CN215952203U - 一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水解制氢技术领域，尤其是指一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，包括熔炼坩埚，所述熔炼坩埚的上方设有加料机构，所述熔炼坩埚底部设有引流通道，所述熔炼坩埚的内部设有搅拌机构；所述加料机构包括铝基加料斗、增强颗粒加料斗和若干金属加料器，所述金属加料器包括微型坩埚，所述微型坩埚外部设有电热器，微型坩埚的底部设有下料管，所述下料管连通所述微型坩埚和熔炼坩埚；所述熔炼坩埚包括炉衬，所述炉衬内设有坩埚，所述炉衬和所述坩埚的外壁之间设有加热器，所述炉衬的内壁上安装设有超声波震动板，所述超声波震动板连接外部超声波发生器。本实用新型能够加快融合分散，有效防止增强颗粒结团，有效提高生产效率。

Description

一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置

技术领域

本实用新型涉及水解制氢技术领域，尤其是指一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置。

背景技术

氢能被认为是解决碳排放首选之道，铝水解反应制氢是一种具有前景的氢能获取方法，不仅铝材料能源密度大，储量大、易获取、成本低，反应产物对环境友好，可回收再利用，而且铝水解制氢是集氢气储存、运输、制备一体化的方法：以铝与水为载体实现氢气的储存与运输，通过控制铝材料与水的接触与否实现氢气的产生与停止，极大加强了制氢过程的安全性能。然而，铝极易氧化，在表面形成一层致密的氧化膜，阻碍铝水解反应的产生及持续，因而如何破除此氧化层是该技术开发与应用的关键。现有技术中解决上述问题的其中一个方法为采用铝粉合金，其制备多采用机械搅拌铸造法，其具有设备、工艺简单，操作方便，成本低等优点，是大规模生产的最有效的方法，但是现有技术熔炼过程中增强颗粒难以在铝基体中均匀分布。若能解决上述问题，就能有效提高铝基材料的生产效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，能够加快融合分散，有效防止增强颗粒结团，有效提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，包括熔炼坩埚，所述熔炼坩埚的上方设有加料机构，所述熔炼坩埚底部设有引流通道，所述熔炼坩埚的内部设有搅拌机构；所述加料机构包括铝基加料斗、增强颗粒加料斗和若干金属加料器，所述金属加料器包括微型坩埚，所述微型坩埚外部设有电热器，所述微型坩埚的底部设有下料管，所述下料管连通所述微型坩埚和熔炼坩埚，所述下料管上设有电磁控制阀；所述熔炼坩埚包括炉衬，所述炉衬内设有坩埚，所述炉衬和所述坩埚的外壁之间设有加热器，所述炉衬的内壁上安装设有超声波震动板，所述超声波震动板连接外部超声波发生器。

进一步地，所述坩埚上设有炉盖，所述铝基加料斗、增强颗粒加料斗和下料管贯穿所述炉盖与所述坩埚连通，所述铝基加料斗和增强颗粒加料斗上均设有电磁阀。

进一步地，所述搅拌机构包括固定安装在所述炉衬上的转动电机，所述转动电机上连接设有转动杆，所述转动杆贯穿所述坩埚壁伸入坩埚内，所述转动杆上设有若干搅拌杆，所述搅拌杆的末端设有弧形叶片，所述转动杆与所述坩埚壁结合处设有防水轴承，所述防水轴承与所述坩埚壁之间设有密封垫圈。

进一步地，所述转动杆内部中空，所述转动杆内设有若干微型搅拌电机，每一个所述微型搅拌电机的输出轴与一个所述搅拌杆连接，所述搅拌杆上设有若干辅助搅拌棒，所述搅拌杆与所述转动杆的杆壁连接处也设有防水轴承，所述防水轴承与所述转动杆的杆壁之间设有密封垫圈。

进一步地，所述引流通道内设有多层过滤网。

本实用新型的有益效果：

在实际使用情景中，加热器工作，预热坩埚，将铝基材料从铝基加料斗内分批次加入坩埚内搅拌熔化；同时，开启电热器给微型坩埚加热，将需要添加的辅助金属材料加热微型坩埚内加热熔化；当铝基材料完全熔化之后，控制电磁控制阀分批次向坩埚中加入熔化后的辅助金属熔融物，同时分多次加入增强颗粒，搅拌机构一直保持搅拌状态，加热器根绝需要调整坩埚内的混合加热温度，混合完成后，超声波发生器工作，超声波震动板发出超声波，对坩埚内的混合无进行颗粒分散，使其混合更加均匀，然后利用坩埚底部的引流通道放出混合液，进入下一生产处理工序。本实用新型能够加快融合分散，有效防止增强颗粒结团，有效提高生产效率。。

附图说明

图1为本实用新型的整体剖面结构示意图；

图2为本实用新型的图1A处放大示意图；

图3为本实用新型的图1B处放大示意图。

附图标记：

1-熔炼坩埚；11-炉衬；12-坩埚；13-加热器；14-超声波震动板；15-炉盖；2-加料机构；21-铝基加料斗；22-增强颗粒加料斗；23-金属加料器；131-微型坩埚；232-电热器；233-下料管；234-电磁控制阀；3-引流通道；31-过滤网；4-搅拌机构；41-转动电机；42-转动杆；43-搅拌杆；431-微型搅拌电机；44-弧形叶片。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1-3所示，本实用新型提供一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，包括熔炼坩埚1，所述熔炼坩埚1的上方设有加料机构2，所述熔炼坩埚1底部设有引流通道3，所述熔炼坩埚1的内部设有搅拌机构4；所述加料机构2包括铝基加料斗21、增强颗粒加料斗22和若干金属加料器23，所述金属加料器23包括微型坩埚231，所述微型坩埚231外部设有电热器232，所述微型坩埚231的底部设有下料管233，所述下料管233连通所述微型坩埚231和熔炼坩埚1，所述下料管233上设有电磁控制阀234；所述熔炼坩埚1包括炉衬11，所述炉衬11内设有坩埚12，所述炉衬11和所述坩埚12的外壁之间设有加热器13，所述炉衬11的内壁上安装设有超声波震动板14，所述超声波震动板14连接外部超声波发生器。

本实施例中，加热器13工作，预热坩埚12，将铝基材料从铝基加料斗21内分批次加入坩埚12内搅拌熔化；同时，开启电热器232给微型坩埚231加热，将需要添加的辅助金属材料加热微型坩埚231内加热熔化；当铝基材料完全熔化之后，控制电磁控制阀234分批次向坩埚12中加入熔化后的辅助金属熔融物，同时分多次加入增强颗粒，搅拌机构一直保持搅拌状态，加热器13根绝需要调整坩埚12内的混合加热温度，混合完成后，超声波发生器工作，超声波震动板14发出超声波，对坩埚12内的混合无进行颗粒分散，使其混合更加均匀，然后利用坩埚12底部的引流通道3放出混合液，进入下一生产处理工序，引流通道3与坩埚12连通处设有控制阀，为现有技术常规手段，在此不做赘述。本制备装置能够加快融合分散，有效防止增强颗粒结团，有效提高生产效率。

如图1、2所示，所述坩埚12上设有炉盖15，所述铝基加料斗21、增强颗粒加料斗22和下料管233贯穿所述炉盖15与所述坩埚12连通，所述铝基加料斗21和增强颗粒加料斗22上均设有电磁阀；本实施例中，炉盖15用于密封坩埚12，防止制备过程中混入杂质。

如图1所示，所述搅拌机构4包括固定安装在所述炉衬11上的转动电机41，所述转动电机41上连接设有转动杆42，所述转动杆42贯穿所述坩埚12壁伸入坩埚12内，所述转动杆42上设有若干搅拌杆43，所述搅拌杆43的末端设有弧形叶片44，所述转动杆42与所述坩埚12壁结合处设有防水轴承，所述防水轴承与所述坩埚12壁之间设有密封垫圈；本实施例中，水平向转动，能使得弧形叶片44带动坩埚12内的混合物上下搅动，防止底部沉积造成混合不均，防水轴承用于防止液体渗漏，损坏转动电机41。

如图3所示，所述转动杆42内部中空，所述转动杆42内设有若干微型搅拌电机431，每一个所述微型搅拌电机431的输出轴与一个所述搅拌杆43连接，所述搅拌杆43上设有若干辅助搅拌棒432，所述搅拌杆43与所述转动杆42的杆壁连接处也设有防水轴承，所述防水轴承与所述转动杆42的杆壁之间设有密封垫圈；本实施例中，搅拌杆43在随着转动杆42实现上下搅拌的同时，还能在微型搅拌电机431的驱动下做垂直方向的轴向转动，以便搅拌混合的更加充分。

如图1所示，所述引流通道3内设有多层过滤网31；本实施例中，过滤网31用于拦截没有混合均匀的大颗粒结团，提高铝基复合材料的质量。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行外观修改。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，其特征在于：包括熔炼坩埚(1)，所述熔炼坩埚(1)的上方设有加料机构(2)，所述熔炼坩埚(1)底部设有引流通道(3)，所述熔炼坩埚(1)的内部设有搅拌机构(4)；

所述加料机构(2)包括铝基加料斗(21)、增强颗粒加料斗(22)和若干金属加料器(23)，所述金属加料器(23)包括微型坩埚(231)，所述微型坩埚(231)外部设有电热器(232)，所述微型坩埚(231)的底部设有下料管(233)，所述下料管(233)连通所述微型坩埚(231)和熔炼坩埚(1)，所述下料管(233)上设有电磁控制阀(234)；

所述熔炼坩埚(1)包括炉衬(11)，所述炉衬(11)内设有坩埚(12)，所述炉衬(11)和所述坩埚(12)的外壁之间设有加热器(13)，所述炉衬(11)的内壁上安装设有超声波震动板(14)，所述超声波震动板(14)连接外部超声波发生器。

2.根据权利要求1所述的一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，其特征在于：所述坩埚(12)上设有炉盖(15)，所述铝基加料斗(21)、增强颗粒加料斗(22)和下料管(233)贯穿所述炉盖(15)与所述坩埚(12)连通，所述铝基加料斗(21)和增强颗粒加料斗(22)上均设有电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，其特征在于：所述搅拌机构(4)包括固定安装在所述炉衬(11)上的转动电机(41)，所述转动电机(41)上连接设有转动杆(42)，所述转动杆(42)贯穿所述坩埚(12)壁伸入坩埚(12)内，所述转动杆(42)上设有若干搅拌杆(43)，所述搅拌杆(43)的末端设有弧形叶片(44)，所述转动杆(42)与所述坩埚(12)壁结合处设有防水轴承，所述防水轴承与所述坩埚(12)壁之间设有密封垫圈。

4.根据权利要求3所述的一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，其特征在于：所述转动杆(42)内部中空，所述转动杆(42)内设有若干微型搅拌电机(431)，每一个所述微型搅拌电机(431)的输出轴与一个所述搅拌杆(43)连接，所述搅拌杆(43)上设有若干辅助搅拌棒(432)，所述搅拌杆(43)与所述转动杆(42)的杆壁连接处也设有防水轴承，所述防水轴承与所述转动杆(42)的杆壁之间设有密封垫圈。

5.根据权利要求1所述的一种用于水解制氢的铝基材料的制备装置，其特征在于：所述引流通道(3)内设有多层过滤网(31)。

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