专利名称：一种生产均匀超细金属粉体材料的装置的制作方法
技术领域：
本实用型涉及均匀金属粉体材料的连续带式还原、热分解装置，特别是涉及粒度、成份均匀的钨、钼、钴、镍粉末材料的连续带式还原、热分解装置。
背景技术：
钨、钼、钴、镍粉末材料的还原、热分解，目前普遍采用推舟式单管、双管、四管、十四管、十五管炉等设备。由于上述设备都采用烧舟装料，在烧舟的四角及两端必然形成还原气流的“死角”，导致还原气流分布不均匀。使烧舟中粉体材料的还原速度不均匀，造成粉体材料的粒度不均匀，即“夹粗”现象；同时由于上述设备中多管的存在，不同炉管之间温度不均匀，而且同一炉管中每一个截面的温度场也不均匀，进一步加剧了粉体材料粒度的不均匀性。与此同时，上述设备多为非连续式，非全自动，生产过程中人为因素很多，如人工推舟，人工装舟、卸料等，都造成还原后粉末的粒度和成份的不均匀。上述因素同样造成还原后粉末的“夹粗”现象。而粉末的粒度均匀是结构材料、工具材料获得优异性能的关键，如粒度、成份均匀的钨粉是制备粒度均匀碳化钨粉末和组织结构均匀的高性能硬质合金的关键；制备超细粉体材料需要较低的还原温度，而采用上述设备制备粉体材料时为保证还原粉末的氧含量，消除“夹生”现象，往往需要提高还原温度或者延长还原时间，使先还原的粉末颗粒长大。因此采用上述设备也很难制备均匀超细粉体材料。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种还原气流分布均匀、炉体温度场均匀且能连续生产的生产均匀超细金属粉体材料的装置，以提高以该粉末为原料的结构材料和工具材料的性能。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种生产均匀超细金属粉体材料的装置，由前辅助纠偏轮、后辅助纠偏轮、前全密闭装置、后全密闭装置、自动给料装置、还原炉体、传动装置、全密闭粉末收集装置、粉料传送带、气体流量控制装置和冷却装置组成，其特征在于所述的粉料传送带由传动装置驱动并设在前辅助纠偏轮和后辅助纠偏轮上，所述的粉料传送带穿过依次密封串联连接的前全密闭装置、自动给料装置、还原炉体、冷却装置、全密闭粉末收集装置和后全密闭装置，所述的还原炉体设有气体流量控制装置。
所述的还原炉体是在炉体底部设有耐火材料，在所述的耐火材料上垫有碳化硅板，在所述的碳化硅板上部设有炉管，在所述的碳化硅板下方沿炉体轴向均匀设有沿炉体径向水平贯穿设置的下加热管，在所述的炉管上方沿炉体轴向均匀设有沿炉体径向水平贯穿设置的上加热管，在所述的炉体的侧壁和顶部设有保温材料，在所述的炉体侧壁沿炉体轴向均匀设有沿炉体径向水平设置且对应于所述的炉管的进气管。
所述的全密闭粉末收集装置是在支架上设有由减速机驱动的并与所述的粉料传送带对应的物料刷，在所述的支架上还设有与所述的粉料传送带对应的刮料板和与所述的物料刷和刮料板对应的左下料斗和右下料斗，在所述的左下料斗和右下料斗下部分别设有左气动蝶阀组和右气动蝶阀组。
采用上述技术方案的生产均匀超细金属粉体材料的装置，原料通过自动给料装置进入粉料传送带，自动给料装置具有全自动均匀给料功能，能调整给料厚度和布料宽度，能自动均匀地将原料分布在粉料传送带上，确保给料稳定、均匀。粉料传送带由传动装置驱动，对粉料传送带有矫直、调平、对中功能，确证粉料传送带处于还原炉体的中心。前辅助纠偏轮、后辅助纠偏轮具有辅助纠偏功能。由粉料传送带装载原料匀速进入还原炉体的炉管中，粉料传送带的速度可以调整，从而适应工艺的需要；还原炉体由炉管和耐火材料、保温材料组成，炉管采用波纹结构以保证炉管的强度；还原炉体采用多温区独立控温，并采用上下两面加热的结构，在还原炉炉管底下垫碳化硅板，从而保证还原炉中同一截面炉管宽度方向的温度一致；同时采用在炉体侧壁沿炉体轴向均匀设有沿炉体径向水平设置且对应于炉管的进气管结构保证同一截面炉管宽度方向的气流一致。全密闭系统可以实现还原气体的回收。原料匀速通过同一截面温度场、气流场均匀的还原炉体，均匀还原或热分解后在冷却装置冷却再进入全密闭粉末收集装置，实现粉体材料的全密闭自动收集，防止粉体材料的氧化。全密闭粉末收集装置还能实现粉料传送带的清洗。
本实用新型的优点和显著效果，表现为生产的粉体材料成份、粒度均匀，质量稳定；适合生产中颗粒、超细、纳米粉体材料；密闭系统可以实现还原气体的回收；设备自动化程度高，使用该装置能够规模化生产，自动化程度高，生产能力大，工艺流程短，生产效率高，生产成本低，粉末粒度均匀，特别适合生产中颗粒、超细及纳米粉末。
综上所述，本实用新型是一种还原气流分布均匀、炉体温度场均匀且能连续生产的生产均匀超细金属粉体材料的装置，以提高以该粉末为原料的结构材料和工具材料的性能。
图1是本实用新型结构示意图；图2是沿图1中A-A线剖视图；图3是沿图1中B-B线剖视图；图4是图1中C向视图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3和图4，在前辅助纠偏轮1和后辅助纠偏轮7上设有由传动装置5驱动的粉料传送带8，所述的粉料传送带8穿过依次密封串联连接的前全密闭装置2、自动给料装置3、还原炉体4、冷却装置10、全密闭粉末收集装置6和后全密闭装置11，所述的还原炉体4设有气体流量控制装置9；还原炉体4是在炉体20底部设有耐火材料21，在耐火材料21上垫有碳化硅板22，在碳化硅板22上部设有炉管23，在碳化硅板22下方沿炉体20轴向均匀设有沿炉体20径向水平贯穿设置的下加热管24，在炉管23上方沿炉体20轴向均匀设有沿炉体20径向水平贯穿设置的上加热管25，在炉体20的两侧壁设有耐火纤维炉膛26，顶部设有吊装式耐火纤维炉顶27，在炉体20侧壁沿炉体20轴向均匀设有沿炉体20径向水平设置且对应于炉管23的进气管28；全密闭粉末收集装置6是在支架12上设有由减速机13驱动的、与所述的粉料传送带8对应的物料刷14，在所述的支架12上还设有与所述的粉料传送带8对应的刮料板15和与所述的物料刷14和刮料板15对应的左下料斗16和右下料斗17，在所述的左下料斗16和右下料斗17下部分别设有左气动蝶阀组18和右气动蝶阀组19。
参见图1、图2、图3和图4，采用上述技术方案的生产均匀超细粉体材料的装置，原料通过自动给料装置3进入粉料传送带8，自动给料装置3具有全自动均匀给料功能，能调整给料厚度和布料宽度，能自动均匀地将原料分布在粉料传送带8上，确保给料稳定、均匀。粉料传送带8由传动装置5驱动，对粉料传送带8有矫直、调平、对中功能，确证粉料传送带8处于还原炉体4的中心。前辅助纠偏轮1、后辅助纠偏轮7具有辅助纠偏功能。由粉料传送带8装载原料匀速进入还原炉体4中的炉管，粉料传送带8的速度可以调整，从而适应工艺的需要；还原炉体4由炉管和耐火材料、保温材料组成。炉管23采用波纹结构以保证炉管的强度。还原炉体4采用多温区独立控温，在碳化硅板22下方沿炉体20轴向均匀设有沿炉体20径向水平贯穿设置的下加热管24，在炉管23上方沿炉体20轴向均匀设有沿炉体20径向水平贯穿设置的上加热管25，加热管采用左右贯穿设置有利于加热管更换，并采用上下两面加热的结构，在还原炉炉管23底下垫碳化硅板22，从而保证还原炉4中同一截面炉管23宽度方向的温度一致，如附图2所示；同时采用在炉体20侧壁沿炉体20轴向均匀设有沿炉20体径向水平设置且对应于炉管23的进气管28结构保证同一截面炉管23宽度方向的气流一致。全密闭系统可以实现还原气体的回收。原料匀速通过同一截面温度场、气流场均匀的还原炉体4，均匀还原或热分解后在冷却装置10冷却再进入全密闭粉末收集装置6，实现粉体材料的全密闭自动收集，如附图3所示，刮料板15采用人字形结构，可将粉料传送带8上部分物料扫入左下料斗16和右下料斗17中，减速机带动物料刷作旋转运动，将粉料传送带8上剩余物料扫入左下料斗16和右下料斗17中，左下料斗16和右下料斗17下部分别设有左气动蝶阀组18和右气动蝶阀组19，操作轻松、方便、干净，同时，通过两组蝶阀交叉开、关，保证物料斗的密封性，防止外部气体渗入左下料斗16和右下料斗17中，防止粉体材料的氧化。全密闭粉末收集装置6还能实现粉料传送带的清洗。
自动给料装置3将粉末原料均匀布于粉料传送带8上，进入同一截面温度场、气流场稳定均匀的还原炉体4的炉管中，粉末原料依次经过多个温度可以调整的温区均匀还原或热分解，进入冷却装置10进行冷却，最后由全密闭粉末收集装置6进行成品的无氧收集。
粉末原料可以是钨氧化物、钼氧化物、草酸钴、氧化钴、草酸镍、氧化镍等粉体材料，根据工艺不同，温度可以从500℃至1100℃，还原或热分解的气体可以是N2、H2、Ar2、氨分解气体或者氨燃烧气体，还原炉体4可以分为3区、4区或者5区。还原或热分解的气体可以回收或者燃烧。
权利要求1.一种生产均匀超细金属粉体材料的装置，由前辅助纠偏轮(1)、后辅助纠偏轮(7)、前全密闭装置(2)、后全密闭装置(11)、自动给料装置(3)、还原炉体(4)、传动装置(5)、全密闭粉末收集装置(6)、粉料传送带(8)、气体流量控制装置(9)和冷却装置(10)组成，其特征在于所述的粉料传送带(8)由传动装置(5)驱动并设在前辅助纠偏轮(1)和后辅助纠偏轮(7)上，所述的粉料传送带(8)穿过依次密封串联连接的前全密闭装置(2)、自动给料装置(3)、还原炉体(4)、冷却装置(10)、全密闭粉末收集装置(6)和后全密闭装置(11)，所述的还原炉体(4)设有气体流量控制装置(9)。
2.根据权利要求1所述的生产均匀超细金属粉体材料的装置，其特征在于所述的还原炉体(4)是在炉体底部设有耐火材料(21)，在所述的耐火材料(21)上垫有碳化硅板(22)，在所述的碳化硅板(22)上部设有炉管(23)，在所述的碳化硅板(22)下方沿炉体(20)轴向均匀设有沿炉(20)体径向水平贯穿设置的下加热管(24)，在所述的炉管(23)上方沿炉体(20)轴向均匀设有沿炉体(20)径向水平贯穿设置的上加热管(25)，在所述的炉体(20)的的两侧壁设有耐火纤维炉膛(26)，顶部设有吊装式耐火纤维炉顶(27)，在所述的炉体(20)侧壁沿炉体(20)轴向均匀设有沿炉体(20)径向水平设置且对应于所述的炉管(23)的进气管(28)。
3.根据权利要求2所述的生产均匀超细金属粉体材料的装置，其特征在于所述的炉管(23)为波纹炉管。
4.根据权利要求1、2或3所述的生产均匀超细金属粉体材料的装置，其特征在于所述的全密闭粉末收集装置(6)是在支架(12)上设有由减速机(13)驱动的、与所述的粉料传送带(8)对应的物料刷(14)，在所述的支架(12)上还设有与所述的粉料传送带(8)对应的刮料板(15)和与所述的物料刷(14)和刮料板(15)对应的左下料斗(16)和右下料斗(17)，在所述的左下料斗(16)和右下料斗(17)下部分别设有左气动蝶阀组(18)和右气动蝶阀组(19)。
专利摘要本实用新型公开了一种生产均匀超细金属粉体材料的装置，粉料传送带(8)由传动装置(5)驱动并设在前辅助纠偏轮(1)和后辅助纠偏轮(7)上，粉料传送带(8)穿过依次密封串联连接的前全密闭装置(2)、自动给料装置(3)、还原炉体(4)、冷却装置(10)、全密闭粉末收集装置(6)和后全密闭装置(11)，所述的还原炉体(4)设有气体流量控制装置(9)。本实用新型是一种还原气流分布均匀、炉体温度场均匀且能连续生产的生产均匀超细金属粉体材料的装置。
文档编号F27B15/00GK2865935SQ20062005002
公开日2007年2月7日 申请日期2006年2月15日 优先权日2006年2月15日
发明者戴煜, 谭兴龙, 羊建高 申请人:戴煜, 谭兴龙