氢化粉碎设备制造技术

一种氢化粉碎设备，包括反应罐、移动式耙形电阻加热器、真空泵、真空罐、氢气瓶、氩气瓶、气体控制柜、电气控制柜、台架和粉料罐。真空泵、真空罐依次与反应罐连接。氢气瓶、氩气瓶通过气体控制柜与反应罐连接。反应罐安装在台架上。反应罐包括槽体、管子、罐门、出料漏斗、真空阀门、通气阀门和放水阀门。管子沿纵向装于槽体中。罐门装于槽体左侧。罐门上设有真空阀门和通气阀门。出料漏斗装于槽体右侧。出料漏斗右端为漏斗出口。漏斗出口装有碟阀和夹阀。槽体底部装有放水阀门。移动式耙形电阻加热器位于反应罐的上方。本实用新型专利技术的优点是：无氢气爆炸的隐患，热交换效率高，少氧化，无积粉，效果好，快速，出料方便，生产效率高。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术为具有储氢特性的稀土永磁合金，稀土储氢合金生产粗粉(10～1000μm)的粉碎装置，尤其适宜于钕铁硼永磁体制粉的氢化粉碎设备。
技术介绍
现在随着电脑和手机小型化的迅猛发展，也直接地带动钕铁硼永磁体向小型化，高性能化方向发展，因为硬盘驱动器的VCM以及手机上的振动电机，微型扬声器等器件，都要求小型化高性能的钕铁硼永磁体来制造。制造高性能的钕铁硼永磁体必须采用低氧工艺，而氢化粉碎技术(HD技术)比机械方法优越减少制粉的氧含量，提高制粉效率(2-3倍)，粉末呈单晶形状，这些都有利于提高永磁性，所以氢化粉碎技术(HD技术)是低氧工艺的重要一环。氢化粉碎技术(HD技术)早在1985年就出现了，国内误译为“氢爆法”，这是一种物理化学方法，与机械制粉法有很大的区别。氢化粉碎工艺过程是活化，吸氢，脱氢，冷却等四过程，参与反应的要素包括合金稀土含量，氢气压力，温度等。粉碎原理是钕铁硼合金中有两个相，主相Nd2Fe14B和富钕相(Nd90Fe10)，它们在一定条件下分别形成氢化物Nd2Fe14BH5，NdH2，由于氢原子进入晶格，使晶格膨胀，合金从内部产生无数裂纹，合金变得疏松而粉化，这就是粉碎原理。在氢化时，它放出热量。这种粉末状态的氢化物是不稳定的，其磁性也变了，必须脱氢复原成主相Nd2Fe14B粉末，脱氢必须加热＜600℃，脱氢是不能脱净的，富钕相氢化物在1040℃下才能完全脱净。1996年以来，氢化粉碎技术得到发展和应用，近年来国外和国内已经申请了一些设备专利，它们各具特点，但是在安全化和高效率化方面还存在问题。安全化有具体要求反应容器能抗氢脆，氢气不与加热体接触反应，能耐600℃温度，能耐0.2～0.6Mpa，氢气不泄漏。出粉时，Ar密封不出现烧粉和积粉现象。在HD工艺过程中，活化时加热，抽真空；吸氢时有氢压，需要冷却；脱氢时加热，抽真空；冷却时充Ar，水冷。可见加热，冷却交替进行，气氛(H2，Ar，真空)也不断变换。热交换效率也就决定了生产效率，尤其粉料冷却到室温，需要很长时间。国内和国外采用高压气淬炉结构的氢化炉，加热，冷却在一个大的容器中进行，热交换效率低下，用Ar气流冷却还有细粉扬尘和积粉收集的问题。装料500KG的氢化炉工作周期长达32小时。旋转罐水冷却对于最后粉末出炉时间的缩短是有利的，但是旋转动密封状态下进行吸氢和脱氢反应过程是很不安全的。单罐多工位氢化粉碎设备，在安全性和效率方面有很大的改进，但是单罐的出粉周期仍然太长。上述问题就是本技术要解决的课题。
技术实现思路
本技术的目的是解决氢化粉碎装置存在的安全隐患，生产周期长和出粉不方便的问题，提供一种并列管式反应器的新型氢化粉碎设备。本技术的所述的氢化粉碎设备包括反应罐、移动式耙形电阻加热器、真空泵、真空罐、氢气瓶、氩气瓶、气体控制柜、电气控制柜、台架和粉料罐。真空泵、真空罐依次与反应罐连接。氢气瓶、氩气瓶通过气体控制柜与反应罐连接。反应罐安装在台架上。反应罐包括槽体、管子、罐门、出料漏斗、真空阀门、通气阀门和放水阀门。管子沿纵向装于槽体中。罐门装于槽体左侧。罐门上设有真空阀门和通气阀门。出料漏斗装于槽体右侧。出料漏斗右端为漏斗出口。漏斗出口装有碟阀和夹阀。槽体底部装有放水阀门。移动式耙形电阻加热器位于反应罐的上方。罐门通过螺栓与槽体连接。罐门上设有门轴和把手。耙形电阻加热器由板式电阻元件构成。耙形电阻加热器由四个板式电阻元件构成。槽体中的管子为9个。本技术的核心在于把反应罐设计成类似于热交换器，被粉碎的物料分散放于并列的小管中，反应罐水平放置，左端为进料密封门，右端为出料可密封漏斗。加热用移动式耙形电阻加热器插入管组的缝隙中，能实现高效而均匀地加热。冷却用冷水放入罐壳中使冷水环绕每根管子而后从槽底出水口排除。出粉时用起吊运输系统将反应罐垂直立放，在重力作用下粉料从各管汇流入漏斗，再通过阀门，在密封状态下进入粉料罐。全过程用微机控制。本技术有益效果是由于反应罐有效体积较小，抗压，密封盖口又处于冷端，反应罐内氢气与加热器是隔离的，因此反应罐破裂氢气泄漏的机率很小，消除了氢气爆炸的隐患。被粉碎的物料分散放于并列的小管中，它们距离热源或冷水仅有几公分的距离，冷却和加热器是可以移动的，系统的热惯性较小，因此本技术的氢化粉碎装置有很高的热交换效率，也就是很短的生产周期，仅几小时。反应罐垂直立放，密封出料，效果是安全的，少氧化，无积粉，快速，出料方便。本技术所述的氢化粉碎装置，由于多反应罐多工位循环运转，可以获得很高的生产效率。附图说明图1是氢化粉碎设备的结示意图；图2是并列多管式反应罐结构图；图3是图2的左视图；图4是图2的A-A剖视图；图5是反应罐加热状态示意图；图6是图5的A-A剖视图；图7是反应罐冷却状态示意图；图8是图7的A-A剖视图；图9是氢化粉碎反应罐出料状态示意图。图中，1真空阀门2通气阀门3罐门31门轴32螺栓33门把手4合金原料(钕铁硼永磁合金块或SC片)5漏斗6漏斗出口7放水阀门8槽体9管子10反应罐11移动式耙形电阻加热器111、112、113、114板式电阻元件12电气控制柜13台架14机械真空泵15真空罐16气体控制柜17氢气瓶18氩气瓶19冷却水20排放冷却水21碟阀22夹阀23粉料罐具体实施方式如图1所示，本技术所述的氢化粉碎装置由并列多管式反应罐10、移动式耙形电阻加热器11、气体控制柜16、电气控制柜12、真空罐15与真空泵14组成的真空系统和起吊运输系统构成。本技术的技术思想核心在于把反应罐设计成类似于热交换器，其结构如图2-图4所示。反应罐10由9根方正排列的不锈钢管子(1Cr18Ni9Ti)9组成，合金原料4(钕铁硼永磁合金块或SC片)被分散到各个管子9中，由于管子9直径比一般炉膛小(ф100左右)，使原料与热源(或冷水)保持较小的距离，以利于热交换。管组依靠两端大法兰并联固定，左端设有可以开闭的罐门3，罐门3上设有通气阀门2和真空阀门1，右端固定了出料漏斗5，漏斗出口6出料时可打开。一边开放的U形罐壳与两端法兰形成一槽体8，槽体8下方设放水阀门7，用于排放冷却水20。本反应罐10密封可靠，氢气与加热体完全隔离，无转动和滑动部件，能承授较高气体压力。将耙式电阻加热器11垂直插入管子9的间隙当中，就能实现内部均匀快速地加热。实现冷却环境比其他设备都容易，移开加热器11后马上通入冷水，使冷水环绕每根管子9而后从槽底出水口7排出。出粉时，用起吊运输系统将反应罐10垂直立放，在重力作用下粉料从各管子9汇流入漏斗5，再通过碟阀21、夹阀22，密封状态下进入粉料罐。如图7、图8所示，由四个板式电阻元件111、112、113、114组成移动式耙形电阻加热器11。当设备处于活化或脱氢工段时，反应罐需要加热，将加热器插入管组的缝隙中，能实现高效而均匀地加热。在吸氢和冷却工段，反应罐10需要冷却，本技术反应罐10冷却状态如图7、图8所示，冷却水19注满槽体8后，打开放水阀门7放水，维持水面平衡，达到快速地热交换。在管内充入Ar气，以实现高效地冷却。在冷却的过程中，管内粉料是静止的，Ar气没有浮扬细粉的问题。本技术节省了大的风冷系统或大的水冷系统。当罐内粉料冷却到室温时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢化粉碎设备，包括反应罐、移动式耙形电阻加热器、真空泵、真空罐、氢气瓶、氩气瓶、气体控制柜、电气控制柜、台架和粉料罐；真空泵、真空罐依次与反应罐连接；氢气瓶、氩气瓶通过气体控制柜与反应罐连接；反应罐安装在台架上；其特征在于：反应罐包括槽体、管子、罐门、出料漏斗、真空阀门、通气阀门和放水阀门；管子沿纵向装于槽体中；罐门装于槽体左侧，罐门上设有真空阀门和通气阀门；出料漏斗装于槽体右侧，出料漏斗右端为漏斗出口，漏斗出口装有碟阀和夹阀；槽体底部装有放水阀门；移动式耙形电阻加热器位于反应罐的上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虞才，
申请(专利权)人：陈虞才，陈航，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]