第一电磁阀6和第三电磁阀14，从上工序来由鼓风空气流携带的二氧 化硅粉料由第一电磁阀6进入柔性电磁除铁管内1； （3）由鼓风空气裹挟的二氧化硅粉料经过柔性电磁除铁管1除铁处理后，通过第三 电磁阀14至后续的计量包装工序； （4）通过柔性电磁除铁管1的二氧化硅粉料中所夹带的铁屑被磁吸至柔性电磁除 铁管1的内壁上； （5）可以根据二氧化硅粉料所含铁屑量的大小，通过驱动机构调整安装于导轨8上 柔性电磁除铁管1的弯曲度，当含铁屑量大时，调整弯曲度大，此时磁吸除铁效果更好，但减少了产量，反之亦然； （6）当达到设置的除铁时间后，关闭第一电磁阀6，停止向柔性电磁除铁管1进二氧 化硅粉料； （7）开启第二电磁阀7，通入干燥压缩空气将柔性电磁除铁管1内剩余的二氧化硅 粉料吹空后关闭第三电磁阀14； （8）开启第四电磁阀15，打开柔性电磁除铁管1与铁屑收集筒17的柔性连接管16； （9）断开柔性电磁除铁管1输入、输出侧电磁发生组件4的电源开关11，使整根柔性 电磁除铁管1失去磁性，此时原先吸附于柔性电磁除铁管1内壁上的铁屑全部掉落于柔性电 磁除铁管1底部，并被干燥压缩空气流裹挟着从第四电磁阀15吹入铁屑收集筒17； （10）在铁屑收集筒17内，由于重力作用，铁屑自动跌落于铁屑收集筒17锥形底部， 空气流则通过第五电磁阀18、过滤器19排出大气，而空气流所裹挟的细微铁屑被过滤器19 吸附和阻挡； （11）当达到设置的清理时间后，关闭第四电磁阀15、第五电磁阀18； （12）合上柔性电磁除铁管1输入、输出侧电磁发生组件4的电源开关11，重新使柔 性电磁除铁管1具有强磁吸力，继续进行下一周期的除铁和清理工作； （13）当铁屑收集筒17内，收集铁屑到一定数量时，开启第六电磁阀20，将铁屑收集 筒17内铁屑排空，排空铁屑后关闭第六电磁阀20； （14）每隔一段时间，将铁屑收集筒17的过滤器19进行再生处理或更换。 [0038] 本发明的优点在于：能够根据二氧化硅粉料含铁量的大小，进行无需工作人员接触的自动除铁和清理，克服了现有二氧化硅粉料除铁设备的缺点和弊端，有着显著优势，同时在保障工作人员身体健康、减少污染等方面，做出有益贡献。本发明主要创新点为： （1）利用柔性电磁除铁管的伸缩，可便于根据二氧化硅粉料含铁量大小调整除铁 效果； （2）在柔性电磁除铁管的两端均设置电磁铁，电磁铁与柔性电磁除铁管形成一体， 使得整根柔性电磁除铁管都带上强磁吸力，远比目前使用只有短尺寸的永磁性磁力吸铁栅 栏更强的磁吸力、磁吸路程和磁吸时间； （3）在柔性电磁除铁管两端均设置绝缘管，绝缘管可将其它连接金属管道、管件等 与柔性电磁除铁管在磁吸方面隔开。 [0039] 本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。 [0040] 另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。 [0041] 本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。 |
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