一种用于碳化钨的清洗装置及方法与流程

1.本发明涉及废钨钴硬质合金回收技术领域，尤其涉及一种用于碳化钨的清洗装置及方法。


背景技术：

2.硬质合金是由wc、ti-wc及tic-tac(nbc)-wc等金属碳化物硬质相和金属co、ni、fe等粘结相用粉末冶金工艺制得的合金，其中以wc为硬质相，金属co为粘结相的钨钴硬质合金所占份额最大。钨钴硬质合金具有很高的硬度，优异的耐磨性能，高的弹性模量，化学、热稳定性好等优点，在现代工具、耐磨、耐高温及耐腐蚀材料中占据重要地位，用途十分广泛。然而钨和钴都是价值较高的战略金属资源,随着矿物资源濒临枯竭，为保证硬质合金产业可持续发展,废硬质合金的回收问题越来越受到世界各国的重视。
3.申请号为201811107684.x的中国发明专利公布了一种从废钨钴硬质合金回收碳化钨的方法，包括将废钨钴硬质合金置于电解液中电解分离得到碳化钨粒料，将所述的碳化钨粒料经过浸泡、漂洗、烘干、磁选，得到一次含钴碳化钨和一次碳化钨粉；将所述的一次含钴碳化钨再经空气锤破剥，剥离含钴碳化钨的钝化层，再进行磁选，得到二次含钴碳化钨和二次碳化钨粉；最后将二次含钴碳化钨进行装槽电解，电解后经过浸泡、漂洗、烘干、磁选得到三次含钴碳化钨和三次碳化钨粉。
4.硬质合金通过电解后，需要出槽浸泡(12小时内换水三次)，随后进入清洗工序，便于下一轮电解反应时电解液渗入程度更加完全。现有技术中，在一次电解过程中，碳化钨粒料会在表面形成碳化层，从而降低了二次电解的效率，现有技术中为解决该问题，也有在二次电解前使用空气锤破剥、滚筒搅拌等方式予以碳化层剥离的，但显然的，这些步骤费事费力，并且剥离效果差强人意，困扰了行业内的技术人员。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种能够高效剥离碳化层的用于碳化钨的清洗装置及方法。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种用于碳化钨的清洗装置，包括桶体，所述桶体内具有清洗腔，所述清洗腔具有进液口以及排液口，所述桶体内设置有：
8.多个进料通道，各所述进料通道用于输送碳化钨的颗粒；
9.多个击发机构，各所述击发机构与各所述进料通道的出料口一一对应布置，各所述击发机构一一对应地将各所述出料口排出的所述颗粒击发向一碰撞位置。
10.上述的清洗装置中，所述碰撞位置位于各所述击发机构的中心。
11.上述的清洗装置中，所述击发机构包括圆盘，所述圆盘的外周表面等距安装有多个击板，所述桶体的底部安装有驱动每个圆盘同步且同向转动的驱动单元。
12.上述的清洗装置中，所述碰撞位置处设有两个约束盘，两个所述约束盘分别位于碰撞位置的上下两侧。
13.上述的清洗装置中，两个所述约束盘相对的一侧表面为弧形面，所述弧形面使所述颗粒汇集于碰撞位置。
14.上述的清洗装置中，位于上方的约束盘的顶端连接有与进料通道数量相同的振动杆，所述振动杆的端部一一对应地连接在各进料通道上。
15.上述的清洗装置中，所述进料通道包括安装在桶体顶端的进料筒和连接在进料筒底端的出料管，所述出料管与进料筒柔性连接，所述振动杆连接在出料管上。
16.上述的清洗装置中，所述出料管和进料筒通过波纹管柔性连接。
17.在上述技术方案中，本发明提供的清洗装置通过击发机构将碳化钨颗粒高速击发出去，使碳化钨颗粒高速撞击到其他物体上，碳化钨的前后两侧均受到强烈撞击，相对于其它的剥离碳化层的方式更加高效，省时省力，操作便捷。
18.本发明还提供一种使用上述的清洗装置的清洗方法，包括清洗步骤，在所述清洗步骤中，将所述的碳化钨的颗粒发射到硬质物体上进行撞击，以使所述颗粒表面的碳化层脱落。
19.上述的清洗方法中，将所述的碳化钨的颗粒以多股相对发射，使所述的颗粒互相撞击。
20.由于上述的清洗装置具有高效剥离碳化层的效果，因此使用该清洗装置的清洗方法也具有相同的效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的清洗装置的整体结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的清洗装置的正视图；
24.图3为本发明实施例提供的清洗装置的内部结构示意图；
25.图4为图2的a-a的剖视图；
26.图5为图2的b-b的剖视图；
27.图6为本发明实施例提供的圆盘和导向盘的结构示意图；
28.图7为本发明实施例提供的约束盘和进料通道的连接结构示意图；
29.图8为本发明实施例提供的约束盘的正视图；
30.图9为图8的c处结构的放大图；
31.图10为本发明另一实施例提供的约束盘的结构示意图；
32.图11为本发明实施例提供的进料通道的正视图。
33.附图标记说明：
34.1、桶体；2、进料通道；3、圆盘；3a、底板；4、击板；5、约束盘；5a、套筒；6、振动杆；7、链轮；8、导向盘；8a、卡凸；
35.201、进料筒；202、出料管；203、波纹管；
36.501、斜槽；502、聚集槽。
具体实施方式
37.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
38.参照图1-11，本发明提供一种用于碳化钨的清洗装置，包括桶体1，所述桶体1内具有清洗腔，清洗腔用于容纳碳化钨颗粒，在清洗腔内部对碳化钨颗粒进行清洗，初步冲洗掉其表面松散的碳化层，固结的碳化层则通过本发明的设计实现剥离，所述清洗腔具有进液口以及排液口，清洗液从进液口进入清洗腔，最终连同被清洗后的碳化钨颗粒从排液口一起排出桶体1。从排液口收集到的物料再经过过滤和筛选，得到碳化钨粉以及还未电解完全的硬质合金原料，将硬质合金原料重新返回电解液中以使其充分回收。
39.所述桶体1内还设置有：
40.多个进料通道2，各所述进料通道2用于输送碳化钨的颗粒，在使用时将碳化钨颗粒从进料通道2倒入清洗腔；
41.多个击发机构，各所述击发机构与各所述进料通道2的出料口一一对应布置，各所述击发机构一一对应地将各所述出料口排出的所述颗粒击发向一碰撞位置。物料从进料通道2落下后正好到达击发机构的击发位置，被击发机构猛烈地敲击而飞出，使碳化钨颗粒第一次被敲击而振动，并以高速飞行到碰撞位置发生碰撞，碳化钨颗粒在碰撞位置发生第二次剧烈碰撞，以及随后的反弹带来的多次强烈震动使物料表层的碳化层充分剥落，碳化层剥离的效果显著。
42.在使用本设备时，将碳化钨粒料通过进料通道2持续释放，物料从进料通道2的出料口排出时正好落在击发机构的击发位置处，因此物料被击发机构猛烈敲击而射出，撞击到碰撞位置。各股颗粒的运动行程具有一个共同的交汇点，这个交汇点就是碰撞位置。击发机构对颗粒强烈的敲击和撞击产生的振动以及在碰撞位置处各颗粒间的剧烈碰撞使碳化钨粒料表面的碳化层脱落，实现了剥离碳化层的目的。
43.在此基础上，将碰撞位置设置于各所述击发机构的中心，此时各击发机构射出的物料相对飞行，物料之间迎面相撞，撞击强度更高，并且接触面积更大，物料的各个面都能受到撞击，进一步提高了对碳化层的剥离效果。理论上，例如按照图3所示将击发机构的数量设为4个，在被敲击而射出时，物料的一个面受到强烈撞击，其余三个面与另外三个击发机构射出的物料相撞，使物料的四个面都受到撞击，显著提高了剥离效果。以此类推，在合理安排桶体1内部空间的基础上尽量增加击发机构的数量则能增加物料的碰撞面积，进而提高剥离碳化层的效果。
44.本发明提供的实施例中，所述击发机构包括圆盘3，所述圆盘3的外周表面等距安装有多个击板4，所述桶体1的底部安装有驱动每个圆盘3同步且同向转动的驱动单元。其中驱动单元包括安装在桶体1底端的电机，每个所述圆盘3的底壁上均安装有转轴，转轴的底端贯穿桶体1的底壁并安装有链轮7，所有的链轮7均通过链带同步连接，电机则驱动其中一个链轮转动，使所有的转轴和圆盘3都同步同向旋转。当电机开启后，电机带动其中一个链轮转动，进而所有链轮开始转动，所有的击发机构开始工作，圆盘3带动击板4高速旋转，此时，将物料从每个进料通道2释放出来，落下的物料被每个击发机构上的击板4猛烈敲击而发射而出，不同位置的击发机构使物料从各个方向飞向同一个碰撞位置，最终发生猛烈的撞击。
45.需要注意的是，由于击板4为高速旋转的状态，因此物料受到击板4的敲击会沿着击板4旋转路径的切线方向飞出，因此在设置进料通道2的出料口的位置时，使物料落下的敲击点在击板4旋转路径上的的切线方向上汇集于一点即可，使所有的物料都能到达碰撞位置互相撞击。
46.进一步地，在碰撞位置处设有两个约束盘5，两个所述约束盘5分别位于碰撞位置的上下两侧。两个约束盘5之间存在一定高度差，中间形成一个通道，碰撞位置位于该通道内，由于击板4敲击物料时，物料可能会在敲击方向上倾斜飞出，以圆盘3水平设置为例，物料在受到击板4敲击后，理论状态下物料会水平飞出，但实际情况下物料的飞行路线与水平面之间可能会存在一定的偏移，而且存在清洗水流的影响，因此在碰撞位置处设置两个约束盘5可使物料的飞行路线被约束在两个约束盘5之间，倾斜飞出的物料则在撞击到约束盘5时发生弹射，而且约束盘5自身也为硬质构造起到撞击效果，不会飞出碰撞位置，起到了一定的聚拢效果，进而提高碰撞概率和碰撞效果。
47.此外，将两个约束盘5相对的一侧表面均设为弧形面(该弧形面实际上为一个球形面的一小部分)，所述弧形面使所述颗粒汇集于碰撞位置。约束盘5的弧形面设计不仅能够给高速飞来的物料提供一个撞击面，使碳化层初步破开，同时还能对物料进行引导，使各个方向飞来的物料被导向两个约束盘5的中心位置(即碰撞位置)，使绝大部分的物料都在碰撞位置发生碰撞，进一步提高物料的碰撞概率，确保碰撞效果。
48.其中，位于上方的约束盘5的顶端连接有与进料通道2数量相同的振动杆6，所述振动杆6的端部一一对应地连接在各进料通道2上。由于高速飞行的物料在两个约束盘5之间发生碰撞，约束盘5受到物料的直接撞击以及物料之间的撞击产生的溅射都会发生振动，将约束盘5通过振动杆6与各个进料通道2连接，则能够将这些振动传递到进料通道2上。由于碳化钨粒料从进料通道2中下落时有可能会产生堵塞，这一振动效果使得进料通道2时刻保持振动，可促使碳化钨粒料快速落下，避免其堵塞在进料通道2中。
49.所述进料通道2包括安装在桶体1顶端的进料筒201和连接在进料筒201底端的出料管202，所述出料管202与进料筒201柔性连接，所述振动杆6连接在出料管202上。出料管202部分与进料筒201部分不是刚性连接，因此出料管202具有一定的晃动能力，将振动杆6连接在出料管202上后，出料管202的震动则会更强烈，进一步避免了物料堵塞的情况发生。
50.所述出料管202和进料筒201通过波纹管203柔性连接，波纹管为密封的管道，可防止物料在落下时泄露，同时还具有变形能力，使出料管202能够跟随振动杆6晃动，将波纹管203设置在出料管202和进料筒201之间的拐弯处，该处容易发生堵塞，在波纹管203晃动时则会让堵塞的物料变得松散，从而使物料顺利通过。
51.除此之外，本发明在每个圆盘3的底部设置了底板3a，用以阻挡物料从相邻两个击板4之间掉落，在每个圆盘3的外侧还设置了导向盘8，如图6所示，导向盘8的截面呈l型，并且导向盘8在其周长上具有一个缺口，使物料能够从该缺口飞出到达碰撞位置。若物料落在底板3a上则会跟随圆盘3转动，由于离心力作用，物料会逐渐向底板3a的外侧移动，最终物料会落在导向盘8上，由于物料跟随底板3a旋转，因此物料落到导向盘8上后还具有一定的初速度，此时物料则会沿着导向盘8继续滑动，最终从导向盘8上的缺口飞出到达碰撞位置，与其他物料撞击使自身的碳化层剥落。这一设计则可提高落下的物料到达碰撞位置的概率，避免物料从两个击板4之间落到圆盘3下方而被漏击，即使部分颗粒没有被击板4击打到
也可以利用圆盘转动的离心力使其再次被甩出以实现撞击。当然，增加圆盘3的转速使击板4的击打频率更高，或者增加击板4的数量同样可避免物料被漏击。
52.作为本发明进一步的实施方式，将两个约束盘5都进行可拆式安装，以方便对约束盘5进行更换，避免约束盘5长时间受到物料的高速撞击而损坏后无法继续使用本设备。
53.具体地，在两个约束盘5相反的一侧表面都安装有套筒5a，套筒5a上插设有插杆9，上方约束盘5上的插杆9与所有的振动杆6固定连接，下方的插杆9则固定安装在桶体1的底壁上，插杆9的外壁上设有弹性的卡凸9a，在套筒5a的内壁上则设有与卡凸9a对应的卡槽，由于卡凸9a为弹性设计(如可通过弹簧插接在插杆9上)，因此用力将插杆9插入或拔出套筒5a时可使卡凸9a被挤退，当卡凸9a到达卡槽位置时则会卡在卡槽内实现套筒5a和插杆9的连接，以此方便对约束盘5进行更换。
54.更进一步的，将上述卡槽设置为环形的连通结构，使卡凸9a能够在卡槽内移动而旋转，进而使约束盘5也能够旋转。同时在两个约束盘5相对的面上均偏离约束盘5圆心地倾斜开设了多个斜槽501，使物料击打到约束盘5上时会沿着斜槽501继续前行，在约束盘5的尖端位置则开设了凹陷的聚集槽502，使达到该位置的物料都会在聚集槽502内相聚进而产生更强烈和更密集的碰撞。并且物料沿着斜槽501飞行会使物料对约束盘5施加一个驱动其旋转的冲击力，基于约束盘5能够旋转的设计，当物料飞到约束盘5上后则会驱动约束盘5持续朝一个方向旋转，起到了一个对物料的冲击力进行卸力的作用，能够降低约束盘5因长时间受物料撞击而产生的磨损，提高约束盘5的使用寿命，而且可以使得约束盘5上各个部位尽量均匀的受到撞击。
55.在使用本设备时，将碳化钨粒料通过进料通道2持续释放，物料从进料通道2的出料口排出时正好落在击发机构的击发位置处，因此物料被击发机构猛烈敲击而射出，撞击到碰撞位置。本发明提供的清洗装置通过击发机构将碳化钨颗粒高速击发出去，使碳化钨颗粒高速撞击到其他物体上，碳化钨的前后两侧均受到强烈撞击，相对于其它的剥离碳化层的方式更加高效，省时省力，操作便捷。
56.本发明还提供一种使用上述的清洗装置的清洗方法，包括清洗步骤，在所述清洗步骤中，将所述的碳化钨的颗粒发射到硬质物体如约束盘5上进行撞击，以使所述颗粒表面的碳化层脱落。通过高速撞击的方式使碳化钨颗粒产生强烈振动，进而使其表面的碳化层松动，达到剥离碳化层的目的。
57.进一步地，将所述的碳化钨的颗粒以多股相对发射，使所述的颗粒互相撞击。使碳化钨颗粒相对飞行，相互之间产生撞击，相当于双倍提升了物料的飞行速度，进一步提高了碰撞强度，进而提高了对碳化层的剥离效果。
58.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。