本發(fā)明涉及鈦合金制備，尤其是一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置。

背景技術(shù)：

1、鎂熱還原法生產(chǎn)的海綿鈦時，反應罐生產(chǎn)出來的海綿鈦坨的各部分雜質(zhì)元素分布不均，造成局部質(zhì)量優(yōu)劣不同。為了保證后續(xù)制造鈦合金及其型材質(zhì)地均勻，需將海綿鈦坨破碎為小粒度顆粒并攪拌均勻，再經(jīng)真空自耗爐熔煉成錠以備后續(xù)加工使用。海綿鈦破碎顆粒的品質(zhì)是影響鈦合金制造的重要因素。因此，海綿鈦破碎顆粒表觀質(zhì)量要好，粒度均勻；破碎中要避免破壞其海綿狀結(jié)構(gòu)，防止氧化和氮化。國際標準規(guī)定鎂熱還原法制備的海綿鈦破碎顆粒粒度要控制在0.83～12.7mm之間。

2、鎂熱還原法制備的海綿鈦坨具有一定金屬強度且有良好的韌性，由于獨特的多孔海綿狀結(jié)構(gòu)使其化學性質(zhì)活潑，在機械破碎中表現(xiàn)為抗壓性，破碎過程中易產(chǎn)生大量的熱，當海綿鈦溫度達到一定程度后易與空氣接觸發(fā)生氧化、氮化，引起海綿鈦破碎顆粒局部質(zhì)量劣化。海綿鈦顆粒致密壓實后，經(jīng)真空自耗爐等設(shè)備熔煉成錠，用于制造鈦合金，而氧、氮雜質(zhì)元素摻入鈦合金將嚴重影響其力學、耐腐蝕等性能，這都將給后續(xù)合金鈦板、鈦管件等型材在國防、化工、能源、海洋和醫(yī)療等領(lǐng)域的應用帶來極大的隱患，因此有效監(jiān)控海綿鈦坨在破碎過程中的溫度變化情況是一項重要的工作。

3、目前絕大部分海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)在海綿鈦破碎過程基本采用人工下料或通過破碎機對應震動給料機自動給料，對下料速度的掌控僅限于人工控制。受工人技能水平高低影響較大，生產(chǎn)過程穩(wěn)定性差，導致海綿鈦質(zhì)量特別氧氮含量、封裝密度等關(guān)鍵指標影響巨大。

4、中國專利申請cn117643956a的發(fā)明專利公開了了一種涉及海綿鈦的破碎生產(chǎn)裝置，特別涉及用于海綿鈦生產(chǎn)的破碎系統(tǒng)，主要解決了海綿鈦色選系統(tǒng)前后的設(shè)備設(shè)施的布置方式，該破碎系統(tǒng)得到的三種不同產(chǎn)品實現(xiàn)分流。該發(fā)明專利實施對象為海綿鈦破碎后色選過程的設(shè)備布置情況，未對海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制系統(tǒng)做詳細描述。

5、中國專利申請cn220835942u公開了一種控制海綿鋯及海綿鈦氧含量的破碎裝置，涉及海綿鋯及海綿鈦破碎技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種控制海綿鋯及海綿鈦氧含量的破碎裝置。該發(fā)明公開了一種控制海綿鋯及海綿鈦氧含量的破碎裝置，對海綿鋯及海綿鋯從儲存到破碎全過程實現(xiàn)氬氣充填保護，避免了出現(xiàn)海綿鋯和海綿鈦破碎過程中出現(xiàn)的氧化、氮化，甚至著火的技術(shù)問題，而且解決了破碎時為了避免產(chǎn)生高溫而破碎效率慢、設(shè)備壽命低、有鋯或鈦塊飛濺出來等一系列問題，提高了海綿鋯和海綿鈦的破碎效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是該專利技術(shù)通過惰性氣體保護來避免氧化、氮化現(xiàn)象，未控制破碎過程控制溫度，后續(xù)控制較為繁瑣，實用性不佳。

6、因此，研發(fā)一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，能夠通過精準控制下料速度，從而控制物料在破碎過程中溫度波動范圍，防止出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，避免海綿鈦溫度過高易與空氣接觸發(fā)生氧化、氮化，引起海綿鈦破碎顆粒局部質(zhì)量劣化，對于鈦合金領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，能夠通過精準控制下料速度，從而控制物料在破碎過程中溫度波動范圍，防止出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，避免海綿鈦溫度過高易與空氣接觸發(fā)生氧化、氮化，引起海綿鈦破碎顆粒局部質(zhì)量劣化。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，包括料倉、振動給料機、破碎機和振動篩，還包括下料速度控制裝置，所述下料速度控制裝置包括稱重皮帶機和主控制系統(tǒng)；其中，

3、所述稱重皮帶機用于計算振動給料機單位時間內(nèi)的下料量，并把接收的物料輸送給破碎機；主控制系統(tǒng)分別連接料倉激振器、振動給料機和稱重皮帶機，主控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的下料量數(shù)值與稱重皮帶機計算的下料量數(shù)值的差值來調(diào)整振動給料機的振動頻率、料倉激振器的開關(guān)，實現(xiàn)單位時間內(nèi)的下料量在預設(shè)范圍內(nèi)。。

4、本發(fā)明的海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，將海綿鈦切片料裝入料倉中，料倉卸料給振動給料機，并通過振動給料機輸送至稱重皮帶機上，稱重皮帶機在稱重后計算單位時間內(nèi)的下料量，即下料速度，并將海綿鈦切片料輸送至破碎機。優(yōu)選地，稱重皮帶機的稱重上限為設(shè)定的下料量數(shù)值的1.5-2倍，精度為2-10%。采用上述設(shè)定，可以更好將下料速度控制再一個較窄的范圍內(nèi)，控制下料速度，從而達到控制物料的破碎溫度，避免海綿鈦切片料在破碎過程中因溫度過高發(fā)生氧化、氮化現(xiàn)象。料倉中符合破碎機入料尺寸要求的海綿鈦切片料通過料倉底部出口卸料至稱重皮帶機上，通過料倉倉壁外設(shè)置激振器，用于糧倉底部出口下料不暢時通過激振器振動促進下料，可以使整個下料過程更均衡，可以更好控制下料速度和物料溫度，避免堵塞和高溫現(xiàn)象出現(xiàn)。

5、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，稱重皮帶機的稱重上限為設(shè)定的下料量數(shù)值的1.5-2倍，精度為2-10%。

6、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，還設(shè)有刀齒溫度控制裝置，所述刀齒溫度控制裝置包括紅外測溫裝置、破碎機刀齒冷卻裝置和溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)分別連接紅外測溫裝置和刀齒冷卻裝置的變頻控制系統(tǒng)。

7、通常情況下，在無冷卻裝置或冷卻裝置冷卻強度不足的情況下，即冷卻效果不穩(wěn)定的情況下，破碎機在破碎海綿鈦過程中破碎機溫度將持續(xù)上升至一定溫度，可能導致破碎過程中海綿鈦顆粒的氧化、氮化，造成海綿鈦質(zhì)量下降，因此破碎機刀齒冷卻裝置具備較高的破碎機刀齒降溫功能，同時該裝置可具備變頻功能，實現(xiàn)破碎機刀齒溫度的穩(wěn)定控制，以及與紅外測溫裝置的聯(lián)動控制功能；紅外測溫裝置主要用于海綿鈦破碎機刀齒溫度的測量，并以此與破碎機刀齒冷卻裝置聯(lián)動，即當紅外測溫裝置測出刀齒溫度高于設(shè)定的溫度值時破碎機刀齒冷卻裝置加大冷卻強度以降低破碎機刀齒溫度。

8、對于溫度的測量主要有熱電偶法、紅外輻射探測法和量熱測量法，其中熱電偶法和紅外輻射探測法是主要的測量方法。熱電偶法基于熱電效應，利用熱電偶與被測目標直接接觸測量溫度，能夠反映其溫度值，其測量方式可分為自然式和埋置式。紅外輻射探測法常用紅外熱像儀掃描被測物體表面，經(jīng)分析形成其溫度的二維分布圖像。紅外熱像儀信噪比低，切削中形成的切屑易影響其對溫度的測定，但是它具有良好的靈敏度和迅速測定的優(yōu)點，尤其非接觸的方式更便于溫度測量，對于海綿鈦剪切破碎具有較好實用性。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，紅外測溫裝置可以為紅外熱像儀。

9、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，所述溫度控制系統(tǒng)連接主控制系統(tǒng)。

10、在本發(fā)明中，主控制系統(tǒng)通過控制振動給料機的頻次來實現(xiàn)調(diào)整下料速度，控制下料速度在一個更窄的范圍內(nèi)，與稱重皮帶機聯(lián)動實現(xiàn)下料速度有效控制。主控制系統(tǒng)與溫度控制系統(tǒng)連接，使破碎機刀齒溫度紅外測溫點聯(lián)動控制實現(xiàn)在冷卻強度不足或者不穩(wěn)定時破碎機刀齒溫度在一個更窄的范圍內(nèi)。

11、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，所述主控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的溫度范圍與紅外測溫裝置測量的溫度的差值來調(diào)整冷卻裝置的頻率，實現(xiàn)刀齒溫度控制在預設(shè)溫度范圍內(nèi)。

12、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，所述刀齒冷卻器為鼓風機。

13、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，還設(shè)有視頻監(jiān)控裝置，所述視頻監(jiān)控裝置包括監(jiān)視器和視頻控制系統(tǒng)，所述監(jiān)視器用于監(jiān)視振動篩篩面堵塞情況，所述監(jiān)視器與視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接。當篩面堵塞嚴重時通過主控制系統(tǒng)停止破碎機前振動給料機，并提醒清理振動篩篩面。

14、在本發(fā)明中，監(jiān)視器將視頻影像傳送給視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，視頻監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)振動篩篩面堵塞的影像至一定程度后通過提醒單元通知監(jiān)控人員對振動篩篩面進行清理，以保證振動篩篩分效率，避免合格粒度料的二次破碎，有效降低海綿鈦成品料的封裝密度。

15、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，設(shè)定的下料量數(shù)值為1.5-4t/h。

16、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，所述刀齒冷卻裝置為鼓風機或軸流風機，風溫為小于25℃，風量9000-12000m3/h。

17、根據(jù)本發(fā)明所述的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，優(yōu)選地，設(shè)定的溫度范圍為小于90℃。

18、本發(fā)明的有益效果是：

19、本發(fā)明提供的一種海綿鈦破碎過程質(zhì)量控制裝置，能夠通過精準控制下料速度，從而控制物料在破碎過程中溫度波動范圍，防止出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，避免海綿鈦溫度過高易與空氣接觸發(fā)生氧化、氮化，引起海綿鈦破碎顆粒局部質(zhì)量劣化。

20、本發(fā)明更優(yōu)的一個技術(shù)方案，還設(shè)有刀齒溫度控制裝置，包括紅外測溫裝置、破碎機刀齒冷卻裝置和溫度控制系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)分別連接紅外測溫裝置和刀齒冷卻裝置的變頻控制系統(tǒng)。通過刀齒溫度控制裝置，可以根據(jù)破碎顆粒的溫度來調(diào)整刀齒溫度，將刀齒溫度控制到更精準的一個范圍內(nèi)，防止溫度波動過大出現(xiàn)高溫導致氧化、氮化現(xiàn)象。