一種殘鈦清洗方法
【專利摘要】一種殘鈦清洗方法，本發(fā)明將殘鈦放入清洗水槽中，利用含弱堿水：濃度為2％-10％，在超聲波的作用下清洗殘鈦，在洗凈后，系統(tǒng)自動將含弱堿水放入儲水罐，通入循環(huán)清水漂洗殘鈦。本發(fā)明與過去老方法比較，具有效率高，無污染，自動化程度高，同時(shí)用堿、超聲波、熱水清洗殘鈦，洗凈效率好，產(chǎn)量大，生產(chǎn)水外排水處理達(dá)標(biāo)排放，水處理工藝簡單，成本較低的顯著優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種殘鈦清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鈦及鈦合金資源循環(huán)利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前殘鈦循環(huán)利用是一個(gè)世界性難題。國外及我國企業(yè)主要采用酸堿法來清洗回收殘鈦，該方法洗凈率高，而且可以去除殘鈦表面氧化層。但是使用后的廢酸處理比較困難，目前還沒有很好方法對廢酸進(jìn)行處理，而且設(shè)備防腐要求高，設(shè)備使用壽命短，一般不能進(jìn)行很復(fù)雜的自動控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了提高鈦及鈦合金資源循環(huán)利用率，減少環(huán)境污染。
[0004]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種殘鈦清洗方法，本發(fā)明將殘鈦放入清洗水槽中，利用含弱堿水:濃度為2% -10%，在超聲波的作用下清洗殘鈦，在洗凈后，系統(tǒng)自動將含弱堿水放入儲水罐，通入循環(huán)清水漂洗殘鈦。
[0005]本發(fā)明殘鈦清洗方法包括有超聲波換能器、超聲波清洗水槽和超聲波發(fā)生器三部分；清洗水槽采用不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給超聲波換能器，超聲波換能器與振動板一起產(chǎn)生高頻共振，使殘鈦清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進(jìn)行洗凈；在清洗水槽底部設(shè)有排空閥門，用于將清洗水排出，上部裝有噴淋系統(tǒng)，在清洗階段，底部排空閥與上部噴淋系統(tǒng)形成循環(huán)漂洗。
[0006]本發(fā)明超聲波頻率選擇為20— 130KHZ范圍。
[0007]本發(fā)明的方法是連續(xù)，全密封清洗殘鈦。
[0008]經(jīng)研究證明:超聲波作用于液體中時(shí)，液體中每個(gè)氣泡的破裂瞬間會產(chǎn)生能量極大的沖擊波，相當(dāng)于瞬間產(chǎn)生幾百度的高溫和高達(dá)上千個(gè)大氣壓，這種現(xiàn)象被稱之為“空化作用”，超聲波清洗正是用液體中氣泡破裂所產(chǎn)生的沖擊波來達(dá)到清洗和沖刷工件內(nèi)外表面的作用。
[0009]超聲波在液體中傳播，使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時(shí)有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。
[0010]超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
[0011]殘鈦清洗生產(chǎn)線采用超聲波清洗的原理，可以達(dá)到物件全面潔凈的清洗效果，特別對深孔，盲孔，凹凸槽清洗是最理想的設(shè)備，不影響任何物件的材質(zhì)及精度。同時(shí)在生化、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、科研及大專院校的實(shí)驗(yàn)中可作提取、脫氣、混勻、細(xì)胞粉碎、納米分解之用。[0012]本發(fā)明特性:使用超聲波的強(qiáng)力空腔化作用，可在短時(shí)間內(nèi)清洗污垢和油污。使用大型定時(shí)器簡單操作?？梢匀我庠O(shè)定I秒-500小時(shí)之間的時(shí)間。配有任意選擇的小零件清洗專用箱子。附帶自動排水閥門方便于倒換清洗劑。配有自動計(jì)時(shí)表，方便管理使用時(shí)間和維修時(shí)間。配備標(biāo)準(zhǔn)的漏電斷路器:用于檢測出一個(gè)漏電電源，使繼電器動作，電源開關(guān)斷開本發(fā)明的有益效果是，該方法使得殘鈦清洗效率提高，作業(yè)環(huán)境大幅改善，杜絕污染物外拍，環(huán)境效益顯著。該方法與過去老方法比較，具有效率高，無污染，自動化程度高，同時(shí)用堿、超聲波、熱水清洗殘鈦，洗凈效率好，產(chǎn)量大，生產(chǎn)水外排水處理達(dá)標(biāo)排放,水處理工藝簡單，成本較低的顯著優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]一種殘鈦清洗方法，本發(fā)明將殘鈦放入清洗水槽中，利用含弱堿水:濃度為2% -10%,在超聲波的作用下清洗殘鈦,在洗凈后,系統(tǒng)自動將含弱堿水放入儲水罐，通入循環(huán)清水漂洗殘鈦。
[0014]本發(fā)明殘鈦清洗方法包括有超聲波換能器、超聲波清洗水槽和超聲波發(fā)生器三部分；清洗水槽采用不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給超聲波換能器，超聲波換能器與振動板一起產(chǎn)生高頻共振，使殘鈦清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進(jìn)行洗凈；在清洗水槽底部設(shè)有排空閥門，用于將清洗水排出，上部裝有噴淋系統(tǒng)，在清洗階段，底部排空閥與上部噴淋系統(tǒng)形成循環(huán)漂洗。
[0015]本發(fā)明超聲波頻率選擇為20— 130KHZ范圍。
[0016]本發(fā)明的方法是連續(xù)，全密封清洗殘鈦。
[0017]工作原理
本發(fā)明殘鈦清洗生產(chǎn)方法原理主要是利用超聲波換能器，將功率超聲頻源的聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動,通過清洗水槽壁使之將槽中的清洗液輻射到超聲波。由于受到輻射的超聲波，使之槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時(shí)候，氣泡就會迅速膨脹，然后又突然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，使氣泡周圍產(chǎn)生1012-1013pa的壓力及局調(diào)溫，這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，蒸汽型空化對污垢的直接反復(fù)沖擊。
[0018]一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí)，油被乳化、固體粒子自行脫落，超聲在清洗液中傳播時(shí)會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，形成射流，沖擊清洗件，同時(shí)由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴(kuò)散作用，加速可溶性污物的溶解，強(qiáng)化堿化學(xué)清洗劑的清洗作用。
[0019]結(jié)構(gòu)
本發(fā)明殘鈦清洗方法生產(chǎn)線由超聲波換能器、超聲波清洗水槽和超聲波發(fā)生器三部分構(gòu)成。清洗水槽用堅(jiān)固、彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給超聲波換能器，超聲波換能器與振動板一起產(chǎn)生高頻共振，從而使殘鈦清洗生產(chǎn)線清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進(jìn)行洗凈。底部設(shè)有排空閥門，用于將清洗水排出。上部裝有噴淋系統(tǒng)，在清洗階段，底部排空閥與上部裝有噴淋系統(tǒng)形成循環(huán)漂洗，進(jìn)一步洗凈殘鈦。
[0020]用途
清洗各種形狀的殘鈦 組成部件
本發(fā)明殘鈦清洗方法生產(chǎn)線的組成部件有:超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、清洗水槽。
[0021]超聲波發(fā)生器，通常稱為超聲波電箱、超聲波發(fā)生源、超聲波電源。它的作用是把我們的市電(220V或380V，50或60Hz)轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號。從放大電路形式，可以采用線性放大電路和開關(guān)電源電路，大功率超聲波電源從轉(zhuǎn)換效率方面考慮一般采用開關(guān)電源的電路形式。線性電源也有它特有的應(yīng)用范圍，它的優(yōu)點(diǎn)是可以不嚴(yán)格要求電路匹配，允許工作頻率連續(xù)快速變化。前超聲業(yè)界的情況看，超聲波主要分為自激式和它激式電源。
[0022]超聲波換能器，包括外殼、匹配層即聲窗、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜，其特征在于它還包括Cymbal陣列接收器,它由引出電纜、8?16只Cymbal換能器、金屬圓環(huán)、和橡膠墊圈組成；Cymbal陣列接收器位于圓盤式壓電換能器3之上；壓電陶瓷圓盤換能器用作基本的超聲波換能器，由它發(fā)射和接收超聲波信號；Cymbal陣列接收器位于圓盤式壓電換能器之上，作為超聲波接收器，用于接收圓盤換能器頻帶之外的多普勒回波信號。
[0023]清洗水槽是殘鈦清洗生產(chǎn)線里盛放需要清洗的物品和清水，給工業(yè)定制的全自動殘鈦清洗生產(chǎn)線的水槽就很大。
[0024]循環(huán)泵、流量計(jì)、壓力計(jì)、液位計(jì)、智能電動閥、離子濃度計(jì)、太陽能加熱系統(tǒng)和可視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。
[0025]工藝流程
本發(fā)明殘鈦清洗方法的生產(chǎn)線頻率的選擇
超聲空化閥值和超聲波的頻率有密切關(guān)系，頻率越高，空化閥越高。換句話說，頻率低，空化越容易產(chǎn)生，而且在低頻情況下液體受到的壓縮和稀疏作用有更長的時(shí)間間隔，使氣泡在崩潰前能生長到較大的尺寸，增高空化強(qiáng)度，有利于清洗作用。所以低頻超聲清洗適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結(jié)合度高的場合。但易腐蝕清洗件表面，不適宜清洗表面光潔度高的部件，而且空化噪音大。40KHZ左右的頻率，在相同聲強(qiáng)下，產(chǎn)生的空化泡數(shù)量比頻率為20KHZ時(shí)多，穿透力較強(qiáng)，宜清洗表面形狀復(fù)雜或有盲孔的工件，空化噪音較小，但空化強(qiáng)度較低，適合清洗污物與被清洗件表面結(jié)合力較弱的場合。高頻超聲清洗適用于計(jì)算機(jī)，微電子元件的精細(xì)清洗；兆赫超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及波薄膜的清洗，能去除微米、亞微米級的污物而對清洗件沒有任何損傷。因此從清洗效果及經(jīng)濟(jì)性考慮，頻率選擇在20— 130KHZ范圍。
[0026]工作過程
關(guān)于“超聲波清洗”:超聲波清洗是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。所用的殘鈦清洗生產(chǎn)線中，空化作用和直進(jìn)流作用應(yīng)用得更多。
[0027]空化作用
空化作用就是超聲波以每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進(jìn)行透射。在減壓力作用時(shí)，液體中產(chǎn)生真空核群泡的現(xiàn)象，在壓縮力作用時(shí)，真空核群泡受壓力壓碎時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，由此剝離被清洗物表面的污垢，從而達(dá)到精密洗凈目的。
[0028]在超聲波清洗過程中，肉眼能看見的泡并不是真空核群泡，而是空氣氣泡，它對空化作用產(chǎn)生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全脫走，空化作用的真空核群泡才能達(dá)到最佳效果。
[0029]直進(jìn)流
超聲波在液體中沿聲的傳播方向產(chǎn)生流動的現(xiàn)象稱為直進(jìn)流。聲波強(qiáng)度在0.5ff/cm2時(shí)，肉眼能看到直進(jìn)流，垂直于振動面產(chǎn)生流動，流速約為10cm/s。通過此直進(jìn)流使被清洗物表面的微油污垢被攪拌，污垢表面的清洗液也產(chǎn)生對流，溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度加快，對污物的搬運(yùn)起著很大的作用。
[0030]加速度
液體粒子推動產(chǎn)生的加速度。對于頻率較高的殘鈦清洗生產(chǎn)線，空化作用就很不顯著了，這時(shí)的清洗主要靠液體粒子超聲作用下的加速度撞擊粒子對污物進(jìn)行超精密清洗。
【權(quán)利要求】
1.一種殘鈦清洗方法，其特征是，將殘鈦放入清洗水槽中，利用含弱堿水:濃度為2% _10%，在超聲波的作用下清洗殘鈦，在洗凈后，系統(tǒng)自動將含弱堿水放入儲水罐，通入循環(huán)清水漂洗殘鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殘鈦清洗方法，其特征是，殘鈦清洗方法包括有超聲波換能器、超聲波清洗水槽和超聲波發(fā)生器三部分；清洗水槽采用不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給超聲波換能器，超聲波換能器與振動板一起產(chǎn)生高頻共振，使殘鈦清洗槽中的溶劑受超聲波作用對污垢進(jìn)行洗凈；在清洗水槽底部設(shè)有排空閥門，用于將清洗水排出，上部裝有噴淋系統(tǒng)，在清洗階段，底部排空閥與上部噴淋系統(tǒng)形成循環(huán)漂洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殘鈦清洗方法，其特征是，超聲波頻率選擇為20—130KHZ 范圍。
【文檔編號】B08B3/08GK103480597SQ201310416970
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】史亞鳴, 施汝洪, 李志敏, 趙之華, 楊攀峰 申請人:攀枝花云鈦實(shí)業(yè)有限公司