双管螺旋推进式还原炉的制作方法

本发明涉及合金粉末冶金领域，特别是一种双管螺旋推进式还原炉。

背景技术：

目前，钢带式还原炉是提纯合金粉末的传统设备。其工作原理是：合金粉通过料仓口的布料装置，均匀平铺在缓慢移动的钢带上，随钢带进入还原炉内，合金粉在充足的还原性气氛和适当的工艺温度下，逐步完成还原反应，再经过冷却装置冷却后出炉。设备由加热炉体、还原炉体、送料装置、还原气氛计量、控制装置、温度控制、电控系统等组成。钢带式还原炉适合大批量生产，且钢带炉具有投资较大，占地面积较大，能耗较高，产品转型慢等特点。这也限制了小批量、多品种生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种双管螺旋推进式还原炉。

为实现以上目的，提供以下技术方案：

双管螺旋推进式还原炉，包括锥型入料罐、第一还原管、第二还原管和下储料罐，所述第一还原管和第二还原管轴向相切放置，所述第一还原管首端上方开有入料口，所述入料罐置于第一还原管上方的入料口上，所述第一还原管末端下方开有第一通料口，所述第二还原管末端上方开有第二通料口，所述第一通料口与第二通料口通过密封连接件相通，所述第二还原管首端下方开有出料口，所述出料口与下储料罐相通，所述出料口与下储料罐连接处与供气设备相连，所述供气设备提供H2和N2的混合气体，所述第一还原管和第二还原管靠近入料罐的一侧采用低温隔热层隔离，远离入料罐的一侧采用高温隔热层隔离，所述第一还原管和第二还原管四周包裹保温体，所述低温隔热层和高温隔热层置于保温体内侧，所述第一还原管和第二还原管两端通过端盖轴承机构固定，所述高温隔热层隔离的高温区的第一还原管和第二还原管分布有的上层加热管和下层加热管，所述第一还原管和第二还原管轴向方向布置有热电偶，所述下储料罐通过螺旋分布的水冷管对物料进行冷却，所述保温体外侧包裹有外层护板，所述上层加热管和下层加热管区域的外侧护板可拆卸。

优选地，所述第一还原管和第二还原管结构相同，包括外筒、空心轴、螺旋桨叶以及用于固定螺旋桨叶和空心轴的支撑杆组，螺旋桨叶的每个螺距上分布有一组支撑杆组，所述第一还原管的螺旋桨叶与第二还原管的螺旋桨叶旋向相反，所述支撑杆组包括第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆以及螺母，所述第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑结构相同，所述第一支撑杆的顶部带有螺纹与螺母配合，所述第一支撑杆为变径杆，靠近螺纹的一端为小直径段，小直径段连接大直径段，所述空心轴上开有通孔，所述第一支撑杆穿过空心轴上的通孔且大直径段末端焊接在螺旋桨叶上，所述第二支撑杆和第三支撑杆布置方式与第一支撑杆相同，且第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆两两呈120度，所述第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆大直径段首端与空心轴相切。

优选地，所述端盖轴承机构包括前端盖轴承组和后端盖轴承组，分别置于第一还原管和第二还原管的两端，所述前端盖轴承组固定在连接轴上，所述连接轴与空心轴通过空间上十字交叉的第一销和第二销固定连接，所述连接轴另一端与链轮连接。

优选地，还包括底座、支座和支撑平台，所述支撑平台固定在底座上，并用于支撑前端盖轴承组，所述支座固定在底座上用于支撑第二还原管，所述底座固定在底面，用于支撑保温体。

优选地，所述入料罐包括第一锥度角和第二锥度角，所述第一锥度角与第二锥度角不在同一平面上，所述第二锥度角靠近第一还原管，第一锥度角远离第一还原管。

优选地，所述上层加热管数量小于下层加热管数量，所述上层加热管数量大于等于零。

优选地，所述第二还原管外壁两侧焊接有限位块，所述限位块的截面包括第一长边、第二短边，第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧和第二圆弧弧度相同，所述第一圆弧和第二圆弧在第一长边和第二短边之间，所述第一圆弧与第二还原管焊接，所述第一还原管限位在第二圆弧内。

本发明的有益效果为：

1、提供一种可以小批量生产，体积小，效率高的双管螺旋推进式还原炉，满足小型金属粉末生产厂家的生产需求。

2、通过采用双螺旋反向旋转同时配合与物料反向输送H2和N2的混合气体来实现更好的还原过程，保证产品的质量，提高还原效率。

3、通过在螺旋桨叶的每个螺距上分布有一组支撑杆组，来实现螺旋桨叶与空心轴的固定，从而实现物料更好的传递和搅拌。

4、增加低温隔热层、高温隔热层和上下层加热管来实现快速给物料升温，保证还原过程的温度。

附图说明

图1为双管螺旋推进式还原炉整体结构示意图；

图2为A-A截面图；

图3为第一还原管端面图；

图4为连接轴结构示意图；

图5为限位块工作状态示意图；

图6为限位块截面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要注意的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示的双管螺旋推进式还原炉包括锥型入料罐1、第一还原管11、第二还原管13和下储料罐6，所述第一还原管11和第二还原管13轴向相切放置，所述第一还原管11首端上方开有入料口，所述入料罐1置于第一还原管11上方的入料口上，所述第一还原管11末端下方开有第一通料口，所述第二还原管13末端上方开有第二通料口，所述第一通料口与第二通料口通过密封连接件10相通，所述第二还原管13首端下方开有出料口，所述出料口与下储料罐6相通，所述出料口与下储料罐6连接处与供气设备B相连，所述供气设备B提供H2和N2的混合气体，所述第一还原管11和第二还原管13靠近入料罐1的一侧采用低温隔热层8隔离，远离入料罐1的一侧采用高温隔热层18隔离，所述第一还原管11和第二还原管12四周包裹保温体7，所述低温隔热层8和高温隔热层18置于保温体7内侧，所述第一还原管11和第二还原管13两端通过端盖轴承机构固定，所述高温隔热层18隔离的高温区的第一还原管11和第二还原管13分布有的上层加热管9和下层加热管16，所述第一还原管11和第二还原管13轴向方向布置有热电偶19，所述下储料罐6通过螺旋分布的水冷管对物料进行冷却，所述保温体外侧包裹有外层护板32，所述上层加热管和下层加热管区域的外侧护板32可拆卸。所述低温隔热层是采用低温隔热材料密实叠放而成的，所述高温隔热层是采用高温隔热材料密实叠放而成的；所述保温体是保温材料密实叠放而成的。所述外层护板32两端可设有端盖，便于维修。

如图3所示的第一还原管11和第二还原管13结构相同，包括外筒105、空心轴100、螺旋桨叶101以及用于固定螺旋桨叶101和空心轴100的支撑杆组，螺旋桨叶101的每个螺距上分布有一组支撑杆组，所述第一还原管11的螺旋桨叶与第二还原管的螺旋桨叶旋向相反，所述支撑杆组包括第一支撑杆110、第二支撑杆120和第三支撑杆130以及螺母102，所述第一支撑杆110、第二支撑杆120和第三支撑结构130相同，所述第一支撑杆110的顶部带有螺纹与螺母配合，所述第一支撑杆110为变径杆，靠近螺纹的一端为小直径段103，小直径段103连接大直径段104，所述空心轴100上开有通孔，所述第一支撑杆110穿过空心轴100上的通孔且大直径段104末端焊接在螺旋桨叶101上，所述第二支撑杆120和第三支撑杆130布置方式与第一支撑杆相同，且第一支撑杆110、第二支撑杆120和第三支撑杆130两两呈120度，所述第一支撑杆110、第二支撑杆120和第三支撑杆130大直径段104首端与空心轴100相切。

所述端盖轴承机构包括前端盖轴承组4和后端盖轴承组12，分别置于第一还原管11和第二还原管13的两端，所述前端盖轴承组4固定在连接轴2上，如图4所示的连接轴2与空心轴100通过空间上十字交叉的第一销20和第二销21固定连接，所述连接轴2另一端与链轮3连接。

所述上层加热管9数量小于下层加热管16数量，所述上层加热管9数量大于等于零。

还包括底座15、支座17和支撑平台5，所述支撑平台5固定在底座15上，并用于支撑前端盖轴承组4，所述支座17固定在底座15上用于支撑第二还原管13，所述底座15固定在底面，用于支撑保温体7。

所述入料罐1包括第一锥度角C和第二锥度角D，所述第一锥度角C与第二锥度角D不在同一平面上，所述第二锥度角D靠近第一还原管11，第一锥度角远离第一还原管11。

如图5和图6所示第二还原管13外壁两侧焊接有限位块33，所述限位块33的截面包括第一长边304、第二短边303，第一圆弧301和第二圆弧302，第一圆弧301和第二圆弧302弧度相同，所述第一圆弧301和第二圆弧302在第一长边304和第二短边303之间，所述第一圆弧301与第二还原管13焊接，所述第一还原管11限位在第二圆弧302内。

工作过程：

S1：向入料罐1内倒入物料，物料通过入料罐1到达第一还原管11，同时启动供气设备B提供H2和N2的混合气体；

S2：第一还原管11的螺旋桨叶101将物料旋至第一通料口和第二通料口，并在到达高温隔热层18区域内通过加热管进行加热，之后进入第二还原管13；

S3：第二还原管13的螺旋桨叶将物料旋至出料口，并从高温隔热层区18域出来，逐渐降温，进入下储料罐6；

S4：H2和N2的混合气体与物料行进方向相反，从出料口通入进入第二还原管13，从第一通料口和第二通料口通过进入第一还原管11，从入料口进入入料罐，并在入料罐1侧面开有出口，重新将H2和N2的混合气体收集；

S5：还原后的物料进入下储料罐6进行冷却，下储料罐6通过循环的冷却水对物料进行冷区；

S6：最后通过下储料罐6下方开口将物料收集。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。