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摘要：

硬質合金生產過程中，石墨平板舟皿在裝料前有刷一層專用涂料的工序，這種專用涂料起的作用是將硬質合金半成品與石墨平板舟皿隔開，以防止燒結完成后硬質合金粘連在石墨平板舟皿上不容易出料，嚴重時甚至會損壞硬質合金，而這種專用涂料的主要成分就是石墨，在燒結完成后，專用涂料揮發后留在石墨平板舟皿一層石墨粉，如果處理不好，不僅形成石墨粉塵，分散在大氣中污染環境甚至危害操作工的呼吸系統。硬質合金生產過程中，需要用酒精為作為介質來將硬質合金的各種粉料和成型劑混合在一起，目的是為了混合均勻，混合均勻后，還要將物料轉入真空干燥器中將酒精進行干燥去除，干燥過程中，酒精大量揮發，如果不收集，酒精蒸氣將進入大氣而白白浪費掉。

關鍵詞：

硬質合金；石墨；酒精

1概述

硬質合金生產流程相對較復雜，技術含量高，生產成本高。現在大多數廠家由于沒有良好的回收意識，對生產過程中所用到輔助用料如石蠟、酒精等或產生的石墨粉塵都沒有進行回收，不僅提高了生產制造的成本，且對人體造成危害亦對環境造成了污染。

2設計目的與思路

2.1目的

研發一種操作簡單生產、制造成本低、運行成本較低的可循環回收硬質合金生產過程中產生的石墨粉塵回收裝置和酒精回收裝置。

2.2思路

利用吸塵器的負壓，將石墨平板舟皿上的石墨粉塵吸入裝置內腔；通過石墨收集機構將大部分石墨進行收集，而殘存的石墨粉塵經噴霧嘴噴出的水霧而被帶走；通過設置的M形排列的分層板與三組噴霧嘴組合使用形成三級噴淋以最大程度地將石墨粉塵沖至箱底；通過設置擋風板實現改變吸塵器的進氣口截面面積以增大吸塵器入口的負壓以滿足不同工況的需要。通過氣固分離器將混入酒精蒸氣的雜質分離，利用真空泵實現整個裝置的負壓狀態，利用冷凝器和冷凍水機構的配合，使短時間內揮發酒精蒸氣迅速的被冷卻液化，利用暫存罐將液化的酒精暫存，實現了將硬質合金生產過程中的酒精回收并循環利用的功能。

3設計方案

3.1水淋式石墨回收裝置

水淋式石墨回收裝置，如圖1所示，包括本體，所述的本體呈L形箱式結構，包括相連通的側箱體和底箱體，側箱體設置有吸氣口41、噴霧嘴43、分層板44；底箱體設置有濾網、石墨收集機構46和篩網47，其中：側箱體頂部通過吸氣口41與吸塵器連接；分層板44有4塊，呈倒M形排列；所述噴霧嘴43分為上、中、下三組，上下兩組固定在側箱體左側板的內側；中間一組固定在側箱體右側板的內側；水泵42一端通過管道與底箱體底部左側設置的過濾機構45連接，另一端與噴霧嘴通過管道連通；石墨收集機構46是旋風式選粉機，設置在底箱體底部右側，所述的篩網47固定在底箱體的上表面，在所述的篩網47的正上方，還平行設置有擋風板48垂直固定在側箱體右側板外側壁。

3.2酒精回收裝置

酒精回收裝置，如圖2所示，包括氣固分離器1、冷凝器2、暫存罐3和真空泵4，還包括冷凍水機構5，氣固分離器1的頂部與硬質合金生產工藝中的真空干燥爐通過管道連接，底部設置有固體收集罐6；冷凝器2為帶夾層的雙層罐體結構，其內部的頂部通過管道與旋風分離器連接，其內部的底部與暫存罐3通過管道連接；暫存罐3通過管道與真空泵4連接，暫存罐3和真空泵4之間設置有三通閥門41；冷凝器2的夾層頂部和底部分別通過管道與冷凍水機構5出水口和進水口連接，并形成循環的水路；冷凍水機構5包括變頻冷水機和溫度顯示器52，該變頻冷水機設定水溫為12～14℃。

4使用方法

4.1水淋式石墨回收裝置

具體使用時在硬質合金產品燒結出爐后，將每個石墨平板舟皿轉至本裝置的篩網47上進行處理，先依次開啟旋風式選粉機、吸塵器和水泵42，再處理石墨平板舟皿上的石墨粉，旋風式選粉機可收集大部分的石墨粉塵；沒有被旋風式選粉機收集的石墨粉塵在吸塵器產生的負壓的作用下，先被風吸至本裝置的側箱體中，再被噴霧嘴43噴出的水霧沖下；M形排列的分層板44和三組噴霧嘴43的配合使用，形成三級的噴淋效果，可以最大程度地將石墨粉塵沖至底箱中，達到完全除塵的效果。

4.2酒精回收裝置

具體使用時，隨著硬質合金生產工藝中的真空干燥爐的運行，先啟動真空泵，使整個裝置呈負壓狀態，再依次開啟旋風分離器和變頻冷水機，酒精蒸氣順著管道進入旋風分離器，并在其分離作用下，固體留在旋風分離器的底部，酒精蒸氣在負壓作用下，繼續順著管道進入冷凝，在冷凝器的夾層中冷凍水的作用下，酒精蒸氣迅速被液化呈液態酒精，進入暫存罐，隨著整個裝置的持續工作，直至真空干燥爐將爐內物料干燥完成，整個裝置也完成酒精的回收工作，將整個裝置的運行停止，打開三通閥門，使整個裝置恢復常壓，再打開暫存罐底部的出液閥，放出酒精循環利用。

5裝置的先進性

設置的吸塵器、石墨收集機構以及噴霧嘴實現了將硬質合金生產過程中的石墨粉塵進行充分的回收并循環利用的目的；M形排列的分層板和三組噴霧嘴織配合使用，形成三級的噴淋效果，最大程度有效地將石墨粉塵沖至底箱中；濾網，簡單實用，造價低，過濾效果好可防止沖入水中的石墨粉塵進入水泵中；擋風板的設置，有效地增強了吸塵器的負壓效果進一步防止石墨粉塵向外擴散。利用氣固分離器將混入酒精蒸氣的雜質分離，利用真空泵實現整個裝置的負壓狀態，利用冷凝器和冷凍水機構的配合，使短時間內揮發酒精蒸氣迅速的被冷卻液化，利用暫存罐將液化的酒精暫存。冷水機和溫度顯示器的配合設置，可以保證冷凝器夾層的循環水在設定的低溫下循環。三通閥門的應用，增強了本裝置控制的方便性，當一個真空泵不能滿足整個裝置的負壓要求時，再連接一個真空泵即可實現快速切換，提高了回收設備連續工作的可靠性。

6結束語

該裝置操作簡單實用且生產制造的成本較低，能夠實現將硬質合金生產過程中的石墨粉塵和酒精進行充分的回收并循環利用的目的。在節省能源、有效地防止石墨粉塵和酒精蒸汽對環境污染的同時，不僅降低了生產制造的成本且增強企業在市場中的競爭力。

作者:陳愛華 單位:技鋒精密刀具（馬鞍山）有限公司