制备超粗钨粉的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种制备超粗钨粉的系统及方法，其中，所述制备超粗钨粉的系统包括：氧化钨均匀掺杂‑干燥一体化设备和还原单元，所述氧化钨均匀掺杂‑干燥一体化设备包括搅拌罐、掺杂装置、加压装置、真空装置和加热装置。所述掺杂装置内限定出掺杂空间，且掺杂空间分别与搅拌罐、加压装置、真空装置和加热装置相连。利用真空装置对掺杂装置进行抽真空，搅拌罐内的掺杂溶液由于气压差迅速进入掺杂空间并对氧化钨进行浸润，并通过加压装置进行加压渗透，从而达到掺杂均匀的目的。通过将加热装置与掺杂空间相连，可以直接在掺杂空间内对原料进行高温真空干燥，无需进行二次转序，进而降低生产人员劳动强度，提高原料纯度、产品质量和合格率。

【技术实现步骤摘要】
制备超粗钨粉的系统及方法
本专利技术属于粉末冶金
，具体涉及一种制备超粗钨粉的系统及方法。
技术介绍
硬质合金经过一个世纪的发展，现在已逐渐往超粗和超细晶粒两个方向发展，超粗钨基硬质合金具有良好的强度和韧性等优点，所以越来越广泛应用于石油钻采、地矿工具、冲压模具、硬面材料等领域。优质的超粗钨粉是制备超粗硬质合金的原料，钨粉粒度直接影响到硬质合金的质量。现阶段生产超粗钨粉主要有湿氢还原、高温低氢慢推舟还原、粗粒度氧化钨还原、掺杂增粗等方式。在掺杂增粗方面由于仲钨酸铵煅烧形成氧化钨过程中，粉末形貌具有一定的遗传特性，导致氧化钨为多个颗粒聚集而成的大颗粒，在颗粒内部存在许多沟槽，Na/Li等晶粒生长促进元素无法有效覆盖，导致掺杂不均匀，使制备的超粗钨粉分布不均，粒度控制不稳定。因此，现有超粗钨粉的制备方法有待改善。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备超粗钨粉的系统及方法，使用该系统进行碱金属盐掺杂氧化钨，可以制备出粒度均匀的超粗钨粉，并且无需进行转序干燥，很大程度上减少了因为转序产生的二次污染，保证了原料的纯度。在本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种制备超粗钨粉的系统。根据本专利技术的实施例，所述制备超粗钨粉的系统包括：氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备，所述氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备包括：搅拌罐，所述搅拌罐内设有搅拌组件，并且所述搅拌罐上设有碱金属盐入口和水入口；r>掺杂装置，所述掺杂装置内限定出掺杂空间，所述掺杂空间内设有滤网形成的盛料组件，所述盛料组件内装填有氧化钨，并且所述搅拌罐与所述掺杂空间通过输液管相连，所述输液管上设有第一阀门；加压装置，所述加压装置与所述掺杂空间相连；真空装置，所述真空设备与所述掺杂空间相连；加热装置，所述加热装置与所述掺杂空间相连；还原单元，所述还原单元具有氢气入口、掺杂后氧化钨粉入口和超粗钨粉出口，所述掺杂后氧化钨粉入口与所述掺杂空间相连。根据本专利技术实施例的制备超粗钨粉的系统，通过利用真空装置对掺杂空间进行抽真空，可以将氧化钨孔隙和沟槽中的气体抽走，然后开启第一阀门，搅拌罐内的掺杂溶液由于气压差迅速通过输液管进入掺杂空间并对氧化钨进行浸润，并通过加压装置对掺杂空间进行加压，从而对掺杂空间内的氧化钨进行加压渗透，使得掺杂溶液与氧化钨在掺杂空间内得到充分接触，由此达到掺杂均匀的目的。然后对掺杂空间内的物料进行滴液，同时开启第一阀门，使得剩余的掺杂溶液回流至搅拌罐中，然后关闭第一阀门，开启加热装置，即通过加热装置向掺杂空间提供热源，同时采用真空装置对掺杂空间进行抽真空，可以直接在掺杂空间内对掺杂后的氧化钨进行高温真空干燥，无需进行二次转序从而完成掺杂干燥，进而降低生产人员劳动强度，提高原料纯度，提高产品质量和合格率，最后将得到的掺杂后氧化钨粉供给至还原单元中与氢气接触进行还原，即可得到纯度高以及粒径分布均匀的超粗钨粉。另外，根据本专利技术上述实施例的制备超粗钨粉的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述盛料组件可上下移动的设在所述掺杂空间内。由此，方便进行装料操作、卸料操作以及滴液操作等。在本专利技术的一些实施例中，所述掺杂装置顶部设有起吊组件，所述起吊组件与所述盛料组件相连。由此，可以轻易地将装有大量原料的所述盛料组件进行上下移动，操作更加便捷，大大节约了人力成本。在本专利技术的一些实施例中，所述输液管与所述掺杂空间底端相连。由此，掺杂溶液不仅可以通过所述输液管进入所述掺杂装置，且掺杂结束后，掺杂溶液可以通过所述输液管直接回流至所述搅拌罐中。在本专利技术的一些实施例中，所述加压装置为氮气罐。由此，氮气为无色、无毒、无味的气体，其化学性质很稳定，常温下很难跟其它物质发生反应，具有较高的安全性，且氮气是空气的主要成分，来源较为丰富。在本专利技术的一些实施例中，所述掺杂装置外围设有夹套。由此，通过将夹套作为真空干燥过程中所需热源的容器包覆于掺杂装置外围，可以为真空干燥过程提供均匀的热源，提高干燥效率。在本专利技术的一些实施例中，所述加热装置为热油加热装置，所述热油加热装置通过管道与所述夹套相连，并且所述管道上设有第二阀门。由此，可以提高干燥效率。在本专利技术的一些实施例中，所述掺杂空间内设有真空度检测计。由此，可以实时对掺杂空间内的真空度进行监测。在本专利技术的一些实施例中，所述的氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备进一步包括：控制装置，所述控制装置分别与所述第一阀门、所述第二阀门、所述真空度检测计、所述起吊组件、所述真空装置、所述加压装置和所述加热装置相连。由此，可以实现自动化生产，降低了生产人员的劳动强度，提高了生产效率，保证了整个工艺的生产流程稳定性，提高了产品的一致性。在本专利技术的一些实施例中，所述掺杂装置顶部可拆卸，并且所述掺杂装置顶部设有可视窗口。由此，方便进行装料操作、卸料操作、滴液操作以及后续对设备进行维修保养。通过掺杂装置顶部的可视窗口可以随时观察掺杂装置内的反应情况。在本专利技术的一些实施例中，所述还原单元为管式炉。由此，管式炉具有安全可靠、操作简单、控温精度高、保温效果好、温度范围大、炉膛温度均匀性高、温区多、可选配气氛等优点，容易满足生产需求。在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种利用上述系统制备超粗钨粉的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将碱金属盐和水供给至所述搅拌罐搅拌罐中进行搅拌，以便得到碱金属盐溶液；(2)开启所述真空装置，待所述掺杂空间内真空度达到预定阈值，开启所述第一阀门，使得所述搅拌罐搅拌罐中的所述碱金属盐溶液与所述盛料组件内装填的氧化钨进行接触，待所述氧化钨完全浸没，关闭所述第一阀门，开启所述加压装置，待压力达到预定阈值后进行真空加压浸渍；(3)泄压，然后开启所述第一阀门，并且对真空加压浸渍后的氧化钨进行滴液；(4)关闭所述第一阀门，开启所述真空装置和所述加热装置对滴液后的氧化钨进行真空干燥，以便得到掺杂后氧化钨；(5)将所述掺杂后氧化钨供给至所述还原单元中与所述氢气接触进行还原，以便得到超粗钨粉。根据本专利技术实施例的利用上述系统制备超粗钨粉的方法，通过利用真空装置对掺杂空间进行抽真空，可以将氧化钨孔隙和沟槽中的气体抽走，然后开启第一阀门，搅拌罐内的掺杂溶液由于气压差迅速通过输液管进入掺杂空间并对氧化钨进行浸润，并通过加压装置对掺杂空间进行加压，从而对掺杂空间内的氧化钨进行加压渗透，使得掺杂溶液与氧化钨在掺杂空间内得到充分接触，由此达到掺杂均匀的目的。然后对掺杂空间内的物料进行滴液，同时开启第一阀门，使得剩余的掺杂溶液回流至搅拌罐中，然后关闭第一阀门，开启加热装置，即通过加热装置向掺杂空间提供热源，同时采用真空装置对掺杂空间进行抽真空，可以直接在掺杂空间内对掺杂后的氧化钨进行高温真空干燥，无需进行二次转序从而完成掺杂干燥，进而降低生产人员劳动强度，提高原料纯度，提高产品质量和合格率，最后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备超粗钨粉的系统，其特征在于，包括：/n氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备，所述氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备包括：/n搅拌罐，所述搅拌罐内设有搅拌组件，并且所述搅拌罐上设有碱金属盐入口和水入口；/n掺杂装置，所述掺杂装置内限定出掺杂空间，所述掺杂空间内设有滤网形成的盛料组件，所述盛料组件内装填有氧化钨，并且所述搅拌罐与所述掺杂空间通过输液管相连，所述输液管上设有第一阀门；/n加压装置，所述加压装置与所述掺杂空间相连；/n真空装置，所述真空设备与所述掺杂空间相连；/n加热装置，所述加热装置与所述掺杂空间相连；/n还原单元，所述还原单元具有氢气入口、掺杂后氧化钨粉入口和超粗钨粉出口，所述掺杂后氧化钨粉入口与所述掺杂空间相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备超粗钨粉的系统，其特征在于，包括：
氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备，所述氧化钨均匀掺杂-干燥一体化设备包括：
搅拌罐，所述搅拌罐内设有搅拌组件，并且所述搅拌罐上设有碱金属盐入口和水入口；
掺杂装置，所述掺杂装置内限定出掺杂空间，所述掺杂空间内设有滤网形成的盛料组件，所述盛料组件内装填有氧化钨，并且所述搅拌罐与所述掺杂空间通过输液管相连，所述输液管上设有第一阀门；
加压装置，所述加压装置与所述掺杂空间相连；
真空装置，所述真空设备与所述掺杂空间相连；
加热装置，所述加热装置与所述掺杂空间相连；
还原单元，所述还原单元具有氢气入口、掺杂后氧化钨粉入口和超粗钨粉出口，所述掺杂后氧化钨粉入口与所述掺杂空间相连。


2.根据权利要求1所述的制备超粗钨粉的系统，其特征在于，所述盛料组件可上下移动的设在所述掺杂空间内；
任选地，所述掺杂装置顶部设有起吊组件，所述起吊组件与所述盛料组件相连；
任选地，所述输液管与所述掺杂空间底端相连；
任选地，所述加压装置为氮气罐。


3.根据权利要求2所述的制备超粗钨粉的系统，其特征在于，所述掺杂装置外围设有夹套；
任选地，所述加热装置为热油加热装置，所述热油加热装置通过管道与所述夹套相连，并且所述管道上设有第二阀门；
任选地，所述掺杂空间内设有真空度检测计。


4.根据权利要求3所述的制备超粗钨粉的系统，其特征在于，进一步包括：
控制装置，所述控制装置分别与所述第一阀门、所述第二阀门、所述真空度检测计、所述起吊组件、所述真空装置、所述加压装置和所述加热装置相连。


5.根据权利要求1所述的制备超粗钨粉的系统，其特征在于，所述掺杂装置顶部可拆卸，并且所述掺杂装置顶部设有可视窗口；
任选地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彦渊，钟志强，陈邦明，羊求民，张龙辉，徐国钻，甘桂莲，傅雨，
申请(专利权)人：崇义章源钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36