一种氢碎炉的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种氢碎炉，包括炉体8前端安装有炉门4，气动控制系统21和真空发生系统22分别通过气体管道与炉体8连通；在炉体8内设有加热室7，加热室7内设有反应料桶15，炉体8后端设有水冷风机13；所述反应料桶15两端分别设有气体过滤板18，加热室7前端设有通风孔5，后端设有圆孔；炉门4外侧安装有驱动反应料桶旋转的旋转系统。本发明的目的在于提供一种真空效果更好，安全性更高，氢碎效率更快，氢碎粉末粒度更小、更均匀的粉碎稀土合金的设备。本发明设备采用完全自动化操作程序，在标准操作温度下，使稀土合金特别是钕铁硼合金在密闭的环境里实现充分吸氢膨胀、完全脱氢分解的连续过程。
【专利说明】一种氢碎炉
【技术领域】
[0001]本发明涉及稀土合金的氢破碎装置，具体为一种内热型氢碎炉。
【背景技术】
[0002]氢碎炉是一种通过非机械力将锭状或片状稀土合金材料形成粉末。主要通过氢气与稀土合金(如钕铁硼合金Nd2Fel4B)进行反应，利用稀土合金(如钕铁硼合金)在吸氢和放氢过程中本身所产生的沿晶断裂和穿晶断裂导致稀土合金粉化，形成一个脆化和破碎过程，从而得到一定粒度的稀土合金粉末的一种工艺设备。
[0003]现有的氢碎炉要么产品生产周期长，一般需12-20小时；要么缺少安全报警和泄压装置，安全性差；一般通过机械传动，造成密封性能不好，真空度低；合金与氢气接触面积大，粉体堆积，容易造成生产的产品粒度不均匀，质量差；以上原因均会造成粉体不能满足高性能产品加工日益增长的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种真空效果更好，安全性更高，氢碎效率更快，氢碎粉末粒度更小、更均匀的粉碎稀土合金的设备。本发明设备采用完全自动化操作程序，在标准操作温度下，使稀土合金特别是钕铁硼合金在密闭的环境里实现充分吸氢膨胀、完全脱氢分解的连续过程。
[0005]本发明通过以下方案实现:
[0006]一种氢碎炉，包括炉体8前端安装有炉门4，气动控制系统21和真空发生系统22分别通过气体管道与炉体8连通；在炉体8内设有加热室7，加热室7内设有反应料桶15，炉体8后端设有水冷风机13 ;所述反应料桶15两端分别设有气体过滤板18，加热室7前端设有通风孔5，后端设有圆孔；炉门4外侧安装有驱动反应料桶旋转的旋转系统。
[0007]加热室7内设置有承载反应料桶15的滚动托轮17，用于支撑并帮助反应料桶15转动，加热室7内接近反应料桶15后端设有限位挡轮，限位挡轮的作用防止反应料桶前后窜动。加热室7前端的通风孔5可通过安装在炉体上的活动孔盖6封闭，加热室7后端的圆孔通过插板阀12密封，加热室7与水冷风机13之间设有引风道14。
[0008]旋转系统包括炉门4外侧安装有驱动电机I以及炉内有旋转传动轴16 ;旋转传动轴16 —端与驱动电机I的轴接端活动连接,另一端与反应料桶15活动连接,驱动电机I可通过驱动旋转传动轴16带动反应料桶15转动,驱动电机I通过磁稱合2驱动旋转传动轴16旋转。
[0009]反应料桶15内部均分成2-10格；加热室7横截面为正六边形或正八边形，内壁分布有呈三角形连接的加热管。炉门4和炉体8均为双层夹套结构，外壁均连接有进出水口。炉体8上安装有氩气或氦气接口、压力表9和安全泄压阀10。
[0010]本发明的有益效果:
[0011]1.反应料桶15上安装有气体过滤板18，防止气体交换时的粉体扩散。反应料桶内均分成2-10格，使桶内块状或锭状合金间隔开来，减少重叠表面积，增大合金与氢气的反应面积,能使合金充分与氢气接触反应。
[0012]2.加热室前端开有可关闭的通风孔，后端开有可密封的圆孔，使加热室内外气体可在设定条件下循环流动，降温效果明显。
[0013]3.水冷电机将加热室内的高温气体抽至加热室外与炉体钢壁内侧做热交换，经冷却的气体进入加热室内，循环流动的气流加速降低反应料桶15周围及反应料桶15内合金粉末的温度，使反应料桶15内已破碎的钕铁硼合金粉末更加均匀细化。
[0014]4.用氩气或氦气能有效加快冷却。并使破碎的钕铁硼粉末含氧量少，有利于提高其磁性能。
[0015]5.炉体是一个带支撑的双层钢壁圆柱体，双层钢壁内冷却水可以与炉体外冷却水循环，内侧钢壁可与炉内高温气体进行热交换，可以将炉外冷却水泵入双层钢壁内，炉内高温气体通过内层钢壁与冷却水连续不断进行热交换，炉内冷却水吸收内层钢壁的热量，给反应炉内的气体降温，变热的水流出炉体至散热塔。如此不断循环，可以加速给料桶内已破碎的产品降温。
[0016]6.由磁耦合传动解决炉腔前端动密封泄漏问题，密封的水冷电机保证炉腔后端静密封，从而使炉腔的真空度得到保障。炉腔前端由磁耦合传递旋转力矩，避免了动密封(机械密封)造成的泄漏或密封性差的问题，炉腔后端由水冷电机拉动炉内高温气体流动，降温效果明显。
[0017]7.驱动电机通过磁I禹合的旋转传动穿过炉门的传动轴，由旋转传动轴传递旋转力矩，将转矩传给炉内加热室里的反应料桶，托轮由耐高温材料制作，支撑反应料桶匀速转动。反应料桶匀速转动，料桶内的块状钕铁硼合金跟随翻动起来，使其各个表面充分与氢气反应，从而保证钕铁硼合金充分吸氢膨胀。与静态氢碎相比，大大提高了吸氢、脱氢效率与质量，为最终细化钕铁硼合金提供了帮助。
[0018]8.采用气动控制系统21实现完全自动化操作程序，在标准操作温度下，使稀土合金特别是钕铁硼合金在密闭的环境里实现充分吸氢膨胀、完全脱氢分解的连续过程。安全阀和压力表由安全控制系统监控，当炉内超压时，系统自动开启泄压阀泄压，自动开启炉门，从而保证炉内气体压力，起到安全保护作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明氢碎炉的结构示意图；
[0020]图2为本发明氢碎炉的截面图；
[0021]其中:1、电机，2、磁耦合，3、门架，4、炉门，5、通风孔，6、气动阀门，7、加热室，8、炉体，9、压力表，10、安全阀，11、气缸，12、插板阀，13、水冷电机，14、引风道，15、反应料桶，16、旋转传动轴，17、滚动托轮，18、气体过滤板，19、驱动块，20、加热管，21、气动控制系统，22、
真空发生系统。
【具体实施方式】
[0022]一种氢碎炉，包括炉体8前端安装有炉门4，气动控制系统21和真空发生系统22分别通过气体管道与炉体8连通；炉门4和炉体8均为双层夹套结构，外壁均连接有进出水口。炉体8上安装有氩气或氦气接口、压力表9和安全泄压阀10。炉门4外侧安装有驱动反应料桶旋转的旋转系统。旋转系统包括炉门4外侧安装有驱动电机I以及炉内有旋转传动轴16 ;旋转传动轴16 —端与驱动电机I的轴接端活动连接，另一端与反应料桶15活动连接，驱动电机I可通过驱动旋转传动轴16带动反应料桶15转动,驱动电机I通过磁I禹合2驱动旋转传动轴16旋转。
[0023]在炉体8内设有加热室7，加热室7内设有反应料桶15，反应料桶15两端分别设有气体过滤板18，反应料桶15内部均分成2-10格，加热室7内设置有承载反应料桶15的滚动托轮17，滚动托轮17用于支撑并帮助反应料桶15转动，加热室7内接近反应料桶15后端设有限位挡轮；加热室7前端由安装在炉门4内侧的门架3密封，加热室7前端的侧壁圆周上开有均匀分布的4-10个可通过安装在炉体上的活动孔盖6封闭的通风孔5，加热室7后端的圆孔通过插板阀12密封，加热室7后端通过引风道14与炉体8后端的水冷风机13相连通；加热室7横截面为正六边形或正八边形，内壁分布有呈三角形连接的加热管。
[0024]本发明，炉体8是一个带支撑的双层钢壁圆柱体，炉体8前端设有炉门4，炉体后端安装有带密封法兰的水冷电机13，炉门4外表面安装有驱动电机I和磁耦合2装置，磁耦合2 —端与驱动电机I轴连接，另一端与旋转传动轴16连接，旋转传动轴16的另一端穿过安装在炉门4内表面的门架3与反应料桶15端盖的驱动块19连接，以驱动反应料桶15旋转，因此解决炉腔前端动密封泄漏问题。加热室7固定在炉体8中央，加热管三角形连接，间隔均匀地分布于加热室7内表面；工作时，加热室7前端由安装在炉门4上的门架3密封板密封，气动阀门6将通风孔5封闭，加热室后端由气缸11推动插板阀12密封，以保证加热室内温度恒定，如此双重密封，也使加热室7内的反应料桶15的真空度及反应温度更能得到保障。反应料桶15置于加热室7内的托轮17上，滚动的托轮17利于反应料桶15匀速转动，反应料桶15内的块状或锭状合金跟随翻动起来，使其各个表面充分与氢气反应，从而保证钕铁硼合金充分吸氢膨胀；吸氢饱和后，加热，启动脱氢程序，并抽走氢气，脱氢时反应料桶15匀速转动也使合金脱氢分解完全，得到均匀细化的钕铁硼合金粉末；抽完氢气再充入氩气或氦气加快冷却。水冷风机13将加热室7内的高温气体从加热室7后端抽至加热室7外与炉体8钢壁内侧做热交换，冷却后的气体通过加热室7前端的通风孔5进入加热室7，如此循环流动并逐渐降温的气体，可加速降低反应料桶15周围的温度并通过气体过滤板18使反应料桶15内的破碎粉末迅速降温。
[0025]在炉内压力表9显示出现高压时，安全控制系统会自动报警，同时安全阀10会自动开启，解除高压。泄压后控制系统也会自动开启炉门。炉体还设有各类接口与真空发生系统，气动控制系统以及电气控制系统连接以配合相关机构或动作的运行。
【权利要求】
1.一种氢碎炉，包括炉体(8)、炉门(4)、气动控制系统(21)及真空发生系统(22)，其特征在于:在炉体(8)内设有加热室(7)，加热室(7)内设有反应料桶(15)，炉体(8)后端设有水冷风机(13);所述反应料桶(15)两端分别设有气体过滤板(18)，加热室(7)前端设有通风孔(5)，后端设有圆孔；炉门(4)外侧安装有驱动反应料桶旋转的旋转系统。
2.如权利要求1所述的氢碎炉，其特征在于:所述加热室(7)内设置有承载反应料桶(15)的滚动托轮(17)。
3.如权利要求1所述的氢碎炉，其特征在于:加热室(7)前端的通风孔(5)可通过安装在炉体上的活动孔盖(6)封闭。
4.如权利要求3所述的氢碎炉，其特征在于:加热室(7)后端的圆孔通过插板阀(12)密封。
5.如权利要求4所述的氢碎炉，其特征在于:加热室(7)与水冷风机(13)之间设有引风道(14)。
6.如权利要求1-5任意一项所述的氢碎炉,其特征在于:所述旋转系统包括炉门(4)夕卜侧安装有驱动电机(I)以及炉内有旋转传动轴(16);旋转传动轴(16) —端与驱动电机(I)的轴接端活动连接，另一端与反应料桶(15)活动连接,驱动电机(I)可通过驱动旋转传动轴(16)带动反应料桶(15)转动。
7.如权利要求6所述的氢碎炉，其特征在于:驱动电机(I)通过磁耦合(2)驱动旋转传动轴(16)旋转。
8.如权利要求6所述的氢碎炉，其特征在于反应料桶(15)内部均分成2-10格。
9.如权利要求6所述的氢碎炉，其特征在于:所述加热室(7)横截面为正六边形或正八边形，内壁分布有呈三角形连接的加热管。
10.如权利要求6所述的氢碎炉，其特征在于炉门(4)和炉体(8)均为双层夹套结构，外壁均连接有进出水口。
11.如权利要求10所述的氢碎炉，其特征在于炉体(8)上安装有氩气或氦气接口、压力表(9)和安全泄压阀(10)。
【文档编号】B22F9/04GK103624263SQ201310666626
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】邓聚金, 曾玲娟, 龚斌, 吕道锋, 龙厚炳, 严远卿 申请人:赣州虔东稀土集团股份有限公司