本发明专利技术实施例公开的网带式气固还原装置，包括：装置壳体和设置在装置壳体中的连续网带，连续网带设置安装在可转动辊轮上形成在垂直平面内可循环移动的循环式连续网带；循环式连续网带包含至少一横向移动网带部分；横向移动网带部分设置与水平面之间存在一个夹角；加热炉，套设在横向移动网带部分外侧，加热炉具有与横向移动网带部分适配的方形容腔；横向移动网带部分与加热炉炉体之间设置有气帘密封部件，位于气帘密封部件之间的容腔中形成相对封闭空间；加热炉中设置有加热部件，加热炉的上方炉体、下方炉体上各设置有均匀分布的通气孔；装置壳体上分别适配设置有进料口和出料口。网带式气固还原装置在金属粉体制备领域有良好的应用前景。良好的应用前景。良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
网带式气固还原装置及利用网带式气固还原装置制备金属粉体的方法
[0001]本专利技术属于金属粉体制备
，具体涉及网带式气固还原装置及利用网带式气固还原装置制备金属粉体的方法。
技术介绍
[0002]金属氧化物常见的还原方式主要有两种，一种是固固还原，例如用碳还原氧化铁制备金属铁；另一种是气固还原，例如用氢气还原氧化钼、氧化钨制备钼粉、钨粉。
[0003]气固还原气体与固体的接触面积大，可以加快反应速率，缩短反应时间。目前，工业上普遍利用舟皿式还原性气体(例如：氢气、一氧化碳等)制备金属粉体。以传统氢还原氧化钼制备钼粉技术为例，舟皿式还原过程大致分为以下四个阶段：在第一阶段氢气在500～600℃下还原三氧化钼得到中间产物MoO2、Mo4O
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和副产物水蒸气；在第二阶段在室温下对产物进行筛分；在第三阶段氢气在850～1050℃下继续还原中间产物MoO2、Mo4O
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，最终得到钼粉；在第四阶段对钼粉进行筛分。在生产过程中，将盛有金属氧化物原料的舟皿从还原炉一端推入，还原性气体从炉体的另一端供入。还原得到的金属粉末经过筛分和混料形成成品；排出炉的气体，主要包括部分未反应的还原性气体氢气和反应副产物水蒸气。在还原过程中，由于氢气与反应生成的水蒸气始终处于一个炉腔中，且水蒸气的比重大于氢气，再加上还原产物表面对水蒸气具有较强的吸附作用，二者容易结合阻碍深度还原的进行以及造成产物粉体团聚，同时使产物氧含量升高。同理，在还原的中间阶段，由于部分已经还原的粉体，在一定温度下，受到还原气和水蒸气的双重作用，加之舟皿结构及中下部气体扩散受限的影响，还原梯度和反复现象尤为显著。
[0004]但是，由于存在两段还原和两次筛分，在筛分过程中会有钼粉的损失，成品率损失较大，回收率降低。同时由于两段法还原过程中需要进行两次升温和降温，能耗较大。两段还原需要两次氢气进出，同时大部分还原设备未配置氢气回收系统，氢气损耗大，氢气利用率低，审查周期长，一个完整的钼粉还原过程需要20小时以上，生产效率低。在炉腔内，氢气与反应产生的水蒸气流动方向相反，阻碍氢气扩散和水蒸气的排出，使还原效率降低。还原气和水蒸气共存，水蒸气容易与产物结合生成共晶体，生成的共晶体影响产物的粒径和氧含量。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，一方面，一些实施例公开了网带式气固还原装置，包括：
[0006]装置壳体；
[0007]连续网带，设置在装置壳体中，连续网带设置安装在可转动辊轮上，形成在垂直平面内可循环移动的循环式连续网带；循环式连续网带包含至少一横向移动网带部分和至少一竖向移动网带部分；横向移动网带部分设置与水平面之间存在一个夹角；
[0008]加热炉，套设在横向移动网带部分外侧，加热炉具有与横向移动网带部分适配的
方形容腔；横向移动网带部分与加热炉炉体之间设置有气帘密封部件，位于气帘密封部件之间的容腔中形成相对封闭空间；形成方形容腔的上方炉体、下方炉体中设置有加热部件；形成方形容腔的上方炉体、下方炉体上各设置有均匀分布的通气孔；设置在上方炉体上的通气孔设置为反应气体入口，设置在下方炉体上的通气孔设置为尾气排出口；
[0009]其中，位于横向移动网带部分上方的装置壳体上，设置有进料口，远离进料口、位于竖向移动网带部分下方的装置壳体上，设置有出料口；进料口、出料口位于加热炉的两端外侧；横向移动网带部分的移动方向设置为从进料口向出料口。
[0010]进一步，一些实施例公开的网带式气固还原装置，还包括气体提供组件，气体提供组件包括：
[0011]氢气储气罐；
[0012]气体净化单元，设置与氢气储气罐连通；
[0013]气体加压单元，设置与气体净化单元的出气口连通；
[0014]气体预热单元，设置与气体加压单元的出气口连通；用于预加热氢气；气体预热单元进一步设置与加热炉体上设置的反应气体入口连通；
[0015]气水分离单元，设置与加热炉体上设置的反应气体出口连通；
[0016]气体干燥单元，设置与气水分离单元连通；气体干燥单元的出口设置与气体净化单元连通，将干燥后的气体进一步作为反应气。
[0017]一些实施例公开的网带式气固还原装置，连续网带包括位于中间的多孔区和位于两侧的无孔区域。
[0018]一些实施例公开的网带式气固还原装置，多孔区的宽度为连续网带宽度的60～90％。
[0019]一些实施例公开的网带式气固还原装置，多孔区的微孔孔径在0.1～5mm之间。
[0020]一些实施例公开的网带式气固还原装置，横向移动网带部分设置与水平面之间的夹角为5～10
°
。
[0021]一些实施例公开的网带式气固还原装置，连续网带多孔区的孔隙率为10～30％。
[0022]一些实施例公开的网带式气固还原装置，多气帘密封部件为金属薄板。
[0023]另一方面，一些实施例公开了利用网带式气固还原装置制备金属粉体的方法，包括：
[0024]将反应原料从进料口输入，进入连续网带的横向移动网带部分上面，形成物料层；物料层随连续网带移动到气帘密封部件形成的相对密封空间内；
[0025]反应气体从反应气体入口进入相对密封空间内，在设定的温度下与物料层中的物料反应；
[0026]反应产生的尾气通过尾气排出口流出；
[0027]反应后的物料随连续网带移动，下落到出料口，收集得到金属粉体。
[0028]一些实施例公开的利用网带式气固还原装置制备金属粉体的方法，物料层的厚度设置为5～15mm。
[0029]本专利技术实施例公开的网带式气固还原装置和利用网带式气固还原装置制备金属粉体的方法，能够连续提供物料，并从物料上方连续通入还原气体，使得气体从物料顶部通入，在一定压力下快速扩散穿过物料层，从物料下方排出，加快了气体的扩散速率，使反应
速率增加，同时使气体分布的更加均匀，提高了物料的还原均匀性；压力气流扩散穿过物料层及时从连续网带上的多孔区排出，有效防止还原混合气体在物料层上方聚集，避免了水蒸气与还原产物的再次接触的情况；而且氢气和水蒸气等气体都随正压气流向相同方向流动，都从连续网带的多孔区排出，大大提高了氢气的利用率，同时产生的水蒸气能够及时地被氢气带走，避免水蒸气在物料内部的停留，使产物再次氧化、长大或团聚，降低了产物中的氧含量，避免了产物的粒度发生改变；同时实现了尾气的再生利用，实现了反应气循环利用，降低了生产成本；网带式气固还原装置在金属粉体制备领域有良好应用前景。
附图说明
[0030]图1实施例1网带式气固还原装置示意图；
[0031]图2实施例2网带式气固还原装置示意图；
[0032]图3实施例3产物金属钼粉的SEM图。
[0033]附图标记
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装置壳体
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连续网带
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.网带式气固还原装置，其特征在于，包括：装置壳体；连续网带，设置在所述装置壳体中，所述连续网带设置安装在可转动辊轮上，形成在垂直平面内可循环移动的循环式连续网带；所述循环式连续网带包含至少一横向移动网带部分和至少一竖向移动网带部分；所述横向移动网带部分设置与水平面之间存在一个夹角；加热炉，套设在所述横向移动网带部分外侧，所述加热炉具有与所述横向移动网带部分适配的方形容腔；所述横向移动网带部分与加热炉炉体之间设置有气帘密封部件，位于所述气帘密封部件之间的容腔中形成相对封闭空间；形成所述方形容腔的上方炉体、下方炉体中设置有加热部件；形成所述方形容腔的上方炉体、下方炉体上各设置有均匀分布的通气孔；设置在所述上方炉体上的通气孔设置为反应气体入口，设置在所述下方炉体上的通气孔设置为尾气排出口；其中，位于所述横向移动网带部分上方的装置壳体上，设置有进料口，远离所述进料口、位于所述竖向移动网带部分下方的装置壳体上，设置有出料口；所述进料口、所述出料口位于所述加热炉的两端外侧；所述横向移动网带部分的移动方向设置为从所述进料口向所述出料口。2.根据权利要求1所述的网带式气固还原装置，其特征在于，还包括气体提供组件，所述气体提供组件包括：氢气储气罐；气体净化单元，设置与所述氢气储气罐连通；气体加压单元，设置与所述气体净化单元的出气口连通；气体预热单元，设置与所述气体加压单元的出气口连通；用于预加热氢气；所述气体预热单元进一步设置与加热炉体上设置的反应气体入口连通；气水分离单元，设置与加热炉体上设置的反应气体出口连通；气体干燥...
【专利技术属性】
技术研发人员：车玉思，王瑞芳，陈熠，孙紫昂，张石明，何季麟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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