专利名称：一种低松比铜粉直接还原发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低松比铜粉还原发生器。尤其涉及一种低松比铜粉直 接还原发生器。
背景技术：
已有的纯铜粉还原法均是采用卧式还原炉，系将氧化铜粉铺到钢带或舟皿 中，通过进入高温炉管结合分解氨气进行还原。这种方法虽然可以将氧化铜粉 完全还原，但均会使铜粉结块。结块后的铜粉需要进行破碎处理。氧化铜粉经 过破碎处理不仅增加了生产工序，延长生产周期，还提高了生产成本；对于大 量需求纯铜粉的粉末冶金、金刚石工具等行业来说，均要求粉末具有较低的松 比(理想松比应不高于2.5g/cm3)。由于松比与粉末颗粒的形状有直接联系， 不论何种破碎方式，粉末颗粒的海绵状结构均会遭到不同程度的破坏，因而提 高了粉末的松比， 一般来说，直接还原出的氧化铜粉松比为2.0g/cm3，而破碎 后松比可以提高到4.0g/cm3，这将会严重影响粉末的工艺性能，制约了卧式还 原炉的推广和使用。这也是目前还原铜粉虽然生产过程环保、低能耗，但却无 法替代高能耗、高污染电解铜粉的主要原因。 发明内容
本实用新型为了克服还原铜粉经过破碎后提高松比，增加生产周期和成本 的缺陷，提供了一种低松比铜粉直接还原发生器，采用该发生器，使纯铜粉在 还原后保持颗粒松散，可避免还原后的破碎工序，保证了粉末颗粒保持海绵状 结构，降低了还原粉末的松比。
本实用新型所采用的低松比铜粉直接还原发生器技术方案如下 该低松比铜粉直接还原发生器包括加料装置、还原炉管、出粉装置和气体 加热装置。加料装置和出粉装置分别置于还原炉管上部和下部，气体加热装置置于还原炉管一侧并有管道连通。
所述加料装置包括储料罐及其通气管和下方所设密封阀。在设备工作时， 首先向储料罐中装满待还原的干燥氧化铜粉并用密封阀将储料罐密封；然后通 过通气管对储料罐抽真空以达到规定的真空度，并通过通气管向储料罐内通入
氮气；最后将通气管密封。
所述还原炉管为立式还原炉管，它包括送料器、点火口、管道和管道内挡 板。送料器可选螺旋式送料器，置于管体的点火口上方，用以输送粉料和控制 粉料输送速度。管道分管体、加热层和保温层，加热层以导电介质对管体加热， 保温层以保温介质使管体保温。挡板是带孔的光滑板，用来增加粉末下落时间。
所述出粉装置含罐体，罐体内设有冷却水套，罐体上、下部分别设有上、 下密封阀以及出水口和进水口，罐体另设通气管。工作时，冷却水首先由进水
口进入冷却水套，并由出水口排出；打开上密封阀将还原后的纯铜粉末落入并 装满罐体后关闭，由罐体的通气管向罐体内通入氮气，并打开下密封阀放出还 原后的粉末成品。由于氮气的保护，使空气很难进入出粉装置罐体。
所述气体加热装置包括加热层、保温层和气体管道。加热层由导电介质对 气体管道加热，使氨分解发生器将液氨分解成并进入气体管道的氮氢混合气体 受热，由保温层的保温介质进行保温。
低松比铜粉直接还原发生器设备简易，工艺流程减少，投资成本低，占地 空间小，操作简单，维护方便。直接还原发生器可直接将氧化铜粉还原成松散 的纯铜粉，不需要后续的破碎工序，使纯铜粉保持海绵状，从而大幅度降低纯 铜粉的松比，提高质量，降低成本，经济效益显著。
附图为低松比铜粉直接还原发生器的结构示意图具体实施方式
以下结合附图介绍本实用新型的实施例如附图所示，本发生器包括加料装置l、立式还原炉管2、出粉装置3和
气体加热装置4。加料装置1置于立式还原炉管2上部，出粉装置3置于立式 还原炉管2下部，气体加热装置4则置于立式还原炉管2的一侧，并有管道将 二者连通。
加料装置1由储料罐la、通气管lb和储料罐la下方的密封阀lc等组成。 立式还原炉管2包括送料器2a、点火口2b、加热层2c、保温层2d、管体 2e和管内挡板2f 。送料器2a是螺旋式送料器，置于管体2e的点火口 2b上方， 与加料装置1密封结合，用来输送粉料和控制粉料输送速度；加热层2c以电 阻丝作为加热体，缠绕在管体2e上对管体2e进行加热，保温层2d以保温棉 为介质使管体2e保温；挡板2f是带孔的光滑不锈钢板，用来增加粉末的下落 时间。
出粉装置3由罐体3a、冷却水套3b、通气管3c、下密封阀3d和上密封阀 3e，以及位于上方的出水口 3f和下方进水口 3g等组成。
气体加热装置4由加热层4a、保温层4b和气体管道4c等组成。加热层 4a由电阻丝作为加热体对气体管道4c进行加热，保温层4b采用保温棉作为保 温介质对气体管道4c进行保温。
利用本发生器进行低松比氧化铜粉直接还原工艺过程如下；
1) 液氨分解及加热由氨分解发生器将液氨分解成氮氢混合气体；使氮
氢混合气体首先进入气体加热装置4的气体管道4c内，通过加热层4a对氮氢 混合气体进行加热，使其在管道内被加热到75(TC 85(TC。
2) 还原炉管加热加热的氮氢混合气体由气体加热装置4通过连通管道 自下而上进入立式还原炉管2e，排空立式还原炉管2e中的空气，在点火口 2b 处点燃氮氢混合气体；并通过加热层2c对立式还原炉管2e加热，使立式还原 炉管加热至750。C 85(TC。
3) 加料向储料罐la中装满干燥的氧化铜粉，用密封阀lc将储料罐la密封；然后通过通气管lb对储料罐进行抽真空，当达到规定真空度-0. 06MPa -0.09 MPa时停止抽真空，并通过通气管lb向储料罐la内通入氮气；最后将 通气管lb密封。
4) 氧化铜粉还原调节螺旋送料器2a，使氧化铜粉末均匀的送入立式还 原炉管2e中，氧化铜粉末在自上而下的下落过程中与气体加热装置4通过连 通管道进入的高温氮氢混合气体接触发生还原反应，氧化铜粉被还原成松散的 纯铜粉。
5) 成品出粉打开出粉装置3的进水口 3g通入冷却水，将冷却水套3b 充满并冷却，冷却后的水可由出水口 3f陆续排出；打开上密封阀3e，当还原 后的纯铜粉末装满罐体3a后，停止送料器2a并关闭上密封阀3e，通过通气管 3c向罐体3a内通入氮气，并打开下密封阀3d放出还原后的纯铜粉末成品。由 于氮气的保护，使空气很难进入出粉装置3的罐体3a，可避免产生"爆鸣"现 象。
权利要求1.一种低松比铜粉直接还原发生器，其特征在于该发生器包括加料装置、还原炉管、出粉装置和气体加热装置，加料装置和出粉装置分别置于还原炉管上部和下部，气体加热装置置于还原炉管一侧，二者有管道连通。
2. 根据权利要求1所述的低松比铜粉直接还原发生器，其特征在于所述 加料装置包括储料罐及其通气管和下方所设密封阀。
3. 根据权利要求1所述的低松比铜粉直接还原发生器，其特征在于所述 还原炉管为立式还原炉管，它包括送料器、点火口、管道和管道内挡板，送料 器采用螺旋式送料器，置于管体的点火口上方，管道分管体、加热层和保温层， 加热层以导电介质对管体加热，保温层以保温介质使管体保温，挡板是带孔的 光滑板。
4. 根据权利要求1所述的低松比铜粉直接还原发生器，其特征在于所述 出粉装置含罐体，罐体内设有冷却水套，罐体上、下部分别设有上、下密封阀 以及出水口和进水口，罐体另设通气管。
5. 根据权利要求1所述的低松比铜粉直接还原发生器，其特征在于所述 气体加热装置包括加热层、保温层和气体管道，加热层由导电介质对气体管道 加热，由保温层的保温介质进行保温。
专利摘要本实用新型公开了一种低松比铜粉直接还原发生器。该发生器包括加料装置、还原炉管、出粉装置和气体加热装置。加料装置和出粉装置分别置于立式还原炉管的上部和下部，气体加热装置则置于立式还原炉管一侧，二者有管道连通。该发生器在进行低松比铜粉直接还原的工艺过程中，是将氧化铜粉直接装入加料装置，经过立式还原炉管被加热的氮氢混合气体还原，最后由出粉装置得到松散的低松比纯铜粉。低松比铜粉直接还原发生器设备简易，工艺流程减少，投资成本低，占地空间小，操作简单，维护方便。直接还原发生器可直接将氧化铜粉还原成松散的纯铜粉，不需要后续的破碎工序，使纯铜粉保持海绵状，从而大幅度降低纯铜粉的松比，提高质量，降低成本，经济效益显著。
文档编号F27B1/24GK201429313SQ200920088549
公开日2010年3月24日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者郭屹宾, 郭德林 申请人:漯河市华通冶金粉末有限责任公司