CN108994312B - 一种推舟还原炉装置及供气方法 - Google Patents
一种推舟还原炉装置及供气方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108994312B CN108994312B CN201811048530.8A CN201811048530A CN108994312B CN 108994312 B CN108994312 B CN 108994312B CN 201811048530 A CN201811048530 A CN 201811048530A CN 108994312 B CN108994312 B CN 108994312B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- furnace
- program control
- control valve
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
- B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
本发明公开了一种推舟还原炉装置及供气方法，属于粉末冶金技术领域，本发明推舟还原炉装置包括炉管进氢管路和回氢管路，进氢管路设置程序控制阀和旁通阀，旁通阀为常开阀；进氢管路包括第一进氢管路和第二进氢管路，第一进氢管路设置有第一程序控制阀、第一旁通阀，第二进氢管设置有第二程序控制阀、第二旁通阀；主回氢管上设有第三程序控制阀，回氢管路与进氢管路之间设有第四程序控制阀。推舟还原炉装置的供气方法主要是通过对程序控制阀的开关控制，解决了开炉门进料时，由于炉管内与大气压力差为零或不稳定，而导致回收系统终止运行，回收过程不能顺利进行的问题，并降低了开炉进料时氢气的损失。
Description
技术领域
本发明属于粉末冶金技术领域，尤其涉及一种推舟还原炉装置及供气方法。
背景技术
在粉末冶金领域中，利用氢气对粉末进行还原是一种常用的工艺手段，氢气还原法既是一种重要的粉末制造方法，也是一种重要的粉末深加工处理方法。推舟式还原炉根据炉管的多少分为单管，双管，四管及多管推舟炉，多管炉包括十四管炉，十八管炉等。多管炉中的单个炉管宽度(或直径)较小，一般小于200mm，而单管，双管，四管炉中的炉管则宽的多，一般均大于300mm。多管炉一般用于钨粉，钼粉的还原，而单管，双管，四管炉则多用于铁基粉末的还原。
还原炉要进行正常的还原工作，需要通入炉内的氢气量比还原理论上所需要的氢气量大很多，一般是10倍的关系，而没有参与还原的氢气一般是通过点火烧掉，浪费了很多的氢气资源。随着人们经济意识的提高，对过量氢气的回收利用越来越引起人们的重视。
要在还原炉上实现氢气回收循环使用，需要两部分设备的协作工作，一方面是氢气回收循环系统，即对从还原炉出来的没有利用的多余氢气进行淋洗，除氧，加压，干燥等处理的系统，另一部分则是需要对还原炉的进气和出气系统进行改造，以适应氢气回收循环使用的要求。申请号为CN201310387726.0、CN201710354788.X，公告号为CN202297109U的专利对如何实现氢气的净化、循环进行了详细的描述。但这些专利只限于对氢气的处理，没有涉及到还原炉本身氢气的进气系统及回气系统，而且这些专利技术均是对于钨粉和钼粉行业实现氢气回收的，即是在多管炉上实现氢气回收，多管炉上容易实现氢气回收是因为多管炉中每个炉门是依次轮流打开的，也就是说在同一时间只有一个炉门打开，而由于多管炉炉管很多，打开一个炉门时对于总的进气氢气流量和回气氢气流量几乎没有影响，而对于单管炉，双管炉和四管炉来说则与多管炉有很大差别，且炉管尺寸较大，即当开炉门时，氢气从炉口外溢，造成氢气大量损失，炉管内压力与大气压力差几乎为零或不稳定，氢气无法进入回收系统，从而导致回收系统运行中断。
发明内容
鉴于以上分析，本发明对推舟还原炉的进氢管路、回氢管路及其中的阀门进行了改进，以满足氢气回收系统回收氢气的需要，保证氢气回收系统的正常工作，特别是在开炉门进料时。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种推舟还原炉装置，包括炉管，进氢管路和回氢管路；进氢管路设置程序控制阀和旁通阀；旁通阀为常开阀。
进一步的，进氢管路包括第一进氢管和第二进氢管；第一进氢管设置有第一程序控制阀和第一旁通阀；第二进氢管设置有第二程序控制阀和第二旁通阀。
进一步的，回氢管路包括主回氢管；主回氢管与氢气回收系统连接且所述主回氢管上设有第三程序控制阀。
进一步的，回氢管路与进氢管路之间设有第四程序控制阀。
进一步的，还包括水封箱，水封箱上设有进水管和回水管。
本发明还提供了一种推舟还原炉装置的供气方法，氢气通过进氢管路进入炉管，在炉管中对氧化金属粉末进行还原，然后氢气通过水封箱，由主回氢管进入氢气回收系统。
进一步的，当一个炉管开炉进料时，其对应的进氢管上的程序控制阀自动关闭，炉门关闭后对应的程序控制阀自动打开。
进一步的，当炉门都关闭或只有一个打开时，第三程序控制阀处于打开状态，第四程序控制阀处于关闭状态。
进一步的，当炉管同时打开时，第一程序控制阀、第二程序控制阀和第三程序控制阀都自动关闭，第四程序控制阀打开。
进一步的，主回氢管中的压力大于等于还原炉内压力时，第三程序控制阀自动关闭，同时关闭第四程序控制阀；当主回氢管中的压力降到低于还原炉内压力时，第三程序控制阀打开。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
1)在双管推舟还原炉上对进氢管路和回氢管路及阀门进行改进，并通过对阀门的控制，使双管推舟还原炉在开炉进料时，氢气仍能够通过回收管路稳定进入氢气回收系统，使双管推舟还原炉和氢气回收系统都能正常稳定工作，降低安全隐患，并有效减少开炉进料时氢气的溢出损耗。
2)加入水封箱，使还原炉内保持一定的压力，有助于还原过程的进行，提高氢气的利用率；避免一个炉管的氢气流入另一个炉管，使两个炉管的气流互相不影响；在水封箱上设置进水管和回水管，保持水封箱内水面高度固定，使炉管内气压固定，消除氢气还原过程中产生的水蒸气对水封箱内水位的影响，实现氢气回收过程的顺利进行，减少安全隐患。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1双管推舟还原炉示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对推舟还原炉装置及供气方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
实施例1
本发明的一个具体实施例，如图1所示，还原炉为生产用双管推舟还原炉，包括炉管、进氢管路、回氢管路和水封箱。炉管包括1#炉管和2#炉管，进氢管路包括主进氢管、进氢管1和进氢管2，回氢管路包括主回氢管、回氢管1和回氢管2，水封箱上设有进水管和回水管。进氢管1设置有电磁阀1-1和旁通阀1-2，进氢管2设置有电磁阀2-1、旁通阀2-2，电磁阀为程序控制阀的一种，旁通阀为常开阀。主回氢管上设有电磁阀3，主回氢管与主进氢管之间设有电磁阀4。
炉管尺寸为500*500(mm)，还原炉炉管分为加热段和冷却段，氧化金属粉末在加热段与氢气发生还原反应生成金属粉末，金属粉末在冷却段在氢气氛围中冷却，防止再次氧化，加热段长度为8m，冷却段长6m，还原炉总长度为22m。氢气从加热段与冷却段中间的部分进入炉管，进氢管1和进氢管2分别与1#炉管和2#炉管连接，与还原炉主进氢管氢气入口相接的是氢气回收系统的一个2m3的氢气储罐(称为罐D)，其压力恒定在10kPa，电磁阀1-1和电磁阀2-1之后连接氢气流量计1和氢气流量计2。与还原炉主回氢管氢气出口相接的是氢气回收系统的淋洗塔，淋洗塔与回收系统的氢气缓冲罐(称为罐A)相连，罐A的压力维持在1.2-1.5KPa，这样主回氢管的压力也与罐A相等，在1.2-1.5KPa之间。回氢管1和回氢管2分别从还原炉1#炉管和2#炉管下面伸入水封箱中，在水面以下约20cm处，这样可以使炉管内部出口压力达到2KPa，回氢管1和回氢管2中的压力与出口压力相等，为2KPa左右。水封可以使还原炉出来的氢气压力达到2KPa左右，而主回氢管的压力为1.2-1.5KPa，所以从还原炉出来的氢气很容易从回氢管路进入氢气回收系统。水封箱上设有进水管和回水管，保证水封箱内水面高度不变。
实施例2
氢气储罐(罐D)中的氢气通过进氢管路进入炉管，在炉管中对氧化金属粉末进行还原，然后氢气通过水封箱，由主回氢管进入氢气回收系统。
推舟还原炉的供气方法一：当还原炉没有进料操作，即炉门都关闭时，由于推舟还原炉的密封性好，氢气的泄露量很小，几乎可以忽略，流入炉内的氢气除了消耗的一小部分(约10％左右)，大部分氢气通过回氢管路进入氢气回收系统。
当1#炉管和2#炉管的炉门都关闭时，电磁阀1-1、电磁阀2-1和电磁阀3都处于打开状态，电磁阀4处于关闭状态，旁通阀1-2和旁通阀2-2为常开阀。氢气都以25m3/h分别经过电磁阀1-1和电磁阀2-1进入1#炉管和2#炉管内，同时5m3/h的小流量氢气分别经过旁通阀1-2和旁通阀2-2进入1#炉管和2#炉管内。氢气对炉管内的氧化金属粉进行还原，然后从回氢管1和回氢管2经过水封后进入主回氢管，然后进入氢气回收系统。
实施例3
推舟还原炉的供气方法二：当1#炉管或2#炉管其中一个炉门打开进料时，对应的电磁阀1-1或电磁阀2-1自动关闭，电磁阀3都处于打开状态，电磁阀4处于关闭状态，旁通阀1-2和旁通阀2-2为常开阀；当炉门关闭后，对应的电磁阀自动打开。
当1#炉管开炉进料时，氢气外溢，则1#炉管进料口处的压力与大气的压力差几乎为零，这使得1#炉管的氢气不能经过水封进入主回氢管，这时电磁阀1-1自动关闭，氢气只通过旁通阀1-2以5m3/h的小流量流入炉内，以维持炉内微正压，以防止空气进入炉管引起爆炸事故，该部分氢气则是直接通过炉门外溢，这样也可以同时减少外溢的氢气量，降低氢气损失。此时回氢气管路的氢气是来自2#炉管内的氢气。待进料完毕，1#炉管关闭，电磁阀1-1自动打开，氢气以正常流量进入炉内，1#炉管内的氢气也通过水封箱进入氢气回收系统。2#炉管打开进料时与上述情况类似。
实施例4
推舟还原炉的供气方法三：推舟进料的时间，即炉门从打开到关闭的时间约为1.5min，推舟的间隔时间为15min。双管炉的两个管推舟是独立运行的，一般将两个管的推舟时间岔开，即不同时推舟，但也有可能遇到两个管同时推舟的情况。
当1#炉管和2#炉管的炉门都打开时，电磁阀1-1、电磁阀2-1和电磁阀3都处于关闭状态，电磁阀4处于打开状态，旁通阀1-2和旁通阀2-2为常开阀。
当两个炉管的炉门都打开时，由于两个炉管炉口回氢处与大气的压力差均几乎为零，不能通过水封进入主回氢管，这时电磁阀1-1和电磁阀2-1均为关闭状态，只通过旁通阀流入炉内小量氢气维持正压差，没有氢气进入主回氢管，会造成氢气回收系统运行不稳定甚至关闭，这时电磁阀4打开，大量的氢气直接通过电磁阀4从氢气管路回到主回氢管，同时关闭电磁阀3，防止大量氢气回流进水封箱，将水压入炉管，从而保证了氢气回收系统的正常运行。当有任何一个炉门关闭时，则电磁阀4自动关闭，电磁阀3打开，同时对应的进氢管上的电磁阀打开，氢气以正常流量进入炉管，并通过水封箱进入氢气回收管路。
进一步的，当氢气回收系统出现比较大的波动，而导致回氢管道和氢气缓冲罐A的压力增大，大于等于2KPa时，电磁阀3会自动关闭，同时电磁阀4也关闭，这样可以避免因为主回氢管中的压力太大而使氢气流向发生改变将水封箱中的水压入炉内产生危险。当主回氢管中的压力降低到正常水平1.2-1.5KPa后，电磁阀3自动打开。
该套系统在长时间的生产实践中稳定的运行，很好的实现了在双管推舟炉上的氢气回收。
进一步的，在还原炉尾部固定安装IP65防护等级的声光报警器，当炉内压力与大气压差为零、主回氢管压力为零或者大于等于2kpa时，声光报警器会发出闪光，响起120dB的警音并持续发出语音提示报警信号，提示现场工作人员及时采取安全措施。
进一步的，单管推舟还原炉和四管推舟还原炉与本实施例原理类似，本发明也可应用在单管推舟还原炉和四管推舟还原炉上。
本实发明是在推舟还原炉上通过进氢管路和回氢管路的改进，并加入水封箱来实现氢气回收过程的顺利进行。氢气还原过程中会产生水蒸气，长时间工作会造成水封箱水位上升，造成炉管内压强升高，存在水蒸气回流进炉管或爆炸的安全隐患。本实施例在水封箱上加上进水管和回水管，保持水封箱内水面高度固定，使炉管内气压固定。水封箱可以使还原炉内保持一定的压力，有助于还原过程的进行，提高氢气的利用率；可以避免一个炉管的氢气流入另一个炉管，使两个炉管的气流互相不影响；因为主回氢管是有一定压力的，从水封箱出来的氢气压力应大于主回氢管的压力，使水封箱出来的氢气顺利进入主回氢管，以使氢气可以顺利的通过回氢管路进入氢气回收系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种双管推舟还原炉装置的供气方法，特征在于，所述双管推舟还原炉装置包括炉管、进氢管路、回氢管路和水封箱；
所述进氢管路设置程序控制阀和旁通阀；
所述旁通阀为常开阀；
所述进氢管路包括第一进氢管和第二进氢管；
所述第一进氢管设置有第一程序控制阀和第一旁通阀；
所述第二进氢管设置有第二程序控制阀和第二旁通阀；
所述回氢管路包括主回氢管；
主回氢管与氢气回收系统连接且所述主回氢管上设有第三程序控制阀；
所述回氢管路与所述进氢管路之间设有第四程序控制阀；
所述水封箱上设有进水管和回水管；
氢气通过进氢管路进入炉管，在炉管中对氧化金属粉末进行还原，然后氢气通过水封箱，由主回氢管进入氢气回收系统；
当一个炉管开炉进料时，其对应的进氢管上的程序控制阀自动关闭，炉门关闭后对应的程序控制阀自动打开；
当炉门都关闭或只有一个打开时，第三程序控制阀处于打开状态，第四程序控制阀处于关闭状态；
当炉管同时打开时，第一程序控制阀、第二程序控制阀和第三程序控制阀都自动关闭，第四程序控制阀打开；
主回氢管中的压力大于等于还原炉内压力时，第三程序控制阀自动关闭，同时关闭第四程序控制阀；当主回氢管中的压力降到低于还原炉内压力时，第三程序控制阀打开。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811048530.8A CN108994312B (zh) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 一种推舟还原炉装置及供气方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811048530.8A CN108994312B (zh) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 一种推舟还原炉装置及供气方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108994312A CN108994312A (zh) | 2018-12-14 |
| CN108994312B true CN108994312B (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=64591572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811048530.8A Active CN108994312B (zh) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 一种推舟还原炉装置及供气方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108994312B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112077333B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-09-02 | 成都新世佳材料科技有限公司 | 一种制备金属粉末的方法及制备金属粉末的节能型推舟式氢气还原炉 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298190A (en) * | 1974-10-18 | 1981-11-03 | Fierro Esponja, S.A. | Apparatus for gaseous reduction of metal ores with cooling loop |
| CN201359434Y (zh) * | 2009-02-23 | 2009-12-09 | 南京寒锐钴业有限公司 | 推舟式两管还原炉 |
| CN202786368U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-03-13 | 赣州远驰新材料有限公司 | 一种圆管还原炉 |
| CN106986305A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-07-28 | 陕西华钼实业有限公司 | 一种具有氢气回收功能的钼粉生产系统 |
| CN107008918A (zh) * | 2017-06-03 | 2017-08-04 | 赣州鼎盛炉业有限公司 | 一种同时采用顺逆供应氢气多管炉 |
-
2018
- 2018-09-10 CN CN201811048530.8A patent/CN108994312B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298190A (en) * | 1974-10-18 | 1981-11-03 | Fierro Esponja, S.A. | Apparatus for gaseous reduction of metal ores with cooling loop |
| CN201359434Y (zh) * | 2009-02-23 | 2009-12-09 | 南京寒锐钴业有限公司 | 推舟式两管还原炉 |
| CN202786368U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-03-13 | 赣州远驰新材料有限公司 | 一种圆管还原炉 |
| CN106986305A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-07-28 | 陕西华钼实业有限公司 | 一种具有氢气回收功能的钼粉生产系统 |
| CN107008918A (zh) * | 2017-06-03 | 2017-08-04 | 赣州鼎盛炉业有限公司 | 一种同时采用顺逆供应氢气多管炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108994312A (zh) | 2018-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108994312B (zh) | 一种推舟还原炉装置及供气方法 | |
| CN206715676U (zh) | 一种焦炉燃烧室脱硝设备 | |
| CN204704393U (zh) | 一种采用波纹管密封并带有保温夹套结构的物料阀 | |
| CN103432919A (zh) | 一种液氨制氨水装置 | |
| CN206430186U (zh) | 一种余热锅炉炉口水冷壁 | |
| CN201815799U (zh) | 用于激光焊管机组的焊管内腔保护装置 | |
| CN208704528U (zh) | 一种换热器的风扰动除垢系统 | |
| CN205090834U (zh) | 多晶硅生产氢化炉尾气冷却装置 | |
| CN204174154U (zh) | 环保熄焦设备蒸汽余热回收塔 | |
| CN211688380U (zh) | 一种超临界水氧化反应产物的应用系统 | |
| CN210833222U (zh) | 一种锅炉蒸汽加氧降压吹管系统 | |
| CN203744824U (zh) | 丙烯腈装置反应气体冷却器在线清理装置 | |
| CN109735782B (zh) | 回收保护气体的节能炉鼻子与保护气体回收方法 | |
| CN209530576U (zh) | 一种内插式气液混合喷管装置 | |
| CN106642724A (zh) | 防爆自动卸压锅炉 | |
| CN203724840U (zh) | 过滤净化装置 | |
| CN208952122U (zh) | 一种通过废气循环降低焦炉烟道气中的氮氧化物的装置 | |
| CN203043978U (zh) | 一种消泡剂反应釜温度调节系统 | |
| CN217952258U (zh) | 一种锅炉给水系统平衡节能工艺系统 | |
| CN205635669U (zh) | 一种还原炉余热回收利用的换热装置 | |
| CN106967886B (zh) | 一种硝酸装置中在线清洗回收贵金属的方法 | |
| CN209555284U (zh) | 一种氧枪吹氧过程的防回氮装置 | |
| CN109529649B (zh) | 一种内插式气液混合喷管装置 | |
| CN214937267U (zh) | 一种利用甲醇合成施放气作为保护气的水冷壁气化炉系统 | |
| CN207435475U (zh) | 一种高炉煤气节流减压装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221214 Address after: 801-810, craft building, Nanyuan, No.19, Daliushu South Village, Haidian District, Beijing 100081 Patentee after: BEIJING IRON & STEEL RESEARCH XINZHI ENGINEERING TECHNOLOGY CENTER CO.,LTD. Address before: 100081 No. 76 South College Road, Beijing, Haidian District Patentee before: NEW METALLURGY HI-TECH GROUP Co.,Ltd. |