一种稀土金属真空热还原制备装置的制作方法

本实用新型涉及稀土金属制取设备技术领域，具体为一种稀土金属真空热还原制备装置。

背景技术：

稀土金属时一种开采匮乏的元素，目前在已探明的稀土储量中，中国的稀土储量占世界的43％，日本和韩国没有稀土资源，主要依靠从中国进口，稀土的用途较为广泛，在冶金和石油化工等工业领域的到了有效的利用。

随着国家科技水平的提高和工业化的不断发展，稀土资源越来越珍贵，然而稀土金属不能够直接得到，需要将稀土化合物进行化学反应得到，现有的提纯稀土金属的方法有还原法，但是稀土金属热还原法对反应温度及真空条件要求高，反应利用率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种稀土金属真空热还原制备装置，以解决上述背景技术中提出稀土金属热还原法对反应温度及真空条件要求高，反应利用率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种稀土金属真空热还原制备装置，包括钳锅内壁，所述钳锅内壁的外侧固定连接有加热层，所述加热层的外侧固定连接有冷却层，所述冷却层的外侧固定连接有隔热层，所述钳锅内壁的上面开设有进料口，所述钳锅内壁的下面开设有出料口，所述钳锅内壁的左侧开设有保护气进口，所述钳锅内壁的左侧固定连接有温度计，所述钳锅内壁的右侧固定连接有气压计，所述钳锅内壁的右侧固定连接有空气抽空器，所述钳锅内壁的内部固定连接有传动轴，所述传动轴的上面固定连接有减速器，所述减速器的上面固定连接有电机，所述传动轴的外侧固定连接有搅拌叶片，所述加热层的内部固定连接有感应线圈，所述感应线圈下面固定连接有插头，所述冷却层的左侧下面开设有进水口，所述冷却层的右侧上面开设有出水口，所述隔热层的下面固定连接有底座，所述底座的下面活动连接有自锁万向轮。

优选的，所述钳锅内壁的底面为圆弧形结构，且出料口位于钳锅内壁的底面正中间，出料口为上宽下窄的圆锥结构。

优选的，所述隔热层的内部为真空结构。

优选的，所述空气抽空器在钳锅内壁的右侧设置有三组。

优选的，所述搅拌叶片在传动轴上等距设置有三组，且搅拌叶片为平直叶涡轮式搅拌叶。

优选的，所述感应线圈为螺旋式线圈，且感应线圈和插头为电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该稀土金属真空热还原制备装置，采用感应加热的方式，将电源产生的交变电流传到感应线圈上，感应线圈上的交变电流在钳锅内壁上产生交变磁场，从而使钳锅内壁的内部产生涡流，实现加热的功能，将热效率提高到了95％以上，更加的高效节能，并且便于控温，增设三个空气抽空装置，能够强有力的将装置内部的空气抽空至限定范围之内，装置设置有温度计和气压计，方便随时观察装置内部的温度和气压，以此判断是否进行下一步操作。

附图说明

图1为本实用新型剖面结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为本实用新型搅拌叶片结构示意图。

图中：1、钳锅内壁；2、加热层；3、冷却层；4、隔热层；5、进料口；6、出料口；7、保护气进口；8、温度计；9、气压计；10、空气抽空器；11、传动轴；12、减速器；13、电机；14、搅拌叶片；15、感应线圈；16、插头；17、进水口；18、出水口；19、底座；20、自锁万向轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种稀土金属真空热还原制备装置，包括钳锅内壁1，钳锅内壁1的外侧固定连接有加热层2，加热层2的外侧固定连接有冷却层3，冷却层3的外侧固定连接有隔热层4，钳锅内壁1的上面开设有进料口5，钳锅内壁1的下面开设有出料口6，钳锅内壁1的左侧开设有保护气进口7，钳锅内壁1的左侧固定连接有温度计8，钳锅内壁1的右侧固定连接有气压计9，钳锅内壁1的右侧固定连接有空气抽空器10，钳锅内壁1的内部固定连接有传动轴11，传动轴11的上面固定连接有减速器12，减速器12的上面固定连接有电机13，传动轴11的外侧固定连接有搅拌叶片14，加热层2的内部固定连接有感应线圈15，感应线圈15下面固定连接有插头16，冷却层3的左侧下面开设有进水口17，冷却层3的右侧上面开设有出水口18，隔热层4的下面固定连接有底座19，底座19的下面活动连接有自锁万向轮20。

进一步的，钳锅内壁1的底面为圆弧形结构，且出料口6位于钳锅内壁1的底面正中间，出料口6为上宽下窄的圆锥结构，有利于反应物能够顺着钳锅内壁1的底面弧度滑到出料口6处，再通过出料口6缓慢平稳导出。

进一步的，隔热层4的内部为真空结构，有利于防止装置内部的热量散失。

进一步的，空气抽空器10在钳锅内壁1的右侧设置有三组，有利于将装置内部的空气完全抽空，避免空气原因影响装置内部的化学反应。

进一步的，搅拌叶片在传动轴上等距设置有三组，且搅拌叶片为平直叶涡轮式搅拌叶，有利于将物料搅拌均匀，促进物料发生良好的化学反应。

进一步的，感应线圈15为螺旋式线圈，且感应线圈15和插头16为电性连接，有利于感应线圈15能够在加热层2内均匀的产生交变电流，使得钳锅内壁1上产生的热量均匀。

工作原理：首先，将还原剂金属钙屑与稀土氟化物从进料口5中倒入钳锅内壁1中，启动电机13，通过电机13带动传动轴11，再带动搅拌叶片14进行旋转对钳锅内壁1中物料进行搅拌均匀，然后用空气抽空器10将钳锅内壁1中的空气抽空，等到气压计9的数值显示在2到10pa后，将插头16插上电源，电源将交变电流传导到感应线圈15上，感应线圈15的交变电流在钳锅内壁1上产生一个交变磁场，使钳锅内壁1产生涡流产生热量从而进行加热，当温度计显示到400到600℃之间时，从保护气进口7中通入氩气，继续升温到800到1000℃时炉内开始发生还原反应，等到反应结束后，将反应产物平稳的从出料口6中浇入模具中即可，之后从进水口17中通入冷却水，从出水口18中让冷却水通出即可对装置进行降温。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

技术特征：

1.一种稀土金属真空热还原制备装置，包括钳锅内壁，其特征在于：所述钳锅内壁的外侧固定连接有加热层，所述加热层的外侧固定连接有冷却层，所述冷却层的外侧固定连接有隔热层，所述钳锅内壁的上面开设有进料口，所述钳锅内壁的下面开设有出料口，所述钳锅内壁的左侧开设有保护气进口，所述钳锅内壁的左侧固定连接有温度计，所述钳锅内壁的右侧固定连接有气压计，所述钳锅内壁的右侧固定连接有空气抽空器，所述钳锅内壁的内部固定连接有传动轴，所述传动轴的上面固定连接有减速器，所述减速器的上面固定连接有电机，所述传动轴的外侧固定连接有搅拌叶片，所述加热层的内部固定连接有感应线圈，所述感应线圈下面固定连接有插头，所述冷却层的左侧下面开设有进水口，所述冷却层的右侧上面开设有出水口，所述隔热层的下面固定连接有底座，所述底座的下面活动连接有自锁万向轮。

2.根据权利要求1所述的一种稀土金属真空热还原制备装置，其特征在于：所述钳锅内壁的底面为圆弧形结构，且出料口位于钳锅内壁的底面正中间，出料口为上宽下窄的圆锥结构。

3.根据权利要求1所述的一种稀土金属真空热还原制备装置，其特征在于：所述隔热层的内部为真空结构。

4.根据权利要求1所述的一种稀土金属真空热还原制备装置，其特征在于：所述空气抽空器在钳锅内壁的右侧设置有三组。

5.根据权利要求1所述的一种稀土金属真空热还原制备装置，其特征在于：所述搅拌叶片在传动轴上等距设置有三组，且搅拌叶片为平直叶涡轮式搅拌叶。

6.根据权利要求1所述的一种稀土金属真空热还原制备装置，其特征在于：所述感应线圈为螺旋式线圈，且感应线圈和插头为电性连接。

技术总结
本实用新型公开了一种稀土金属真空热还原制备装置，包括钳锅内壁，所述钳锅内壁的外侧固定连接有加热层，所述加热层的外侧固定连接有冷却层，所述冷却层的外侧固定连接有隔热层，所述钳锅内壁的左侧开设有保护气进口，所述钳锅内壁的左侧固定连接有温度计，所述钳锅内壁的右侧固定连接有气压计，所述钳锅内壁的右侧固定连接有空气抽空器，所述钳锅内壁的内部固定连接有传动轴，所述传动轴的外侧固定连接有搅拌叶片，所述加热层的内部固定连接有感应线圈。该稀土金属真空热还原制备装置，采用感应加热的方式，高效节能且便于控温，增设三个空气抽空装置，能够强有力的将装置内部的空气抽空至限定范围之内。

技术研发人员：唐眉
受保护的技术使用者：绍兴市梓昂新材料有限公司
技术研发日：2019.07.31
技术公布日：2020.05.29