硬质合金刀具生产工艺研究范文

摘要：

硬质合金生产过程中，石墨平板舟皿在装料前有刷一层专用涂料的工序，这种专用涂料起的作用是将硬质合金半成品与石墨平板舟皿隔开，以防止烧结完成后硬质合金粘连在石墨平板舟皿上不容易出料，严重时甚至会损坏硬质合金，而这种专用涂料的主要成分就是石墨，在烧结完成后，专用涂料挥发后留在石墨平板舟皿一层石墨粉，如果处理不好，不仅形成石墨粉尘，分散在大气中污染环境甚至危害操作工的呼吸系统。硬质合金生产过程中，需要用酒精为作为介质来将硬质合金的各种粉料和成型剂混合在一起，目的是为了混合均匀，混合均匀后，还要将物料转入真空干燥器中将酒精进行干燥去除，干燥过程中，酒精大量挥发，如果不收集，酒精蒸气将进入大气而白白浪费掉。

关键词：

硬质合金；石墨；酒精

1概述

硬质合金生产流程相对较复杂，技术含量高，生产成本高。现在大多数厂家由于没有良好的回收意识，对生产过程中所用到辅助用料如石蜡、酒精等或产生的石墨粉尘都没有进行回收，不仅提高了生产制造的成本，且对人体造成危害亦对环境造成了污染。

2设计目的与思路

2.1目的

研发一种操作简单生产、制造成本低、运行成本较低的可循环回收硬质合金生产过程中产生的石墨粉尘回收装置和酒精回收装置。

2.2思路

利用吸尘器的负压，将石墨平板舟皿上的石墨粉尘吸入装置内腔；通过石墨收集机构将大部分石墨进行收集，而残存的石墨粉尘经喷雾嘴喷出的水雾而被带走；通过设置的M形排列的分层板与三组喷雾嘴组合使用形成三级喷淋以最大程度地将石墨粉尘冲至箱底；通过设置挡风板实现改变吸尘器的进气口截面面积以增大吸尘器入口的负压以满足不同工况的需要。通过气固分离器将混入酒精蒸气的杂质分离，利用真空泵实现整个装置的负压状态，利用冷凝器和冷冻水机构的配合，使短时间内挥发酒精蒸气迅速的被冷却液化，利用暂存罐将液化的酒精暂存，实现了将硬质合金生产过程中的酒精回收并循环利用的功能。

3设计方案

3.1水淋式石墨回收装置

水淋式石墨回收装置，如图1所示，包括本体，所述的本体呈L形箱式结构，包括相连通的侧箱体和底箱体，侧箱体设置有吸气口41、喷雾嘴43、分层板44；底箱体设置有滤网、石墨收集机构46和筛网47，其中：侧箱体顶部通过吸气口41与吸尘器连接；分层板44有4块，呈倒M形排列；所述喷雾嘴43分为上、中、下三组，上下两组固定在侧箱体左侧板的内侧；中间一组固定在侧箱体右侧板的内侧；水泵42一端通过管道与底箱体底部左侧设置的过滤机构45连接，另一端与喷雾嘴通过管道连通；石墨收集机构46是旋风式选粉机，设置在底箱体底部右侧，所述的筛网47固定在底箱体的上表面，在所述的筛网47的正上方，还平行设置有挡风板48垂直固定在侧箱体右侧板外侧壁。

3.2酒精回收装置

酒精回收装置，如图2所示，包括气固分离器1、冷凝器2、暂存罐3和真空泵4，还包括冷冻水机构5，气固分离器1的顶部与硬质合金生产工艺中的真空干燥炉通过管道连接，底部设置有固体收集罐6；冷凝器2为带夹层的双层罐体结构，其内部的顶部通过管道与旋风分离器连接，其内部的底部与暂存罐3通过管道连接；暂存罐3通过管道与真空泵4连接，暂存罐3和真空泵4之间设置有三通阀门41；冷凝器2的夹层顶部和底部分别通过管道与冷冻水机构5出水口和进水口连接，并形成循环的水路；冷冻水机构5包括变频冷水机和温度显示器52，该变频冷水机设定水温为12～14℃。

4使用方法

4.1水淋式石墨回收装置

具体使用时在硬质合金产品烧结出炉后，将每个石墨平板舟皿转至本装置的筛网47上进行处理，先依次开启旋风式选粉机、吸尘器和水泵42，再处理石墨平板舟皿上的石墨粉，旋风式选粉机可收集大部分的石墨粉尘；没有被旋风式选粉机收集的石墨粉尘在吸尘器产生的负压的作用下，先被风吸至本装置的侧箱体中，再被喷雾嘴43喷出的水雾冲下；M形排列的分层板44和三组喷雾嘴43的配合使用，形成三级的喷淋效果，可以最大程度地将石墨粉尘冲至底箱中，达到完全除尘的效果。

4.2酒精回收装置

具体使用时，随着硬质合金生产工艺中的真空干燥炉的运行，先启动真空泵，使整个装置呈负压状态，再依次开启旋风分离器和变频冷水机，酒精蒸气顺着管道进入旋风分离器，并在其分离作用下，固体留在旋风分离器的底部，酒精蒸气在负压作用下，继续顺着管道进入冷凝，在冷凝器的夹层中冷冻水的作用下，酒精蒸气迅速被液化呈液态酒精，进入暂存罐，随着整个装置的持续工作，直至真空干燥炉将炉内物料干燥完成，整个装置也完成酒精的回收工作，将整个装置的运行停止，打开三通阀门，使整个装置恢复常压，再打开暂存罐底部的出液阀，放出酒精循环利用。

5装置的先进性

设置的吸尘器、石墨收集机构以及喷雾嘴实现了将硬质合金生产过程中的石墨粉尘进行充分的回收并循环利用的目的；M形排列的分层板和三组喷雾嘴织配合使用，形成三级的喷淋效果，最大程度有效地将石墨粉尘冲至底箱中；滤网，简单实用，造价低，过滤效果好可防止冲入水中的石墨粉尘进入水泵中；挡风板的设置，有效地增强了吸尘器的负压效果进一步防止石墨粉尘向外扩散。利用气固分离器将混入酒精蒸气的杂质分离，利用真空泵实现整个装置的负压状态，利用冷凝器和冷冻水机构的配合，使短时间内挥发酒精蒸气迅速的被冷却液化，利用暂存罐将液化的酒精暂存。冷水机和温度显示器的配合设置，可以保证冷凝器夹层的循环水在设定的低温下循环。三通阀门的应用，增强了本装置控制的方便性，当一个真空泵不能满足整个装置的负压要求时，再连接一个真空泵即可实现快速切换，提高了回收设备连续工作的可靠性。

6结束语

该装置操作简单实用且生产制造的成本较低，能够实现将硬质合金生产过程中的石墨粉尘和酒精进行充分的回收并循环利用的目的。在节省能源、有效地防止石墨粉尘和酒精蒸汽对环境污染的同时，不仅降低了生产制造的成本且增强企业在市场中的竞争力。

作者:陈爱华 单位:技锋精密刀具（马鞍山）有限公司