一种稀土永磁材料氢资源循环利用装置及其应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种氢碎炉装置，具体涉及一种稀土永磁材料氢资源循环利用装置，尤其涉及一种钕铁硼永磁材料的氢破碎装置。
【背景技术】
[0002]稀土金属及稀土合金具有极佳的贮氢能力，在常温即可迅速吸氢并放出热量；在300°C度以上温度时又能快速将氢气释放出来(脱氢)。氢破碎作为稀土永磁高效粉碎工艺，利用了稀土合金这种吸放氢特性以及吸氢膨胀、材料脆性的特点而实现破碎，其沿晶破碎的特点使合金保持了晶粒的完整性、改善了后续气流磨粉末的粒度分布，同时氢的介入是材料具有更佳的防氧化效果，从而使稀土永磁材料性能得到提高。
[0003]经过氢破碎工艺处理的稀土永磁材料具有高的氢含量，由于吸氢反应是可逆过程，在高温烧结过程会被全部释放出来，这会导致产品出现裂纹影响了产品的使用和合格率。为此人们在氢破碎过程将一部分氢脱出，材料中含有一定量的氢起到了防氧化的作用但又不至于导致产品产生裂纹。而脱出的这部分氢约占总吸氧量的70%，直接排放到空气中造成浪费。
[0004]目前行业内尚无相关氢回收报道，其它行业中氢回收多采用PSA变压吸附法回收，其过程复杂、繁琐，采用需要专用的变压吸附剂，维护运行成本高，一次投入大。而且在该类装置中设计有喷淋塔、汽水分离、干燥等装置，对于稀土永磁材料氢破碎工艺的氢气回收过于雍余、使用效果不明显佳。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0006]本发明还有一个目的是提供一种稀土永磁材料氢资源循环利用装置，其以稀土永磁材料自身作为氢气吸收和释放的介质，反复地进行氢气回收和利用，结构简单、实用性强。
[0007]本发明还有一个目的是提供一种稀土永磁材料氢资源循环利用装置的应用方法，提高氢破碎工艺的效率，使得经过氢破碎工艺处理的稀土永磁材料将氢气释放出来后具有更佳的防氧化效果。
[0008]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种稀土永磁材料氢资源循环利用装置，包括通过管路串联联通的真空组、反应釜组和供气组，其中，
[0009]真空组，其包括至少一个真空栗，所述真空组通过第一阀门与所述管路联通；
[0010]反应釜组，其包括至少一个第一反应釜和至少一个第二反应釜，所述第一反应釜和所述第二反应釜分别通过第一支路和第二支路联通所述管路，所述第一支路和所述第二支路上分别设有第一电磁阀和第二电磁阀；
[0011]供气组，其包括氢气供气装置和保护气体供气装置，所述氢气供气装置和所述保护气体供气装置分别通过第三支路和第四支路连通所述管路，所述第三支路和所述第四支路上分别设有第三电磁阀和第四电磁阀。
[0012]优选的是，所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置，所述反应釜组，对于任意一个反应釜，其顶部设有冷却系统，所述反应釜的釜体外周设有壳体，所述釜体和所述壳体之间设有加热系统。
[0013]优选的是，所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置，所述冷却系统为冷却水装置，所述加热系统为电炉丝、耐火材料。
[0014]优选的是，所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置，所述真空组包括依次串联的机械栗和罗茨栗。
[0015]优选的是，所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置，所述第一阀门为蝶阀。
[0016]本发明还提供了一种所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置的应用方法，包括如下步骤:
[0017]步骤一、向所述第一反应釜中装填待吸氢的第一稀土永磁材料，向所述第二反应釜中装填待脱氢的第二稀土永磁材料，所述第一反应釜中的第一稀土永磁材料和所述第二反应釜的釜内重量比为1:1?2 ;
[0018]步骤二、开启所述第一阀门、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀，启动所述真空组对体系抽真空至真空度小于0.1Pa，关闭所述第一阀门、所述真空组；
[0019]步骤三、启动所述第一反应釜的加热系统，使所述第一反应釜的釜内温度达到20?50°C ;启动所述第二反应釜的加热系统，使所述第二反应釜的釜内温度达到300?600 0C ;然后保温2?5h ;
[0020]步骤四、关闭所述第二电磁阀，启动所述第二反应釜的冷却系统，使所述第二反应釜的釜内温度冷却至20?50°C ;开启第三电磁阀，使所述氢气供气装置的氢气进入所述第一反应釜，保持20?80min，关闭所述第三电磁阀；
[0021]步骤五、开启所述第一阀门，启动所述真空组对体系抽真空至真空度小于0.1Pa,关闭所述第一阀门、所述真空组；
[0022]步骤六、启动所述第一反应釜的加热系统，使所述第一反应釜的釜内温度达到300?600°C，启动所述第二反应釜的加热系统，使所述第二反应釜的釜内温度达到20?50 0C ;然后保温2?5h ;
[0023]步骤七、开启所述第一阀门，启动所述真空组对体系抽真空至真空度小于0.1Pa,关闭所述第一阀门、所述真空组；
[0024]步骤八、开启所述第四电磁阀，使所述保护气体供气装置向所述第一反应釜、第二反应釜内注入保护气体，至所述第一反应釜、第二反应釜内压力达到0.01?0.1MPa，关闭所述第一电磁阀、第二电磁阀和第四电磁阀，启动所述第一反应釜的冷却系统，使得所述第一反应釜的釜内温度降低至低于40°C，开启所述第一反应釜的出料口，取出已完成脱氢的所述第一反应釜中的第一稀土永磁材料；
[0025]步骤九、向所述第一反应釜中装填新的待吸氢的第三稀土永磁材料，重复步骤二至步骤八，至所述第二反应釜中的第二稀土永磁材料需要更换时停止。
[0026]本发明还提供了一种所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置的应用方法，包括如下步骤:
[0027]步骤a、向所述第一反应釜中装填待吸氢的第一稀土永磁材料，向所述第二反应釜中装填待脱氢的第二稀土永磁材料，所述第一反应釜中的第一稀土永磁材料和所述第二反应釜中的第二稀土永磁材料重量比为1:0.8?1.2 ;
[0028]步骤b、开启所述第一阀门、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀，启动所述真空组对体系抽真空至真空度低于0.1Pa，关闭所述第一阀门、所述真空组；
[0029]步骤C、启动所述第一反应釜的加热系统，使所述第一反应釜的釜内温度达到20?50°C，启动所述第二反应釜的加热系统，使所述第二反应釜的釜内温度达到300?600 0C ;然后保温2?5h ;
[0030]步骤d、启动所述真空组对体系抽真空至真空度小于0.1Pa，关闭所述第一阀门和真空组；
[0031]步骤e、关闭所述第一电磁阀，开启所述第四电磁阀，使所述保护气体供气装置向所述第二反应釜内注入保护气体，至所述第二反应釜内压力达到0.01?0.1MPa，关闭所述第二电磁阀、第四电磁阀，启动所述第二反应釜的冷却系统，使得所述第二反应釜的釜内温度降至低于40°C，开启所述第二反应釜的出料口，取出已完成脱氢的所述的第二反应釜中的第二稀土永磁材料；开启所述第一电磁阀、所述第三电磁阀，使所述氢气供气装置的氢气进入所述第一反应釜，保持20?80min，关闭所述第一电磁阀、所述第三电磁阀；
[0032]步骤f、向所述第二反应釜中装填新的待吸氢的第三稀土永磁材料，开启所述第一阀门、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀，启动所述真空组对体系抽真空至真空度小于0.1Pa，关闭所述第一阀门、所述真空组；
[0033]步骤g、启动所述第一反应釜的加热系统，使所述第一反应釜的釜内温度达到300?600°C，启动所述第二反应釜的加热系统，使所述第二反应釜中的第三稀土永磁材料的温度达到20?50 °C ;然后保温2?5h ;
[0034]步骤h、开启所述第一阀门，启动所述真空组对体系抽真空至真空度小于0.1Pa,关闭所述第一阀门和真空组；
[0035]步骤1、关闭所述第二电磁阀，开启所述第四电磁阀，使所述保护气体供气装置向所述第一反应釜内注入保护气体，至所述第一反应釜内压力达到0.01?0.1MPa，关闭所述第一电磁阀、第四电磁阀，启动所述第一反应釜的冷却系统，使得所述第一反应釜的釜内温度降至低于40°C，开启所述第一反应釜的出料口，取出已完成脱氢的所述的第一反应釜中的第一稀土永磁材料；开启所述第二电磁阀、所述第三电磁阀，使所述氢气供气装置的氢气进入所述第二反应釜，保持20?80min，关闭所述第二电磁阀、所述第三电磁阀；
[0036]步骤j、向所述第一反应釜中装填新的待吸氢的第四稀土永磁材料，重复步骤b至步骤i。
[0037]优选的是，所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置的应用方法，所述步骤二前，启动所述第二反应釜的加热系统，使所述第二反应釜的釜内温度达到20?50°C，开启所述第二电磁阀和所述第三电磁阀，使所述氢气供气装置的氢气进入所述第二反应釜，保持20?80min，关闭所述第二电磁阀和所述第三电磁阀。
[0038]优选的是，所述的稀土永磁材料氢资源循环利用装置的应用方法，所述