一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种碳化炉，具体涉及一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉，包括有碳化炉装置、钨粉装置、碳粉装置和PLC控制系统。所述碳化炉装置包括有碳化炉（11）、温度传感器（10）、加热底座（15）、阀门Ⅲ（17）、吹气管（12）、吸气管（14）、循环风机（13）和过滤膜（19），碳化炉（11）内设有温度传感器（10），碳化炉（11）的底部设有加热底座（15）和出料口（16），出料口（16）上设有阀门Ⅲ（17），循环风机（13）通过吹气管（12）与碳化炉（11）右侧壁的下部连接，本实用新型采用空气搅拌的方式，使钨碳混合变得更均匀，过程自动化，步骤简单，耗时短，且不受外界杂质污染。
【专利说明】一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种碳化炉，具体涉及一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉。
【背景技术】
[0002]优质的超粗碳化钨粉常被制作成超粗钨基硬质合金，这类合金具有良好的强度和韧性等优点，被广泛应用于石油钻采、地矿工具、冲压模具、硬面材料等领域。
[0003]国内传统的超粗碳化钨粉制备方法为:以精钨粉和碳黑为原料，用球磨机干混，充分混合后加压成型，然后放入碳化炉中进行高温碳化，碳化后再进行球磨过筛。这种技术生产过程相对复杂，耗时长，容易混入杂质，而且在第一次的球磨配碳中容易出现钨碳混合不均匀，导致碳化过程中出现偏析、碳黑不渗透、含碳量低的现象，若后续再进行球磨配碳则会降低超粗碳化鹤粉的费氏粒度，达不到超粗碳化鹤粉的标准。
实用新型内容
[0004]( I)要解决的技术问题
[0005]本实用新型为了克服现有技术耗时长、有杂质、钨碳混合不均匀的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种耗时短、无杂质、钨碳混合均匀的高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉。
[0006](2)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉，包括有碳化炉装置、钨粉装置和碳粉装置；
[0008]所述碳化炉装置包括有碳化炉、温度传感器、加热底座、阀门II1、吹气管、吸气管、循环风机和过滤膜，碳化炉内设有温度传感器，碳化炉的底部设有加热底座和出料口，出料口上设有阀门III，循环风机通过吹气管与碳化炉右侧壁的下部连接，循环风机通过吸气管与碳化炉左侧壁的上部连接，吸气管的吸气端口上设有过滤膜；
[0009]所述钨粉装置包括有钨粉罐、钨粉管、预热器I和阀门I，钨粉罐通过钨粉管与碳化炉顶部连接，钨粉管上设有预热器I和阀门I ;
[0010]所述碳粉装置包括有碳粉罐、碳粉管、预热器I1、阀门II和喷粉枪，碳化炉右侧壁的上部设有喷粉枪，碳粉罐通过碳粉管与喷粉枪连接，碳粉管上设有预热器II和阀门II ;
[0011]还包括有PLC控制系统，所述预热器1、预热器I1、喷粉枪、温度传感器、循环风机、加热底座、阀门1、阀门II和阀门III均与PLC控制系统连接。
[0012]优选地，所述阀门1、阀门II和阀门III为电磁阀门。
[0013]工作原理:启动PLC控制系统，PLC控制系统发送工作信号给预热器1、预热器II和加热器座并计算预热时间，预热器I和预热器II开始分别加热钨粉管内的钨粉和碳粉管内的碳粉，加热底座开始加热提高碳化炉内的温度，通过预加热使钨粉和碳粉能在进入碳化炉的瞬间开始进行碳化反应；温度传感器实时监测碳化炉内的温度，并将温度数据值反馈给PLC控制系统，PLC控制系统通过调节加热底座的工作功率，使碳化炉的内部温度维持在一定范围；
[0014]当PLC控制系统检测到预热时间达到设定值时，发送工作信号给喷粉枪、循环风机、阀门I和阀门II并计算进料时间、碳化时间；阀门I和阀门II打开，钨粉管中预加热的钨粉落入碳化炉中，同时喷粉枪将预加热的碳粉喷入刚落入碳化炉的钨粉中，钨粉和碳粉初次混合并进行碳化反应；循环风机工作，循环风机经吸气管从碳化炉左侧壁上部吸取空气，由于吸气管的吸气端口上设有过滤膜，碳化钨粉、钨粉和碳粉无法进入吸气管内，保证了吸气管、循环风机和吹气管不会出现堵塞的情况；吸取的空气再从碳化炉右侧壁下部的吹气管中吹出，将沉降在加热底座上的碳化钨粉颗粒、钨粉和碳粉吹起，与上方刚进入碳化炉的钨粉和碳粉二次混合；被吹起的碳化钨粉颗粒表面均匀粘附新的钨粉和碳粉，新的钨粉和碳粉继续进行碳化反应，在原来的碳化钨粉颗粒表面生成新一层碳化钨粉，并与原来的的碳化钨粉颗粒融为一体，逐渐增大碳化钨粉颗粒的晶核，最终形成超粗碳化钨粉；在碳化过程中，当PLC控制系统检测到进料时间达到设定值时，发送停止信号给预热器I1、阀门II和喷粉枪，预热器II和喷粉枪停止工作，阀门II关闭，一段时间后，PLC控制系统再发送停止信号给预热器I和阀门I，预热器I停止工作，阀门I关闭，PLC控制系统通过调节阀门I和阀门II的关闭时间来控制钨粉和碳粉的混合比例；
[0015]当PLC控制系统检测到碳化时间达到设定值时，发送停止信号给循环风机和加热底座，循环风机和加热底座停止工作，然后再发送工作信号给阀门III，阀门III开启，碳化炉内的超粗碳化钨粉通过出料口进行出料。
[0016](3)有益效果
[0017]喷粉枪和循环风机起到了空气搅拌的作用，使钨碳混合变得更均匀，使钨粉和碳粉均匀包覆在碳化钨粉颗粒表面，继续形成碳化钨粉，既保证了超粗碳化钨粉的费氏粒度，也解决了偏析、碳黑不渗透、含碳量低的现象；整个过程无需人工，均由PLC控制系统自动控制，进料、高温碳化、出料三个步骤在同一密闭装置内进行，步骤简单，耗时短，且不受外界杂质污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]附图中的标记为:1-钨粉罐，2-碳粉罐，3-预热器I，4_钨粉管，5-阀门I，6-喷粉枪，7-碳粉管，8-预热器II，9-阀门II，10-温度传感器，11-碳化炉，12-吹气管，13-循环风机，14-吸气管，15-加热底座，16-出料口，17-阀门III，18-碳化钨粉，19-过滤膜。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0021]实施例1
[0022]一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉，如图1所示，包括有碳化炉装置、钨粉装置和碳粉装置；
[0023]碳化炉装置包括有碳化炉11、温度传感器10、加热底座15、阀门III 17、吹气管12、吸气管14、循环风机13和过滤膜19，碳化炉11内设有温度传感器10，碳化炉11的底部设有加热底座15和出料口 16，出料口 16上设有阀门III 17，循环风机13通过吹气管12与碳化炉11右侧壁的下部连接，循环风机13通过吸气管14与碳化炉11左侧壁的上部连接，吸气管14的吸气端口上设有过滤膜19 ；
[0024]钨粉装置包括有钨粉罐1、钨粉管4、预热器I 3和阀门I 5，钨粉罐I通过钨粉管4与碳化炉11顶部连接，钨粉管4上设有预热器I 3和阀门I 5 ;
[0025]碳粉装置包括有碳粉罐2、碳粉管7、预热器II 8、阀门II 9和喷粉枪6，碳化炉11右侧壁的上部设有喷粉枪6，碳粉罐2通过碳粉管7与喷粉枪6连接，碳粉管7上设有预热器II 8和阀门II 9 ；
[0026]还包括有PLC控制系统，预热器I 3、预热器II 8、喷粉枪6、温度传感器10、循环风机13、加热底座15、阀门I 5、阀门II 9和阀门III17均与PLC控制系统连接，阀门I 5、阀门II 9和阀门III 17为电磁阀门。
[0027]实施例2
[0028]一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉，如图1所示，包括有碳化炉装置、钨粉装置和碳粉装置；
[0029]碳化炉装置包括有碳化炉11、温度传感器10、加热底座15、阀门III 17、吹气管12、吸气管14、循环风机13和过滤膜19，碳化炉11内设有温度传感器10，碳化炉11的底部设有加热底座15和出料口 16，出料口 16上设有阀门III 17，循环风机13通过吹气管12与碳化炉11右侧壁的下部连接，循环风机13通过吸气管14与碳化炉11左侧壁的上部连接，吸气管14的吸气端口上设有过滤膜19 ；
[0030]钨粉装置包括有钨粉罐1、钨粉管4、预热器I 3和阀门I 5，钨粉罐I通过钨粉管4与碳化炉11顶部连接，钨粉管4上设有预热器I 3和阀门I 5 ;
[0031]碳粉装置包括有碳粉罐2、碳粉管7、预热器II 8、阀门II 9和喷粉枪6，碳化炉11右侧壁的上部设有喷粉枪6，碳粉罐2通过碳粉管7与喷粉枪6连接，碳粉管7上设有预热器II 8和阀门II 9 ；
[0032]还包括有PLC控制系统，预热器I 3、预热器II 8、喷粉枪6、温度传感器10、循环风机13、加热底座15、阀门I 5、阀门II 9和阀门III17均与PLC控制系统连接，阀门I 5、阀门
II9和阀门III 17为电磁阀门。
[0033]启动PLC控制系统，PLC控制系统发送工作信号给预热器I3、预热器II 8和加热器座15并计算预热时间，预热器I 3和预热器II 8开始分别加热钨粉管4内的钨粉和碳粉管7内的碳粉，加热底座15开始加热提高碳化炉11内的温度，通过预加热使钨粉和碳粉能在进入碳化炉11的瞬间开始进行碳化反应；温度传感器10实时监测碳化炉11内的温度，并将温度数据值反馈给PLC控制系统，PLC控制系统通过调节加热底座15的工作功率，使碳化炉11的内部温度维持在一定范围；
[0034]当PLC控制系统检测到预热时间达到设定值时，发送工作信号给喷粉枪6、循环风机13、阀门I 5和阀门II 9并计算进料时间、碳化时间；阀门I 5和阀门II 9打开，钨粉管4中预加热的钨粉落入碳化炉11中，同时喷粉枪6将预加热的碳粉喷入刚落入碳化炉11的钨粉中，钨粉和碳粉初次混合并进行碳化反应；循环风机13工作，循环风机13经吸气管14从碳化炉11左侧壁上部吸取空气，由于吸气管14的吸气端口上设有过滤膜19，碳化钨粉、钨粉和碳粉无法进入吸气管14内，保证了吸气管14、循环风机13和吹气管12不会出现堵塞的情况；吸取的空气再从碳化炉11右侧壁下部的吹气管12中吹出，将沉降在加热底座15上的碳化钨粉颗粒、钨粉和碳粉吹起，与上方刚进入碳化炉11的钨粉和碳粉二次混合；被吹起的碳化钨粉颗粒表面均匀粘附新的钨粉和碳粉，新的钨粉和碳粉继续进行碳化反应，在原来的碳化钨粉颗粒表面生成新一层碳化钨粉，并与原来的的碳化钨粉颗粒融为一体，逐渐增大碳化钨粉颗粒的晶核，最终形成超粗碳化钨粉；在碳化过程中，当PLC控制系统检测到进料时间达到设定值时，发送停止信号给预热器II 8、阀门II 9和喷粉枪6，预热器II 8和喷粉枪6停止工作，阀门II 9关闭，一段时间后，PLC控制系统再发送停止信号给预热器I 3和阀门I 5，预热器I 3停止工作，阀门I 5关闭，PLC控制系统通过调节阀门I 5和阀门II 9的关闭时间来控制钨粉和碳粉的混合比例；
[0035]当PLC控制系统检测到碳化时间达到设定值时，发送停止信号给循环风机13和加热底座15，循环风机13和加热底座15停止工作，然后再发送工作信号给阀门III 17，阀门
III17开启，碳化炉11内的超粗碳化鹤粉通过出料口 16进行出料。
[0036]以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉，其特征在于，包括有碳化炉装置、钨粉装置和碳粉装置； 所述碳化炉装置包括有碳化炉(11)、温度传感器(10)、加热底座(15)、阀门IIK17)、吹气管(12)、吸气管(14)、循环风机(13)和过滤膜(19)，碳化炉(11)内设有温度传感器(10)，碳化炉(11)的底部设有加热底座(15)和出料口(16)，出料口(16)上设有阀门III(17)，循环风机(13)通过吹气管(12)与碳化炉(11)右侧壁的下部连接，循环风机(13)通过吸气管(14)与碳化炉(11)左侧壁的上部连接，吸气管(14)的吸气端口上设有过滤膜(19); 所述钨粉装置包括有钨粉罐(I)、钨粉管(4)、预热器I (3)和阀门I (5)，钨粉罐(I)通过钨粉管(4)与碳化炉(11)顶部连接，钨粉管(4)上设有预热器I (3)和阀门I (5); 所述碳粉装置包括有碳粉罐(2)、碳粉管(7)、预热器II (8)、阀门II (9)和喷粉枪(6)，碳化炉(11)右侧壁的上部设有喷粉枪(6 )，碳粉罐(2 )通过碳粉管(7 )与喷粉枪(6 )连接，碳粉管(7 )上设有预热器II (8 )和阀门II (9 ); 还包括有PLC控制系统，所述预热器I (3)、预热器II (8)、喷粉枪(6)、温度传感器(1 )、循环风机(13 )、加热底座(15 )、阀门I (5 )、阀门II (9 )和阀门III (17 )均与PLC控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效超粗碳化钨粉生产用碳化炉，其特征在于，所述阀门I (5)、阀门II (9)和阀门111(17)为电磁阀门。
【文档编号】C01B31/34GK204237567SQ201420751464
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】郭名亮, 郭华彬, 崔宇明, 朱启伟, 郭家亮, 肖声浪 申请人:江西耀升钨业股份有限公司