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仲钨酸铵(简称“APT”)是离子交换法钨冶炼的中间产品,是生产钨化物、硬质合金的原料。本文针对钨冶炼企业普遍采用人工进行APT产品洗滤的现状,研究了一种自动洗滤工艺流程并研制了一种集无动力均匀布料、纯水淋洗、真空洗滤、自动卸料于一体的APT产品自动洗滤设备。本文设计的APT无动力均匀布料、真空洗滤APT、铲料斗卸料三个工序集成的APT自动洗滤一体化设备的主要研究内容和结论如下:(1)根据目前APT料液人工洗滤问题,结合企业需求,运用功能分析法,构思了几种功能原理方案,通过对比分析确定了APT自动洗滤设备的总体方案。(2)对APT洗滤布料器进行了概念设计,建立了水力学的数学模型,确定了布料器的力学参数。在此基础上,用SolidWorks三维建模软件设计了一种依靠APT固液混合物冲击驱动旋转的涡轮式布料器。(3)利用固液分离与过滤压榨理论,分析了影响过滤速率的因素及其规律。根据洗滤机的工作流程,确定了洗滤机的工艺参数和结构参数,最后利用SolidWorks三维建模软件建立了APT洗滤机的虚拟样机模型,应用了FLUENT流体仿真软件对简化的APT洗滤机滤室内部固液分离的洗滤过程进行数值模拟;通过流体仿真得到滤室中速度分布云图、压力分布云图、滤饼变化云图和滤饼厚度变化云图,为提高洗滤机的洗滤速率提供了一定的参考。(4)分析了铲料斗插入APT粉料堆过程中阻力的形成和影响阻力的因素,确定了在插入深度一定的情况下,铲料斗与过滤介质夹角在10°范围内,并且滤饼分层卸料,插入阻力最小。通过对滤饼卸料轨迹的分析,提高了输送机的物料装载能力。(5)在上述研究的基础上,确定了APT自动洗滤设备总体控制方案;选用西门子S7-200系列PLC,设计了APT自动洗滤设备的控制系统,并采用EasyBuider8000触摸屏软件设计了人机交互界面的实时监控系统。