一种回廊式废合金刀头溶解装置及其溶解方法
技术领域
本发明属于废合金刀头处理装置技术领域，具体涉及一种回廊式废合金刀头溶解装置及其溶解方法。
背景技术
玻化砖是瓷质抛光砖的俗称，是一种广泛用于各种工程及家庭的地面和墙面的建筑材料。它具有表面光洁，易清洁保养，耐磨耐腐蚀，强度高，用量大等特点，被称之为“地砖之王”。
玻化砖的制作需经历两个步骤：1、由石英砂、泥等材料高温烧制得到坯体；2、用磨具打磨光亮即得。合金刀头是玻化砖打磨的关键部件。在使用合金刀头打磨玻化砖坯体的过程中，刀头与玻化砖坯体接触的研磨层会逐渐损耗，损耗到一定程度便无法继续使用，从而产生废刀头。
废刀头中含有一定量的金刚砂、碳化钨以及铁、铜、银、锌、锡等元素，具有很高的回收利用价值。失去磨削性能的废刀头一般是长2-5厘米，厚0.1-1.0厘米，高约1厘米的块体。目前废刀头回收主要是通过固液反应，使用含酸氧化性溶液将废刀头溶解，然后分离提取碳化钨、金刚砂以及铁、铜、银、锌、锡等物质。金属经溶解后进入溶液，不溶的碳化钨和金刚砂沉于槽底。一般是在普通溶解槽中进行。
由于废刀头块体较大较重，桨式搅拌难以满足要求。限于普通溶解槽的结构，目前采用曝气搅拌较多，会产生大量气泡，存在冒槽等安全隐患。同时气体带动液体产生的搅拌，固液界面只存在纵向更新，更新速度慢，易产生死角，生产效率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种回廊式废合金刀头溶解装置及其溶解方法，本发明独特的回廊式结构，可延长溶液流经路径，提升固液界面更新速度，从而加快废刀头溶解速度，提高生产效率。
本发明的技术方案为：
一种回廊式废合金刀头溶解装置，其特征在于，包括溶解槽、出口阀、取样阀、储液槽、泵、放料阀、进口阀；
所述溶解槽的一端通过出口阀与储液槽的一端连接，所述出口阀与储液槽之间设有取样管，所述取样管设置有取样阀；
所述溶解槽的另一端通过进口阀与储液槽的另一端连接，所述溶解槽与储液槽之间设有泵；
所述进口阀与泵之间设有放料管，所述放料管设有放料阀。
进一步的，所述溶解槽于靠近出口阀的一侧设有挡板。
进一步的，所述溶解槽中，在靠近出口阀的位置交错设有第一挡板、第二挡板。当溶液流经这两块挡板时，会在挡板附近形成湍流，促使裹挟在溶液中的金刚砂和碳化钨沉降下来，从而有利于金刚砂和碳化钨的回收。
进一步的，所述溶解槽内设有液位传感器，液位传感器与泵相连。
进一步的，所述溶解槽包括至少四个廊槽，形成回廊形结构。
进一步的，所述溶解槽至少包括四个廊槽，分别为依次连通的第一廊槽、第二廊槽、第三廊槽、第四廊槽。
进一步的，所述的廊槽宽度W1为10 - 50 cm，高度H为20 - 80 cm。所述溶解槽的长L和宽W可根据实际产能的需要设计。
进一步的，所述第四廊槽在距离槽底H1高度处设有溶液出口，H1为0 -10 cm，可以防止沉于槽底的金刚砂和碳化钨随溶液流出。
进一步的，所述溶解槽配有可以移开的盖子。通过此设置，投料或观察时将盖子移开，投料结束，盖上盖子。
进一步的，所述溶解槽与储液槽之间设置有高度差，溶解槽的底部高于储液槽的顶部至少20 cm。使溶液可以在高度差的作用下自流回储液槽。
进一步的，所述溶解槽中，廊槽的隔板与溶解槽边缘的距离W，与廊槽的宽度W相同。
一种回廊式废合金刀头溶解装置的溶解方法，包括以下步骤：
S1.溶解刀头时，将刀头均匀铺设在廊槽内，含酸氧化性溶液置于储液槽中；
S2.将泵设置为间歇式开启，储液槽内的溶液在泵的作用下，在廊槽内沿箭头方向流动，循环往复；此时，刀头与含酸氧化性溶液的固液界面主要沿横向更新；
S3.泵运行一段时间后自动停止；泵停止后，回廊式溶解槽内的溶液自流回储液槽，回廊式溶解槽内的液位不断下降，此时，刀头与含酸氧化性溶液的固液界面主要沿纵向更新；
S4.当液位降低到某个数值时，液位传感器向泵发出信号，泵重新开启；如此反复循环，固液界面不断地横向-纵向更新；
S5.当从取样阀取出的溶液，经检测达到参数要求时，从出料阀放空溶液；
S6.添加新的含酸氧化性溶液到储液槽中，重复S1 ~ S5，继续溶解刀头，一直到把刀头溶解完；
S7.最后停泵，放空回廊式溶解槽内的溶液，清理出沉降在廊槽内的金刚砂和碳化钨。
本发明具有以下有益效果：
1、独特的回廊式结构，可延长溶液流经路径，提升固液界面更新速度，从而加快废刀头溶解速度，提高生产效率；
2、刀头与含酸氧化性溶液的固液界面既有横向的更新，也有纵向的更新；
3、反应过程平缓，没有大量的气泡产生，冒槽的危险大幅降低；
4、通过对液位传感器、泵运行时间的设置，使溶解过程实现自动控制，节省人力、物力；
5、充分利用溶解槽与储液槽的高度差，实现溶液自流，节省能源。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明回廊式废合金刀头溶解装置的结构示意图；
图2为本发明溶解槽的结构示意图；
其中，1-溶解槽，2-出口阀，3-取样阀，4-储液槽，5-泵，6-出料阀，7-进口阀，8-挡板，9-液位传感器，11-第一廊槽，12-第二廊槽，13-第三廊槽，14-第四廊槽，31-取样管，61-放料管，141-溶液出口。
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。
实施例1
一种回廊式废合金刀头溶解装置，其特征在于，包括溶解槽1、出口阀2、取样阀3、储液槽4、泵5、放料阀6、进口阀7；
所述溶解槽的一端通过出口阀与储液槽的一端连接，所述出口阀与储液槽之间设有取样管31，所述取样管设置有取样阀；
所述溶解槽的另一端通过进口阀与储液槽的另一端连接，所述溶解槽与储液槽之间设有泵；
所述进口阀与泵之间设有放料管61，所述放料管设有放料阀。
进一步的，所述溶解槽于靠近出口阀的一侧设有挡板8。
进一步的，所述溶解槽中，在靠近出口阀的位置交错设有第一挡板81、第二挡板82。
进一步的，所述溶解槽内设有液位传感器9，液位传感器与泵5相连。
进一步的，所述溶解槽包括至少四个廊槽，形成回廊形结构。
进一步的，所述溶解槽包括四个廊槽，分别为依次连通的第一廊槽11、第二廊槽12、第三廊槽13、第四廊槽14。
进一步的，所述的廊槽宽度W1为10 - 50 cm，高度H为20 - 80 cm。所述溶解槽的长L和宽W可根据实际产能的需要设计。
进一步的，所述第四廊槽在距离槽底H1高度处设有溶液出口141，H1为0 -10 cm。
进一步的，所述溶解槽配有可以移开的盖子（未标注）。
进一步的，所述溶解槽1与储液槽4之间设置有高度差，溶解槽1的底部高于储液槽4的顶部至少20 cm。
进一步的，所述溶解槽1中，廊槽的隔板与溶解槽边缘的距离W2，与廊槽的宽度W1相同。
实施例2
本实施例提供一种结构与实施例1一致的回廊式废合金刀头溶解装置，所不同的是，所述溶解槽1长度L为120 cm，宽度W为300 cm，高度H为50 cm；廊槽宽度W1为30 cm，廊槽隔板与溶解槽边缘的距离W2为30 cm，溶液出口距离槽底高度H1为3 cm。
实施例3
本实施例提供一种实施例1或2中回廊式废合金刀头溶解装置的溶解方法，包括以下步骤：
S1.将1000 kg刀头均匀平铺在回廊式溶解槽1中，然后将1.50 m3配制好的含酸氧化性溶液添加到储液槽4中；以此刀头质量和含酸氧化性溶液体积比例类推；
S2.打开出口阀2和进口阀7，关闭取样阀3和出料阀6。将泵5设置为每开启20 min后停泵，将液位传感器9设置为液位低于3.5 cm时发出开启泵5的信号。开启泵5，调整泵流量，使回廊形溶解槽1内的溶液能完全浸泡刀头，液面稳定高出刀头1- 5 cm，开始循环，此时固液界面横向更新。
S3. 20 min后停泵，槽内溶液自流回储液罐，此时固液界面纵向更新。
S4.待溶解槽液位降到3.5 cm时，泵自动开启，重复循环。
S5.在取样阀取得的样品满足指定的参数要求后，打开出料阀6，关闭进口阀7，出料，将溶刀头所得溶液全部转移到下一工序。
S6.然后打开进口阀7，关闭出料阀6，将新一批次的1.50 m3含酸氧化性溶液添加到储液槽4中，重复S2 ~ S5，开始新的循环。如此反复，直至将回廊形溶解槽1内的刀头全部溶解。
S7.最后将回廊形溶解槽1内的溶液全部放到储液槽中，清理出溶解槽内的金刚砂和碳化钨。
与普通装置相比，使用该装置及方法溶解1000 kg刀头，可以节省时间2 h以上，提升效率超过20%；同时反应过程平缓，没有冒槽的危险，安全性高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。
