一種氫碎爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氫碎爐，包括爐體8前端安裝有爐門4，氣動控制系統(tǒng)21和真空發(fā)生系統(tǒng)22分別通過氣體管道與爐體8連通；在爐體8內(nèi)設(shè)有加熱室7，加熱室7內(nèi)設(shè)有反應(yīng)料桶15，爐體8后端設(shè)有水冷風(fēng)機13；所述反應(yīng)料桶15兩端分別設(shè)有氣體過濾板18，加熱室7前端設(shè)有通風(fēng)孔5，后端設(shè)有圓孔；爐門4外側(cè)安裝有驅(qū)動反應(yīng)料桶旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。本實用新型的目的在于提供一種真空效果更好，安全性更高，氫碎效率更快，氫碎粉末粒度更小、更均勻的粉碎稀土合金的設(shè)備。本實用新型設(shè)備采用完全自動化操作程序，在標(biāo)準(zhǔn)操作溫度下，使稀土合金特別是釹鐵硼合金在密閉的環(huán)境里實現(xiàn)充分吸氫膨脹、完全脫氫分解的連續(xù)過程。
【專利說明】一種氫碎爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及稀土合金的氫破碎裝置，具體為一種內(nèi)熱型氫碎爐。
【背景技術(shù)】
[0002]氫碎爐是一種通過非機械力將錠狀或片狀稀土合金材料形成粉末。主要通過氫氣與稀土合金(如釹鐵硼合金Nd2Fe14B)進行反應(yīng)，利用稀土合金(如釹鐵硼合金)在吸氫和放氫過程中本身所產(chǎn)生的沿晶斷裂和穿晶斷裂導(dǎo)致稀土合金粉化，形成一個脆化和破碎過程，從而得到一定粒度的稀土合金粉末的一種工藝設(shè)備。
[0003]現(xiàn)有的氫碎爐要么產(chǎn)品生產(chǎn)周期長，一般需12-20小時；要么缺少安全報警和泄壓裝置，安全性差；一般通過機械傳動，造成密封性能不好，真空度低；合金與氫氣接觸面積大，粉體堆積，容易造成生產(chǎn)的產(chǎn)品粒度不均勻，質(zhì)量差；以上原因均會造成粉體不能滿足高性能產(chǎn)品加工日益增長的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種真空效果更好，安全性更高，氫碎效率更快，氫碎粉末粒度更小、更均勻的粉碎稀土合金的設(shè)備。本實用新型設(shè)備采用完全自動化操作程序，在標(biāo)準(zhǔn)操作溫度下，使稀土合金特別是釹鐵硼合金在密閉的環(huán)境里實現(xiàn)充分吸氫膨脹、完全脫氫分解的連續(xù)過程。
[0005]本實用新型通過以下方案實現(xiàn):
[0006]一種氫碎爐，包括爐體8前端安裝有爐門4，氣動控制系統(tǒng)21和真空發(fā)生系統(tǒng)22分別通過氣體管道與爐體8連通；在爐體8內(nèi)設(shè)有加熱室7，加熱室7內(nèi)設(shè)有反應(yīng)料桶15，爐體8后端設(shè)有水冷風(fēng)機13 ;所述反應(yīng)料桶15兩端分別設(shè)有氣體過濾板18，加熱室7前端設(shè)有通風(fēng)孔5，后端設(shè)有圓孔；爐門4外側(cè)安裝有驅(qū)動反應(yīng)料桶旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
[0007]加熱室7內(nèi)設(shè)置有承載反應(yīng)料桶15的滾動托輪17，用于支撐并幫助反應(yīng)料桶15轉(zhuǎn)動，加熱室7內(nèi)接近反應(yīng)料桶15后端設(shè)有限位擋輪，限位擋輪的作用防止反應(yīng)料桶前后竄動。加熱室7前端的通風(fēng)孔5可通過安裝在爐體上的活動孔蓋6封閉，加熱室7后端的圓孔通過插板閥12密封，加熱室7與水冷風(fēng)機13之間設(shè)有引風(fēng)道14。
[0008]旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括爐門4外側(cè)安裝有驅(qū)動電機I以及爐內(nèi)有旋轉(zhuǎn)傳動軸16 ;旋轉(zhuǎn)傳動軸16 —端與驅(qū)動電機I的軸接端活動連接,另一端與反應(yīng)料桶15活動連接,驅(qū)動電機I可通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)傳動軸16帶動反應(yīng)料桶15轉(zhuǎn)動,驅(qū)動電機I通過磁稱合2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)傳動軸16旋轉(zhuǎn)。
[0009]反應(yīng)料桶15內(nèi)部均分成2-10格；加熱室7橫截面為正六邊形或正八邊形，內(nèi)壁分布有呈三角形連接的加熱管。爐門4和爐體8均為雙層夾套結(jié)構(gòu)，外壁均連接有進出水口。爐體8上安裝有氬氣或氦氣接口、壓力表9和安全泄壓閥10。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]1.反應(yīng)料桶15上安裝有氣體過濾板18，防止氣體交換時的粉體擴散。反應(yīng)料桶內(nèi)均分成2-10格，使桶內(nèi)塊狀或錠狀合金間隔開來，減少重疊表面積，增大合金與氫氣的反應(yīng)面積,能使合金充分與氫氣接觸反應(yīng)。
[0012]2.加熱室前端開有可關(guān)閉的通風(fēng)孔，后端開有可密封的圓孔，使加熱室內(nèi)外氣體可在設(shè)定條件下循環(huán)流動，降溫效果明顯。
[0013]3.水冷電機將加熱室內(nèi)的高溫氣體抽至加熱室外與爐體鋼壁內(nèi)側(cè)做熱交換，經(jīng)冷卻的氣體進入加熱室內(nèi)，循環(huán)流動的氣流加速降低反應(yīng)料桶15周圍及反應(yīng)料桶15內(nèi)合金粉末的溫度，使反應(yīng)料桶15內(nèi)已破碎的釹鐵硼合金粉末更加均勻細(xì)化。
[0014]4.用氬氣或氦氣能有效加快冷卻。并使破碎的釹鐵硼粉末含氧量少，有利于提高其磁性能。
[0015]5.爐體是一個帶支撐的雙層鋼壁圓柱體，雙層鋼壁內(nèi)冷卻水可以與爐體外冷卻水循環(huán)，內(nèi)側(cè)鋼壁可與爐內(nèi)高溫氣體進行熱交換，可以將爐外冷卻水泵入雙層鋼壁內(nèi)，爐內(nèi)高溫氣體通過內(nèi)層鋼壁與冷卻水連續(xù)不斷進行熱交換，爐內(nèi)冷卻水吸收內(nèi)層鋼壁的熱量，給反應(yīng)爐內(nèi)的氣體降溫，變熱的水流出爐體至散熱塔。如此不斷循環(huán)，可以加速給料桶內(nèi)已破碎的產(chǎn)品降溫。
[0016]6.由磁耦合傳動解決爐腔前端動密封泄漏問題，密封的水冷電機保證爐腔后端靜密封，從而使?fàn)t腔的真空度得到保障。爐腔前端由磁耦合傳遞旋轉(zhuǎn)力矩，避免了動密封(機械密封)造成的泄漏或密封性差的問題，爐腔后端由水冷電機拉動爐內(nèi)高溫氣體流動，降溫效果明顯。
[0017]7.驅(qū)動電機通過磁I禹合的旋轉(zhuǎn)傳動穿過爐門的傳動軸，由旋轉(zhuǎn)傳動軸傳遞旋轉(zhuǎn)力矩，將轉(zhuǎn)矩傳給爐內(nèi)加熱室里的反應(yīng)料桶，托輪由耐高溫材料制作，支撐反應(yīng)料桶勻速轉(zhuǎn)動。反應(yīng)料桶勻速轉(zhuǎn)動，料桶內(nèi)的塊狀釹鐵硼合金跟隨翻動起來，使其各個表面充分與氫氣反應(yīng)，從而保證釹鐵硼合金充分吸氫膨脹。與靜態(tài)氫碎相比，大大提高了吸氫、脫氫效率與質(zhì)量，為最終細(xì)化釹鐵硼合金提供了幫助。
[0018]8.采用氣動控制系統(tǒng)21實現(xiàn)完全自動化操作程序，在標(biāo)準(zhǔn)操作溫度下，使稀土合金特別是釹鐵硼合金在密閉的環(huán)境里實現(xiàn)充分吸氫膨脹、完全脫氫分解的連續(xù)過程。安全閥和壓力表由安全控制系統(tǒng)監(jiān)控，當(dāng)爐內(nèi)超壓時，系統(tǒng)自動開啟泄壓閥泄壓，自動開啟爐門，從而保證爐內(nèi)氣體壓力，起到安全保護作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型氫碎爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型氫碎爐的截面圖；
[0021]其中:1、電機，2、磁耦合，3、門架，4、爐門，5、通風(fēng)孔，6、氣動閥門，7、加熱室，8、爐體，9、壓力表，10、安全閥，11、氣缸，12、插板閥，13、水冷電機，14、引風(fēng)道，15、反應(yīng)料桶，16、旋轉(zhuǎn)傳動軸，17、滾動托輪，18、氣體過濾板，19、驅(qū)動塊，20、加熱管，21、氣動控制系統(tǒng)，22、
真空發(fā)生系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0022]一種氫碎爐，包括爐體8前端安裝有爐門4，氣動控制系統(tǒng)21和真空發(fā)生系統(tǒng)22分別通過氣體管道與爐體8連通；爐門4和爐體8均為雙層夾套結(jié)構(gòu)，外壁均連接有進出水口。爐體8上安裝有氬氣或氦氣接口、壓力表9和安全泄壓閥10。爐門4外側(cè)安裝有驅(qū)動反應(yīng)料桶旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括爐門4外側(cè)安裝有驅(qū)動電機I以及爐內(nèi)有旋轉(zhuǎn)傳動軸16 ;旋轉(zhuǎn)傳動軸16 —端與驅(qū)動電機I的軸接端活動連接，另一端與反應(yīng)料桶15活動連接，驅(qū)動電機I可通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)傳動軸16帶動反應(yīng)料桶15轉(zhuǎn)動,驅(qū)動電機I通過磁I禹合2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)傳動軸16旋轉(zhuǎn)。
[0023]在爐體8內(nèi)設(shè)有加熱室7，加熱室7內(nèi)設(shè)有反應(yīng)料桶15，反應(yīng)料桶15兩端分別設(shè)有氣體過濾板18，反應(yīng)料桶15內(nèi)部均分成2-10格，加熱室7內(nèi)設(shè)置有承載反應(yīng)料桶15的滾動托輪17，滾動托輪17用于支撐并幫助反應(yīng)料桶15轉(zhuǎn)動，加熱室7內(nèi)接近反應(yīng)料桶15后端設(shè)有限位擋輪；加熱室7前端由安裝在爐門4內(nèi)側(cè)的門架3密封，加熱室7前端的側(cè)壁圓周上開有均勻分布的4-10個可通過安裝在爐體上的活動孔蓋6封閉的通風(fēng)孔5，加熱室7后端的圓孔通過插板閥12密封，加熱室7后端通過引風(fēng)道14與爐體8后端的水冷風(fēng)機13相連通；加熱室7橫截面為正六邊形或正八邊形，內(nèi)壁分布有呈三角形連接的加熱管。
[0024]本實用新型，爐體8是一個帶支撐的雙層鋼壁圓柱體，爐體8前端設(shè)有爐門4，爐體后端安裝有帶密封法蘭的水冷電機13，爐門4外表面安裝有驅(qū)動電機I和磁耦合2裝置，磁耦合2 —端與驅(qū)動電機I軸連接，另一端與旋轉(zhuǎn)傳動軸16連接，旋轉(zhuǎn)傳動軸16的另一端穿過安裝在爐門4內(nèi)表面的門架3與反應(yīng)料桶15端蓋的驅(qū)動塊19連接，以驅(qū)動反應(yīng)料桶15旋轉(zhuǎn)，因此解決爐腔前端動密封泄漏問題。加熱室7固定在爐體8中央，加熱管三角形連接，間隔均勻地分布于加熱室7內(nèi)表面；工作時，加熱室7前端由安裝在爐門4上的門架3密封板密封，氣動閥門6將通風(fēng)孔5封閉,加熱室后端由氣缸11推動插板閥12密封，以保證加熱室內(nèi)溫度恒定，如此雙重密封，也使加熱室7內(nèi)的反應(yīng)料桶15的真空度及反應(yīng)溫度更能得到保障。反應(yīng)料桶15置于加熱室7內(nèi)的托輪17上，滾動的托輪17利于反應(yīng)料桶15勻速轉(zhuǎn)動，反應(yīng)料桶15內(nèi)的塊狀或錠狀合金跟隨翻動起來，使其各個表面充分與氫氣反應(yīng)，從而保證釹鐵硼合金充分吸氫膨脹；吸氫飽和后，加熱，啟動脫氫程序，并抽走氫氣，脫氫時反應(yīng)料桶15勻速轉(zhuǎn)動也使合金脫氫分解完全，得到均勻細(xì)化的釹鐵硼合金粉末；抽完氫氣再充入氬氣或氦氣加快冷卻。水冷風(fēng)機13將加熱室7內(nèi)的高溫氣體從加熱室7后端抽至加熱室7外與爐體8鋼壁內(nèi)側(cè)做熱交換，冷卻后的氣體通過加熱室7前端的通風(fēng)孔5進入加熱室7，如此循環(huán)流動并逐漸降溫的氣體，可加速降低反應(yīng)料桶15周圍的溫度并通過氣體過濾板18使反應(yīng)料桶15內(nèi)的破碎粉末迅速降溫。
[0025]在爐內(nèi)壓力表9顯示出現(xiàn)高壓時，安全控制系統(tǒng)會自動報警，同時安全閥10會自動開啟，解除高壓。泄壓后控制系統(tǒng)也會自動開啟爐門。爐體還設(shè)有各類接口與真空發(fā)生系統(tǒng)，氣動控制系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)連接以配合相關(guān)機構(gòu)或動作的運行。
【權(quán)利要求】
1.一種氫碎爐，包括爐體(8)、爐門(4)、氣動控制系統(tǒng)(21)及真空發(fā)生系統(tǒng)(22)，其特征在于:在爐體(8)內(nèi)設(shè)有加熱室(7)，加熱室(7)內(nèi)設(shè)有反應(yīng)料桶(15)，爐體(8)后端設(shè)有水冷風(fēng)機(13);所述反應(yīng)料桶(15)兩端分別設(shè)有氣體過濾板(18)，加熱室(7)前端設(shè)有通風(fēng)孔(5)，后端設(shè)有圓孔；爐門(4)外側(cè)安裝有驅(qū)動反應(yīng)料桶旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的氫碎爐，其特征在于:所述加熱室(7)內(nèi)設(shè)置有承載反應(yīng)料桶(15)的滾動托輪(17)。
3.如權(quán)利要求1所述的氫碎爐，其特征在于:加熱室(7)前端的通風(fēng)孔(5)可通過安裝在爐體上的活動孔蓋(6)封閉。
4.如權(quán)利要求3所述的氫碎爐，其特征在于:加熱室(7)后端的圓孔通過插板閥(12)密封。
5.如權(quán)利要求4所述的氫碎爐，其特征在于:加熱室(7)與水冷風(fēng)機(13)之間設(shè)有引風(fēng)道(14)。
6.如權(quán)利要求1-5任意一項所述的氫碎爐,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括爐門(4)夕卜側(cè)安裝有驅(qū)動電機(I)以及爐內(nèi)有旋轉(zhuǎn)傳動軸(16);旋轉(zhuǎn)傳動軸(16) —端與驅(qū)動電機(I)的軸接端活動連接，另一端與反應(yīng)料桶(15)活動連接,驅(qū)動電機(I)可通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)傳動軸(16)帶動反應(yīng)料桶(15)轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求6所述的氫碎爐，其特征在于:驅(qū)動電機(I)通過磁耦合(2)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)傳動軸(16)旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求6所述的氫碎爐，其特征在于反應(yīng)料桶(15)內(nèi)部均分成2-10格。
9.如權(quán)利要求6所述的氫碎爐，其特征在于:所述加熱室(7)橫截面為正六邊形或正八邊形，內(nèi)壁分布有呈三角形連接的加熱管。
10.如權(quán)利要求6所述的氫碎爐，其特征在于爐門(4)和爐體(8)均為雙層夾套結(jié)構(gòu)，外壁均連接有進出水口。
11.如權(quán)利要求10所述的氫碎爐，其特征在于爐體(8)上安裝有氬氣或氦氣接口、壓力表(9)和安全泄壓閥(10)。
【文檔編號】B22F9/04GK203592150SQ201320808310
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】鄧聚金, 曾玲娟, 龔斌, 呂道鋒, 龍厚炳, 嚴(yán)遠(yuǎn)卿 申請人:贛州虔東稀土集團股份有限公司