一种高效分离熔融粗锡中乙锡的装置和方法
阅读说明：本技术 一种高效分离熔融粗锡中乙锡的装置和方法 (Device and method for efficiently separating tin and ethyl from molten crude tin ) 是由 王明江 李志禄 白帆 袁海滨 张驰 张璋 徐万立 唐都作 王建伟 雷胜 毛伟 于 2021-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高效分离熔融粗锡中乙锡的装置,包括抓斗、连杆、倒T型推杆、合金支脚、吊板、气缸和吊环；连杆的一端与抓斗的一侧固定连接,连杆的另一端与倒T型推杆底端可拆卸连接；合金支脚的一端与抓斗的一侧固定连接,合金支脚的另一端与吊板的底端可拆卸连接；气缸套在吊板的内部,气缸通过螺栓与吊板可拆卸连接,且气缸推杆穿过吊板中心孔洞吊环固定在吊板的顶端；倒T型推杆的顶端法兰与气缸推杆底端法兰通过螺纹可拆卸连接,且倒T型推杆由气缸提供动力实现推拉。本发明装置结构简单,体积小、重量轻,便于使用和摆放,减少了对生产现场空间的占用率,使用灵活；本发明采用遥控控制的方式,机械化作业,安全性更高,节约了劳动力。(The invention discloses a device for efficiently separating tin and ethyl from molten crude tin, which comprises a grab bucket, a connecting rod, an inverted T-shaped push rod, alloy support legs, a hanging plate, a cylinder and a hanging ring, wherein the grab bucket is connected with the connecting rod through the connecting rod; one end of the connecting rod is fixedly connected with one side of the grab bucket, and the other end of the connecting rod is detachably connected with the bottom end of the inverted T-shaped push rod; one end of the alloy support leg is fixedly connected with one side of the grab bucket, and the other end of the alloy support leg is detachably connected with the bottom end of the hanging plate; the cylinder is sleeved inside the hanging plate and detachably connected with the hanging plate through a bolt, and a cylinder push rod penetrates through a hanging ring of a central hole of the hanging plate and is fixed at the top end of the hanging plate; the top flange of the inverted T-shaped push rod is detachably connected with the bottom flange of the cylinder push rod through threads, and the inverted T-shaped push rod is pushed and pulled by the cylinder through power supplied by the cylinder. The device has simple structure, small volume, light weight, convenient use and placement, reduces the occupancy rate of the space of the production site, and is flexible to use; the invention adopts a remote control mode, is operated mechanically, has higher safety and saves labor force.)
技术领域
本发明涉及锡冶炼中精炼除杂技术领域，具体为一种高效分离熔融粗锡中乙锡的装置和方法。
背景技术
锡精矿经过熔炼炉熔炼产出的熔融粗锡，首先放入炉前的受锡前床中，在前床中的熔融粗锡由于温度降低，会出现分层现象，在锡冶炼中，下层液态粗锡称为甲锡，上层凝固析出的部分称为乙锡。在进行下一阶段的精炼作业前，需先分离甲锡、乙锡。
锡熔炼过程产出的熔融粗锡温度较高，一般在950℃～1200℃之间，从熔炼炉进入受锡前床后，温度逐步降低，并在表面开始析出含杂质较高的乙锡，此时受锡前床温度一般在700℃～900℃之间。为便于分离甲锡、乙锡，减少分离乙锡过程中机械夹带的甲锡量，以及防止甲锡凝固并顺利转移至下一精炼流程，分离乙锡操作必须在较高的温度下进行，也就是在700℃～900℃的温度条件下开始捞乙锡作业，并要求能在较短的时间内完成。
甲锡、乙锡的分离作业，一般通过捞渣的方式完成，利用的是乙锡含铁、砷杂质高，能在较高温度下凝固析出，且密度低于甲锡，从而与液相甲锡固液分离的特点。传统的乙锡分离作业主要依靠人工打捞，使用的工具为长杆漏瓢，作业时需要两人配合，一前一后握住长杆同时操作，不仅存在被烫伤的安全隐患，而且劳动强度巨大，同时打捞工具损耗较大。传统的乙锡分离方式，不仅劳动强度大、安全风险高、作业效率低，而且需要劳动力多，打捞工具消耗快，经济性差。
因此，提供一种能够代替人工劳动、结构简单、能适应高温环境的高效分离熔融粗锡中乙锡的装置和方法，以达到降本增效、合理优化人力资源、消除安全隐患的目的是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的分离乙锡过程中存在安全隐患高、作业效率低、劳动强度大的问题。
为此，本发明的一个目的在于提出一种高效分离熔融粗锡中乙锡的装置，包括抓斗、连杆、倒T型推杆、合金支脚、吊板、气缸和吊环；
其中，所述连杆的一端与所述抓斗的一侧固定连接，所述连杆的另一端与所述倒T型推杆底端可拆卸连接；所述合金支脚的一端与所述抓斗的一侧固定连接，所述合金支脚的另一端与所述吊板的底端可拆卸连接；
所述气缸套在所述吊板的内部，且所述气缸通过螺栓与吊板可拆卸连接，且气缸推杆穿过吊板中心孔洞；所述吊环固定在所述吊板的顶端；
所述倒T型推杆的顶端设有法兰，所述气缸底端设有气缸推杆，所述气缸推杆的底端设有法兰；
所述倒T型推杆的顶端法兰与气缸推杆底端法兰通过螺纹可拆卸连接，且所述倒T型推杆由所述气缸提供动力实现推拉。
进一步，所述抓斗的侧面设有若干个方形孔，若干个所述方形孔规则排布，所述方形孔的边长为20-30mm，相邻两个方形孔之间的距离为30-50mm；
更进一步，所述所述抓斗的底面设有若干个圆孔，若干个所述圆孔规则排布，所述圆孔的孔径为10-25mm，相邻两个圆孔之间的距离为10-25mm。
进一步，所述连杆设有若干个，若干个所述连杆为偶数个，且任意两个连杆均呈对称。
更进一步，所述抓斗包括第一抓斗和第二抓斗，所述第一抓斗和所述第二抓斗以倒T型推杆为中心呈镜像对称。
更进一步，所述合金支脚设有若干个，若干个所述合金支脚为偶数个，且任意两个合金支脚均呈对称。
进一步，所述吊环由倒U型钢环和合金支脚固定架组成，倒U型合金钢结构与合金支脚固定架通过螺栓可拆卸连接，所述合金支脚固定架固定在吊板的顶端。
进一步，所述高效分离熔融粗锡中乙锡的装置，还包括快速接头、耐高温金属软管和可遥控电磁阀；所述快速接头固定在所述耐高温金属软管上将耐高温金属软管分成可拆卸连接的两段；所述耐高温金属软管的一端与所述气缸连接，所述耐高温金属软管的另一端与所述可遥控电磁阀连接。
本发明还提供了上述高效分离熔融粗锡中乙锡的方法，包括以下步骤：
(1)采用上述装置，将高效分离熔融粗锡中乙锡的的装置上的吊环挂于受锡前床上方的起重设备吊钩中；
(2)通过耐高温金属软管，将可遥控电磁阀和气缸连通，可遥控电磁阀接有压缩空气气源，打开气源阀门；
(3)待受锡前床中的熔融态粗锡表面开始出现凝固析出的乙锡，通过遥控器控制电磁阀为气缸提供压缩空气，气缸推动倒T型推杆3，进而倒T型推杆为抓斗1提供动力，使抓斗经过合金支脚的活动连接点旋转后处于打开状态，再遥控起重设备缓慢下降该捞乙锡装置，至浸没入熔融锡液中，然后遥控电磁阀为动力气缸提供闭合气源，同样经过各连接点的动力传递后，抓斗闭合，控制起重设备缓慢上升，至离开熔融粗锡液面后，在受锡前床上方悬停滤掉多余的甲锡后，控制起重设备将捞出的乙锡放入受锡前床旁的乙锡渣斗中；
(4)重复步骤(3)多次后，完成在高温状态下乙锡的分离过程；
(5)完成捞乙锡操作后，遥控起重设备将高效分离熔融粗锡中乙锡的装置吊运至定点摆放位置，从起重设备吊钩中卸出吊环，关闭压缩空气气源阀门，通过快速接头断开气缸与电磁阀连接的耐高温金属软管，收好金属软管。
进一步，步骤(3)中所述悬停时间为5-15s。
本发明的有益效果在于：本发明在抓斗的设计上，充分结合生产实践经验，在斗底设计均匀分布的小圆孔，在斗壁设计能保证斗强度并能快速排出甲锡的较大的方孔，此设计方式既能有效捞出乙锡，又能避免夹带出大量乙锡，同时又确保了抓斗有足够的强度；在动力选择上，本发明选择为气动方式，在高温作业环境下，避免了选择电动与液压动力方式出现的高损坏率与安全隐患；本发明充分利用了生产现场原有设备，极大减少了设备投资，提升原有设备利用率。
本发明装置结构简单，体积小、重量轻，便于使用和摆放，减少了对生产现场空间的占用率，使用灵活；本发明在捞乙锡过程中采用遥控控制的方式，机械化作业，人员作业远离高温区，与原本大量依靠人力作业的方式相比，安全性更高，节约了劳动力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的高效分离熔融粗锡中乙锡的装置的结构示意图。
附图中，各标号所代表的结构列表如下：1-抓斗、2-连杆、3-倒T型推杆、4-合金支脚、5-吊板、6-气缸、7-吊环、8-快速接头、9-耐高温金属软管、10-可遥控电磁阀。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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和简化描述，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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
一种高效分离熔融粗锡中乙锡的装置，包括抓斗1、连杆2、倒T型推杆3、合金支脚4、吊板5、气缸6和吊环7；
其中，连杆2的一端与抓斗1的一侧固定连接，连杆2的另一端与倒T型推杆3底端可拆卸连接；合金支脚4的一端与抓斗1的一侧固定连接，合金支脚4的另一端与吊板5的底端可拆卸连接；
气缸6套在吊板5的内部，且气缸6通过螺栓与吊板5可拆卸连接，气缸6穿过吊板5中心孔洞；吊环7固定在吊板5的顶端；
倒T型推杆3的顶端法兰与气缸6底端法兰通过螺纹可拆卸连接，且倒T型推杆3由气缸6提供动力实现推拉。
在一个实施例中，抓斗1的侧面设有若干个方形孔，若干个方形孔规则排布，方形孔的边长为20-30mm，相邻两个方形孔之间的距离为30-50mm；
在一个实施例中，抓斗1的底面设有若干个圆孔，若干个圆孔规则排布，圆孔的孔径为10-25mm，相邻两个圆孔之间的距离为10-25mm。
在一个实施例中，连杆2设有若干个，若干个连杆2为偶数个，且任意两个连杆2均呈对称。
在另一个实施例中，抓斗1包括第一抓斗和第二抓斗，第一抓斗和第二抓斗以倒T型推杆3为中心呈镜像对称。
在另一个实施例中，合金支脚4设有若干个，若干个合金支脚4为偶数个，且任意两个合金支脚4均呈对称。
在一个实施例中，还包括快速接头8、耐高温金属软管9和可遥控电磁阀10；快速接头8固定在耐高温金属软管9上将耐高温金属软管9分成可拆卸连接的两段；耐高温金属软管9的一端与气缸6连接，耐高温金属软管9的另一端与可遥控电磁阀10连接。
实施例1
高效分离熔融粗锡中乙锡的方法，包括以下步骤：
(1)采用上述的装置，将所述高效分离熔融粗锡中乙锡的的装置上的吊环挂于受锡前床上方的起重设备吊钩中；
(2)通过耐高温金属软管，将可遥控电磁阀和气缸连通，可遥控电磁阀接有压缩空气气源，打开气源阀门；
(3)待受锡前床中的熔融态粗锡表面开始出现凝固析出的乙锡，通过遥控器控制电磁阀为气缸提供压缩空气，气缸推动倒T型推杆3，进而倒T型推杆为抓斗1提供动力，使抓斗经过合金支脚的活动连接点旋转后处于打开状态，再遥控起重设备缓慢下降该捞乙锡装置，至浸没入熔融锡液中，然后遥控电磁阀为动力气缸提供闭合气源，同样经过各连接点的动力传递后，抓斗闭合，控制起重设备缓慢上升，至离开熔融粗锡液面后，在受锡前床上方悬5-15s停滤掉多余的甲锡后，控制起重设备将捞出的乙锡放入受锡前床旁的乙锡渣斗中；
(4)重复步骤(3)多次后，完成在高温状态下乙锡的分离过程；
(5)完成捞乙锡操作后，遥控起重设备将高效分离熔融粗锡中乙锡的装置吊运至定点摆放位置，从起重设备吊钩中卸出吊环，关闭压缩空气气源阀门，通过快速接头断开气缸与电磁阀连接的耐高温金属软管，收好金属软管。
应用例
在年产70000t粗锡的浸没式顶吹熔炼炉受锡前床，使用由抓斗容积为0.35m3(抓斗底面均匀分布小孔，孔径为15mm，同轴孔边间距20mm；抓斗侧边均匀分布方孔，边长为25mm，同轴孔边距30mm)，气缸型号为SC160X600S，电磁阀型号为4V330C-10主要构件组成的乙锡分离装置，配合生产现场5t单梁起重机进行作业。采用该装置作业后，顶吹熔炼炉单次放锡至受锡前床，单床捞乙锡作业人员，由原来6人减少至2人，作业时间由原来2.5h，缩短至0.5h，作业效率明显提高，全年捞出乙锡9800t。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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