一种利用氧化铁皮制备磁性材料原料的装置及其使用方法
阅读说明：本技术 一种利用氧化铁皮制备磁性材料原料的装置及其使用方法 (Device for preparing magnetic material raw material by using iron scale and using method thereof ) 是由 童晓明 童少斌 于 2021-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用氧化铁皮制备磁性材料原料的装置及其使用方法,涉及一种磁性材料生产加工技术领域,包括粉碎箱、球磨机、提升机、成型机、传送带、烘干机和氧化烧结炉,粉碎箱、球磨机、提升机、成型机、传送带、烘干机和氧化烧结炉依次首尾连接在一起,首先通过粉碎箱和球磨机对氧化铁片进行充分粉碎,粉碎完成的氧化铁片通过提升机导入成型机内,成型后经过烘干机烘干后导入氧化烧结炉内,经预热、氧化、烧结、冷却、出炉,破碎后成为磁性材料原料,充分利用工业生产产生的大量氧化铁皮作为原料,生产成本低,节省了原料加工工序,工艺简单易实现,利用燃气加热辊道窑快速氧化烧结,烧结时间短且生产效率高,大幅降低能耗,产品质量高。(The invention discloses a device for preparing a magnetic material raw material by using iron scales and a using method thereof, and relates to the technical field of magnetic material production and processing, comprising a crushing box, a ball mill, a lifter, a forming machine, a conveyor belt, a dryer and an oxidation sintering furnace, wherein the crushing box, the ball mill, the lifter, the forming machine, the conveyor belt, the dryer and the oxidation sintering furnace are sequentially connected end to end, firstly, iron oxide sheets are fully crushed by the crushing box and the ball mill, the crushed iron oxide sheets are guided into the forming machine by the lifter, are dried by the dryer after being formed, are guided into the oxidation sintering furnace, are preheated, oxidized, sintered, cooled and discharged out of the furnace, are crushed to form the magnetic material raw material, a large amount of iron scales generated in industrial production are fully utilized as the raw material, the production cost is low, the raw material processing procedures are saved, and the process is simple and easy to realize, the gas-fired roller kiln is used for rapid oxidation sintering, the sintering time is short, the production efficiency is high, the energy consumption is greatly reduced, and the product quality is high.)
技术领域
本发明涉及磁性材料生产加工技术领域，具体是一种利用氧化铁皮制备磁性材料原料的装置及其使用方法。
背景技术
磁性材料是以陶瓷材料成型工艺为基础获得的一种具有磁性特性的功能材料，它是现代科技技术发展不可或缺的重要材料之一，为能源、航空航天、冶金、计算机、汽车、自动化控制、仪器仪表、电子通讯和国防等领域的发展起着重要作用。要得到高性能的磁性材料，原料制备是关键，对于磁性材料原料，不同的制备方法有着各自的优缺点，如何达到低成本的制备方法获得高性能的磁性材料原料是今后磁性材料制造工艺发展的主要方向。
氧化铁皮(属称铁鳞)是轧钢厂在轧制过程中轧件遇水急剧冷却后钢材表面产生的含铁氧化物，钢材锻造和热轧热加工时，由于钢铁和空气中氧的反应，常会大量形成氧化铁皮，造成堆积，浪费资源。如果对这些资源合理利用，可以降低生产成本，同时可以起到环保节能作用。氧化铁皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。其中，氧化铁皮最外层为Fe2O3，约占氧化铁皮厚度10％，中间为Fe3O4，约50％，最里面与铁相接触为FeO，约40％。氧化铁皮回收利用率低。
现有的磁性材料原料制备是将氧化铁皮加水30％进行湿法球磨成浆料，浆料中的水分烘干需要消耗大量的能源；原料烧结是采用推板窑，人工劳动强度大、烧结周期长、氧化不充分、生产成本高、原材料消耗大，并且无法进行自动连续化生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用氧化铁皮制备磁性材料原料的装置及其使用方法，利用氧化铁皮作为主要原料，废物利用原料成本低，节省原料加工设备及其耗能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括粉碎箱、球磨机、提升机、成型机、传送带、烘干机和氧化烧结炉，所述粉碎箱的出料端安装有导料泵，导料泵的输出端安装有导料管一，导料管一的另一端和球磨机的输入端连接在一起，其中球磨机的输出端安装有导料管二，导料管二的另一端和提升机的底部连接在一起，并且提升机的顶部输出端连接有导料管三，导料管三倾斜安装有提升机的外壁上，导料管三的倾斜底端和成型机连接在一起，成型机的输出端连接有排料管、排料管的另一端位于传送带的端部上方，同时传送带的中间安装有烘干机和氧化烧结炉，其中烘干机靠近成型机进行设置。
作为本发明进一步的方案：所述粉碎箱和球磨机之间设置有药剂箱一，药剂箱一通过进药管一和球磨机的输入端连接在一起，同时成型机的右侧设置有药剂箱二，药剂箱二的另一端和成型机连接在一起，并且成型机的底部设置有水箱，水箱通过水管和成型机连接在一起，其中药剂箱一和药剂箱二内存放有添加剂，添加剂为树脂固化剂，也可为其它有机类固化剂。
作为本发明进一步的方案：所述粉碎箱的内部设置有两组过滤机构，并且过滤机构包括筛网和斜板，其中筛网倾斜设置在粉碎箱的内部，同时筛网的倾斜顶端滑动安装在粉碎箱的内壁上，并且筛网的倾斜底端设置有开口，开口的设置有挡板，挡板安装在粉碎箱的内壁上，筛网的底部塔架在的挡板的上方，挡板的侧壁上安装有斜板，斜板安装在粉碎箱的内壁上，其中斜板位于筛网的正下方，斜边的倾斜方向相反，同时两组过滤机构上下交错设置，并且粉碎箱的顶壁安装有进料阀，进料阀位于上方过滤机构的正上方，其中斜板的倾斜底部设置有排料阀。
作为本发明进一步的方案：所述过滤机构的开口下方设置有两组粉碎辊，粉碎辊转动安装在粉碎箱的内壁上，并且粉碎辊和电机连接在一起，电机安装在粉碎箱的外壁上，其中粉碎辊的上方设置有导料板，导料板和下方过滤机构对称设置，同时粉碎辊的倾斜设置有过滤网，过滤网的顶端滑动安装在粉碎箱的内壁上，其中过滤网的顶端位于粉碎辊的正下方，并且过滤网的倾斜底部设置有储料槽，储料槽安装在粉碎箱的内壁上，过滤网的顶端搭架在储料槽的正上方，其中储料槽对应的粉碎箱外壁上安装有循环泵，循环泵的输入端和储料槽连通在一起，同时循环泵的输出端连接有循环管，循环管的另一端和粉碎箱的侧壁连接在一起，循环管和粉碎箱的连接端位于导料板的正上方，并且粉碎箱的底部设置成圆弧形，圆弧底部开设有排料孔，排料孔和导料泵连通在一起，筛网和过滤网通过连接杆连接在一起，连接杆的顶端和震动器的输出端连接在一起，震动器安装在粉碎箱的顶壁上，并且连接杆从斜板的内部伸出。
作为本发明进一步的方案：所述氧化烧结炉的进出口处安装有一对辅助箱，其中辅助箱靠近氧化烧结炉的一侧壁上开设有导料槽，并且辅助箱远离氧化烧结炉的一侧壁上开设有进料槽，传送带从进料槽以及导料槽内穿过，同时进料槽的顶部通过转轴转动安装有密封板，密封板的内壁上转动安装有气缸，气缸的另一端转动安装在辅助箱的内壁上，并且传送带的外壁上安装有一对封边，避免物料从传送嗲的表面滑落，其中传送带的表面安装有多组隔板，通过多个隔板将传送带隔设成多个独立的储料腔，辅助箱的内部顶壁上安装有排气扇，排气扇的顶部和导气管连通在一起，导气管的另一端和烘干机连通在一起。
作为本发明进一步的方案：所述粉碎箱、球磨机、提升机、成型机、传送带、烘干机和氧化烧结炉安装在减震机构的顶壁上。
作为本发明进一步的方案：所述氧化铁皮为一次氧化铁皮、二次氧化铁皮、三次氧化铁皮和红色氧化铁皮。
作为本发明进一步的方案：所述成型机为蜂窝煤成型机改进型。
作为本发明进一步的方案：所述氧化烧结炉的烧结过程需要100～150分钟，先将压制成型的原料坯体放在承烧板上，经传送带输送入烘干机中进行干燥，干燥后的坯体输送至氧化烧结炉，坯体在氧化烧结炉内经200～300℃左右温度进行预热20～30分钟，让坯体水分充分烘干定型，然后尽快将坯体加热到氧化温度600～900℃左右，氧化时间为50～70分钟，让坯体充分氧化，氧化完成后经1100～1250℃时完成坯体烧结，烧结时间为20～30分钟，烧结完成利用空气快速冷却，冷却过程约10～20分钟，坯体冷却后出炉，最后经破碎后成为磁性材料原料。
作为本发明再进一步的方案：所述利用氧化铁皮制备磁性材料原料的方法的操作步骤如下：
步骤一：将收集的氧化铁皮投入粉碎箱内进行除杂质和初步粉碎处理；
步骤二：将粉碎完成的氧化铁皮破碎物通过导料泵导入球磨机内，并且通过药剂箱一将添加剂导入球磨机内，进行充分混合搅拌，干法球磨，其中氧化铁皮破碎物重量百分比为90～95％，添加剂的重量百分比为5～10％。
步骤三：将球磨机加工完成的混合粉料导入成型机内，同时水箱和药剂箱二向成型机内加入水和添加剂，将混合粉料压制成型为蜂窝煤状坯体；
步骤四：坯体通过传送带送入烘干机内进行烘干，烘干后进入氧化烧结炉内经预热、氧化、烧结、冷却、出炉，破碎后成为磁性材料原料。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优越性：本发明充分利用工业生产产生的大量氧化铁皮作为原料，生产成本低，节省了原料加工工序，工艺简单易实现，利用燃气加热辊道窑快速氧化烧结，烧结时间短且生产效率高，产量高，大幅降低能耗，且产品质量稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的粉碎箱内部结构示意图。
图3为本发明的辅助箱内部结构示意图。
如图所示：1、粉碎箱，2、球磨机，3、提升机，4、成型机，5、传送带，6、烘干机，7、氧化烧结炉，8、减震底板，9、药剂箱一，10、水箱，11、药剂箱二，12、导料泵，13、导料管一，14、导料管二，15、导料管三，16、进药管二，17、排料管，18、辅助箱，19、导气管，20、进药管一，21、进料阀，22、筛网，23、挡板，24、斜板，25、导料板，26、粉碎辊，27、过滤网，28、储料槽，29、循环泵，30、循环管，31、排料泵，32、连接杆，33、震动器，34、进料槽，35、密封板，36、导料槽，37、气缸，38、排气扇，39、封边，40、隔板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种利用氧化铁皮制备磁性材料原料的装置，包括粉碎箱1、球磨机2、提升机3、成型机4、传送带5、烘干机6和氧化烧结炉7，所述粉碎箱1的出料端安装有导料泵12，导料泵12的输出端安装有导料管一13，导料管一13的另一端和球磨机2的输入端连接在一起，其中球磨机2的输出端安装有导料管二14，导料管二14的另一端和提升机3的底部连接在一起，并且提升机3的顶部输出端连接有导料管三15，导料管三15倾斜安装有提升机3的外壁上，导料管三15的倾斜底端和成型机4连接在一起，成型机4的输出端连接有排料管17、排料管17的另一端位于传送带5的端部上方，同时传送带5的中间安装有烘干机6和氧化烧结炉7，其中烘干机6靠近成型机4进行设置；在加工过程中，首先通过粉碎箱1和球磨机2对氧化铁片进行充分粉碎，粉碎完成的氧化铁片通过提升机3导入成型机4内，成型后经过烘干机6烘干后导入氧化烧结炉7内，经预热、氧化、烧结、冷却、出炉，破碎后成为磁性材料原料。
具体的，所述粉碎箱1和球磨机2之间设置有药剂箱一9，药剂箱一9通过进药管一20和球磨机2的输入端连接在一起，同时成型机4的右侧设置有药剂箱二11，药剂箱二11的另一端和成型机4连接在一起，并且成型机4的底部设置有水箱10，水箱10通过水管和成型机4连接在一起，其中药剂箱一9和药剂箱二11内存放有添加剂，添加剂为树脂固化剂，也可为其它有机类固化剂。
参阅图2可知：所述粉碎箱1的内部设置有两组过滤机构，并且过滤机构包括筛网22和斜板24，其中筛网22倾斜设置在粉碎箱1的内部，同时筛网22的倾斜顶端滑动安装在粉碎箱1的内壁上，并且筛网22的倾斜底端设置有开口，开口的设置有挡板23，挡板23安装在粉碎箱1的内壁上，筛网22的底部塔架在的挡板23的上方，挡板23的侧壁上安装有斜板24，斜板24安装在粉碎箱1的内壁上，其中斜板24位于筛网22的正下方，斜边24的倾斜方向相反，同时两组过滤机构上下交错设置，并且粉碎箱1的顶壁安装有进料阀21，进料阀21位于上方过滤机构的正上方，从而使得氧化铁皮在两组筛网22之间进行蛇形流动，进行充分筛选除尘，其中斜板24的倾斜底部设置有排料阀31，筛落下来的杂质通过排料阀31排出。
具体的，所述过滤机构的开口下方设置有两组粉碎辊26，粉碎辊26转动安装在粉碎箱1的内壁上，并且粉碎辊26和电机连接在一起，电机(图中未画出)安装在粉碎箱1的外壁上，其中粉碎辊26的上方设置有导料板25，导料板25和下方过滤机构对称设置，通过导料板25将筛选完成的氧化烧结炉充分导入粉碎辊26内，进行粉碎，同时粉碎辊26的倾斜设置有过滤网27，过滤网27的顶端滑动安装在粉碎箱1的内壁上，其中过滤网27的顶端位于粉碎辊26的正下方，并且过滤网27的倾斜底部设置有储料槽28，储料槽28安装在粉碎箱1的内壁上，过滤网27的顶端搭架在储料槽28的正上方，其中储料槽28对应的粉碎箱1外壁上安装有循环泵29，循环泵29的输入端和储料槽28连通在一起，同时循环泵29的输出端连接有循环管30，循环管30的另一端和粉碎箱1的侧壁连接在一起，循环管30和粉碎箱1的连接端位于导料板25的正上方；通过过滤网27对粉碎完成的氧化烧结炉进行筛选，筛选合格的物料导入粉碎箱1的底部，并且粉碎箱1的底部设置成圆弧形，圆弧底部开设有排料孔，排料孔和导料泵12连通在一起，粉碎不合格的物料到落入储料槽28内，循环泵29将粉碎不合格的物料通过循环泵30重新导入粉碎辊26的上方，进行重新粉碎，从而保证了粉碎了充分性。
优选的，所述筛网22和过滤网27通过连接杆32连接在一起，连接杆32的顶端和震动器33的输出端连接在一起，震动器33安装在粉碎箱1的顶壁上，并且连接杆32从斜板24的内部伸出，从而通过震动器33带动筛网22和过滤网27进行震动，对氧化铁皮的过滤效果更好。
参阅图3可知：所述氧化烧结炉7的进出口处安装有一对辅助箱18，其中辅助箱18靠近氧化烧结炉7的一侧壁上开设有导料槽36，并且辅助箱18远离氧化烧结炉7的一侧壁上开设有进料槽34，传送带5从进料槽34以及导料槽36内穿过，同时进料槽34的顶部通过转轴转动安装有密封板35，密封板35的内壁上转动安装有气缸37，气缸37的另一端转动安装在辅助箱18的内壁上，并且传送带5的外壁上安装有一对封边39，避免物料从传送嗲5的表面滑落，其中传送带5的表面安装有多组隔板40，通过多个隔板40将传送带5隔设成多个独立的储料腔；在烧结过程中，将储料腔输送至氧化烧结炉7内，此时隔板40位于进料槽34内，开启气缸37带动密封板35移动至垂直状态，密封板35和隔板40接触在一起，完成对氧化烧结炉7的密封，避免热量的流失。
具体的，所述辅助箱38的内部顶壁上安装有排气扇38，排气扇38的顶部和导气管19连通在一起，导气管19的另一端和烘干机6连通在一起，从而将氧化烧结炉7产生的余热导入烘干机6中进行利用，减少了热量的浪费，更加环保节能。
优选的，所述氧化铁皮为一次氧化铁皮、二次氧化铁皮、三次氧化铁皮和红色氧化铁皮。
优选的，所述成型机4为蜂窝煤成型机改进型。
优选的，所述氧化烧结炉7的烧结过程大约需要100～150分钟，先将压制成型的原料坯体放在承烧板上，经传送带5输送入烘干机6中进行干燥，干燥后的坯体输送至氧化烧结炉7，坯体在氧化烧结炉7内经200～300℃左右温度进行预热20～30分钟，让坯体水分充分烘干定型，然后尽快将坯体加热到氧化温度600～900℃左右，氧化时间为50～70分钟，让坯体充分氧化，氧化完成后经1100～1250℃时完成坯体烧结，烧结时间为20～30分钟，烧结完成利用空气快速冷却，冷却过程约10～20分钟，坯体冷却后出炉，最后经破碎后成为磁性材料原料。
优选的，所述粉碎箱1、球磨机2、提升机3、成型机4、传送带5、烘干机6和氧化烧结炉7安装在减震机构8的顶壁上，提高了装置工作的稳定性。
根据本发明提供的上述优选实施例，本发明的工作步骤如下：
步骤一：将收集的氧化铁皮投入粉碎箱1内进行除杂质和初步粉碎处理；
步骤二：将粉碎完成的氧化铁皮破碎物通过导料泵12导入球磨机2内，并且通过药剂箱一9将添加剂导入球磨机内，进行充分混合搅拌，干法球磨，其中氧化铁皮破碎物重量百分比为90～95％，添加剂的重量百分比为5～10％。
步骤三：将球磨机2加工完成的混合粉料导入成型机4内，同时水箱10和药剂箱二11向成型机4内加入水和添加剂，将混合粉料压制成型为蜂窝煤状坯体；
步骤四：坯体通过传送带5送入烘干机6内进行烘干，烘干后进入氧化烧结炉内经预热、氧化、烧结、冷却、出炉，破碎后成为磁性材料原料。
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