CN218168719U - 一种金属脱氧纯化机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属脱氧纯化机构，包括：炉体；工作容器，设于炉体内，左右两端分别设有延伸出炉体且同轴的第一旋转支撑管和第二旋转支撑管；抽真空装置，用于对工作容器抽真空；还原剂添加机构，用于给工作容器内加入脱氧还原剂；其中所述抽真空装置与第一旋转支撑管和第二旋转支撑管中的其中一个连接，所述还原剂添加机构与第一旋转支撑管和第二旋转支撑管中的其中另一个连接。本实用新型利用脱氧还原剂加入，使得氧化物在高温纯化过程中，能有效还原，相比简单的高温纯化，加入脱氧还原剂可快速高效实现氧化物的去除，抽真空装置则可保证内部气压以及抽出杂质气体。

Description

一种金属脱氧纯化机构

技术领域

本实用新型涉及金属加工领域，特别是涉及一种金属脱氧纯化机构。

背景技术

利用3D打印和注射成形等粉末冶金成型工艺得到广泛使用，粉末冶金工艺对于钛粉末原料的性能要求较高，除了粒度及其组成、氧含量性能之外，特别对粉末流动性提出了较高的要求。例如，钛金属由于是一种密度低、耐腐蚀好、比强度高、生物相容性优异的金属，被广泛应用于航空航天、石油化工、能源、生物医用等领域。粉末冶金工艺对于钛粉末原料的性能要求较高，除了粒度及其组成、氧含量性能之外，特别对粉末流动性提出了较高的要求。为了避免钛金属氧化物影响钛金属粉末的性质，通常需要对钛金属进行还原除氧，但是传统的除氧方式很难快速还原，且难以保证还原效果。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种金属脱氧纯化机构。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种金属脱氧纯化机构，包括：炉体；工作容器，设于炉体内，左右两端分别设有延伸出炉体且同轴的第一旋转支撑管和第二旋转支撑管；抽真空装置，用于对工作容器抽真空；还原剂添加机构，用于给工作容器内加入脱氧还原剂；其中所述抽真空装置与第一旋转支撑管和第二旋转支撑管中的其中一个连接，所述还原剂添加机构与第一旋转支撑管和第二旋转支撑管中的其中另一个连接。

根据本实用新型实施例的一种金属脱氧纯化机构，至少具有如下技术效果：利用脱氧还原剂加入，使得氧化物在高温纯化过程中，能有效还原，相比简单的高温纯化，加入脱氧还原剂可快速高效实现氧化物的去除，抽真空装置则可保证内部气压以及抽出杂质气体。

根据本实用新型的一些实施例，所述还原剂添加机构包括气态添加机构和/或粉末添加机构，所述气态添加机构用于加入气态的脱氧还原剂，所述粉末添加机构用于加入粉末状的脱氧还原剂。

根据本实用新型的一些实施例，所述气态添加机构包括蒸发加热炉、加热容器，所述加热容器置于蒸发加热炉内，所述加热容器与第二旋转支撑管连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述加热容器一端设有延伸出蒸发加热炉的出料管，另一端延伸出蒸发加热炉的进气管，所述出料管与第二旋转支撑管连通，所述进气管连接有气源。

根据本实用新型的一些实施例，所述粉末添加机构包括储料斗、输送管和输送驱动机构；所述储料斗底部与输送管连接,所述输送驱动机构用于将输送管内的脱氧还原剂送入第二旋转支撑管。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二旋转支撑管上安装有第一阀门。

根据本实用新型的一些实施例，所述炉体包括下炉和上炉，所述上炉铰接于下炉。

根据本实用新型的一些实施例，所述下炉上端设有第一半圆孔，所述上炉设有第二半圆孔，所述上炉盖合于下炉时，所述第一半圆孔和第二半圆孔拼接成供第一旋转支撑管和第二旋转支撑管穿过的定位孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述下炉设有一支撑结构，以对打开状态的上炉进行支撑。

根据本实用新型的一些实施例，还包括：设于炉体右侧的第一支撑座，用于承托第二旋转支撑管；设于炉体左侧的第二支撑座，用于承托第一旋转支撑管；所述第一支撑座上端铰接有一翻转架，所述翻转架设有一限位穿孔，所述第二旋转支撑管穿设于限位穿孔且与翻转架轴向固定。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是还原剂添加机构的结构示意图；

图3是打开状态的炉体结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例的结构示意图；

图5是图4的起吊旋转装置的结构示意图。

附图标记：

炉体100、下炉110、第一半圆孔111、上炉120、第二半圆孔 121、支撑结构130；

工作容器200、第一旋转支撑管210、第二阀门211、轨道套筒 212、环形轨道213、第二旋转支撑管220、第一阀门221；

抽真空装置300、抽气管310、第二旋转接头311；

还原剂添加机构400、蒸发加热炉410、加热容器420、出料管 421、进气管422、气源423、储料斗430、输送管431、输送驱动机构432、第一旋转接头440；

第一支撑座500、翻转架510；

电机600、传动套610；

第二支撑座700；

起吊旋转装置800、起吊框810、吊钩820和滚轮830。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图2，本实用新型实施例的一种金属脱氧纯化机构，包括炉体100、工作容器200、抽真空装置300和还原剂添加机构400。工作容器200设于炉体100内，工作容器200左右两端分别设有延伸出炉体100且同轴的第一旋转支撑管210和第二旋转支撑管220。所述工作容器200用于容纳破碎小球和金属粉末，破碎小球可以为硬质合金球，通过工作容器200的旋转，破碎小球也一直翻滚从而有效防止金属粉末加热粘结。工作容器200内放入有金属粉末，其中混有金属氧化物，本实施例中，金属为钛，当然在其他实施例中，金属还可以是钽，锆，铪等金属元素周期表第六周期的过渡金属元素。抽真空装置300，用于对工作容器200抽真空；还原剂添加机构400，用于给工作容器200内加入脱氧还原剂，脱氧还原剂用于氧化金属(氧化钛)的脱氧还原，脱氧还原剂可以是钙、镁、钾、锂等金属元素周期表ⅠA族、ⅡA族金属元素；其中抽真空装置300与第一旋转支撑管210和第二旋转支撑管220中的其中一个连接，还原剂添加机构 400与第一旋转支撑管210和第二旋转支撑管220中的其中另一个连接。

本实用新型利用脱氧还原剂加入，使得氧化物在高温纯化过程中，能有效还原，相比简单的高温纯化，加入脱氧还原剂可快速高效实现氧化物的去除，抽真空装置则可保证内部气压以及抽出杂质气体。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，所述还原剂添加机构 400包括气态添加机构和/或粉末添加机构，所述气态添加机构用于加入气态的脱氧还原剂，所述粉末添加机构用于加入粉末状的脱氧还原剂。可根据旋转加入气态或者粉末态的脱氧还原剂，或者气态和粉末态的脱氧还原剂一起添加。

在本实用新型的具体实施例中，还原剂添加机构400包括蒸发加热炉410、加热容器420，加热容器420置于蒸发加热炉410内，加热容器420与第二旋转支撑管220连通，通过对脱氧还原剂高温处理，使其呈气态，进入工作容器200，提高与氧化物的接触，提高反应效率。

在本实用新型的进一步实施例中，加热容器420一端设有延伸出蒸发加热炉410的出料管421，另一端延伸出蒸发加热炉410的进气管422，出料管421与第二旋转支撑管220连通，进气管422连接有气源423，气源423可通入将惰性气体送入，以将气态的脱氧还原剂快速送入工作容器200。

在本实用新型的进一步实施例中，所述粉末添加机构包括储料斗 430、输送管431和输送驱动机构432；储料斗430底部与输送管431 连接,输送驱动机构432用于将输送管431内的脱氧还原剂送入出料管421。粉末态的脱氧还原剂则可以随着出料管421的气流进入工作容器200，提高反应效率。故脱氧还原剂的进料方式有两种，第一种方式为利用蒸发加热炉410使加热容器420内的脱氧还原剂汽化后，再利用气源423将脱氧还原剂混入产品中，还一种方式为利用输送管 431和输送驱动机构432直接将脱氧还原剂粉体给料定量输入产品中，输送驱动机构432可以是螺旋输送机构，包括置入内的螺旋轴和驱动螺旋轴旋转的驱动电机。另外，脱氧还原剂以及脱氧还原剂与氧气结合的氧化物混入了产品粉末中，可通过后续工序进行筛选提纯处理。

在本实用新型的进一步实施例中，出料管421通过第一旋转接头 440与第二旋转支撑管220连通，这样第二旋转支撑管220的旋转不会带动还原剂添加机构400旋转，避免了还原剂添加机构400的旋转，使得其状态稳定。旋转接头通常设有固定筒和活动筒，活动筒能相对固定筒旋转且具有始终连通的通道，出料管421和第二旋转支撑管 220分别安装在固定筒和活动筒上，使得两者能相对旋转的同时还能利用通道进行连通。旋转接头属于常规现有技术，在此不做过多赘述。

在本实用新型的进一步实施例中，第二旋转支撑管220上安装有第一阀门221，当需要出料时，第一阀门221先关闭，再将第一旋转接头440和出料管421拆卸，然后在第二旋转支撑管220密封套上接料结构(接料桶)，最后打开第一阀门221，将工作容器200倾斜使物料溜至接料结构。当然，第一旋转支撑管210上也可安装第二阀门 211以实现第一旋转支撑管210的通断。

在本实用新型的一些实施例中，炉体100包括下炉110和上炉 120，上炉120铰接于下炉110，以方面打开炉体100，拆装或操纵工作容器200。

在本实用新型的进一步实施例中，下炉110上端设有第一半圆孔 111，上炉120设有第二半圆孔121，第二半圆孔121设于上炉120 的盖合面，上炉120盖合于下炉110时，第一半圆孔111和第二半圆孔121拼接成供第一旋转支撑管210和第二旋转支撑管220穿过的定位孔，这样上炉120的旋转打开不受第一旋转支撑管210和第二旋转支撑管220的影响，且上炉120打开后，也方便拆装或操纵工作容器 200。

参照图3，在本实用新型的进一步实施例中，下炉110设有一支撑结构130，以对打开状态的上炉120进行支撑，使得对打开状态的上炉120进行支撑限位，对上炉120翻转范围进行限制，避免无意义的活动范围。使得上炉120打开和关闭路线更加精简。

参照图4，在本实用新型的进一步实施例中，还包括第一支撑座 500、第二支撑座700。第一支撑座500设于炉体100右侧，用于承托第二旋转支撑管220；第二支撑座700设于炉体100左侧，用于承托第一旋转支撑管210；第一支撑座500上端铰接有一翻转架510，翻转架510设有一限位穿孔，第二旋转支撑管220穿设于限位穿孔且与翻转架510轴向固定，轴向固定可依靠第二旋转支撑管220上的轴肩和连接在第二旋转支撑管220外周的限位结构(螺母、卡簧)等实现。使得可通过翻转实现第二旋转支撑管220的出料。通过第一支撑座500和第二支撑座700实现对工作容器200的稳定支撑。抽真空装置300则设有抽气管310，抽气管310通过第二旋转接头311与第一旋转支撑管210连接。翻转架510底部通过水平设置的转轴实现与第一支撑座500的铰接。

翻转架510上端安装有电机600，第二旋转支撑管220外周套设有一传动套610，电机600与传动套610传动相连，以带动第二旋转支撑管220和工作容器200旋转，具体的，传动套610固定在第二旋转支撑管220外周，传动套610与电机600的输出轴通过传送带传动。使得就算工作容器200随翻转架510翻转需要下料时，工作容器200 仍然能被电机600驱动旋转，能使物料顺利沿倾斜面下滑实现下料。电机600带动工作容器200旋转，使得里面的金属粉末翻滚，并且在破碎小球的翻滚和撞击作用下，有效防止金属粉末加热粘结，保证还原效果。

参照图5，还包括起吊旋转装置800，起吊旋转装置800套设于第一旋转支撑管210且轴向固定，起吊旋转装置800能绕第一旋转支撑管210旋转，这样使得下料时，能通过起吊装置将起吊旋转装置 800吊起，使得工作容器200、第二旋转支撑管220和第一旋转支撑管210随翻转架旋转倾斜，实现下料，且由于起吊旋转装置800能绕第一旋转支撑管210旋转，第一旋转支撑管210下料旋转时，不会带动起吊旋转装置800旋转，避免影响吊起。

可以理解的是，在本实用新型的一些实施例中，起吊旋转装置 800包括起吊框810、吊钩820和滚轮830，起吊框810套设于第一旋转支撑管210，吊钩820设于起吊框810外周，滚轮830周向排列于起吊框810内圈，第一旋转支撑管210周壁固设有轨道套筒212，轨道套筒212设有与滚轮830适配的环形轨道213，滚轮830能沿环形轨道213滚动。吊钩820方便起吊装置钩吊，滚轮830则减少起吊旋转装置800与第一旋转支撑管210相对旋转的摩擦力，环形轨道 213不仅起到对滚轮830的滚动导向还能起到对起吊框810轴向固定的作用，避免起吊框810沿第一旋转支撑管210滑动而影响起吊。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种金属脱氧纯化机构，其特征在于包括：

炉体(100)；

工作容器(200)，设于炉体(100)内，左右两端分别设有延伸出炉体(100)且同轴的第一旋转支撑管(210)和第二旋转支撑管(220)，所述工作容器(200)用于容纳破碎小球和金属粉末；

抽真空装置(300)，用于对工作容器(200)抽真空；

还原剂添加机构(400)，用于给工作容器(200)内加入脱氧还原剂；

其中所述抽真空装置(300)与第一旋转支撑管(210)和第二旋转支撑管(220)中的其中一个连接，所述还原剂添加机构(400)与第一旋转支撑管(210)和第二旋转支撑管(220)中的其中另一个连接。

2.根据权利要求1所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述还原剂添加机构(400)包括气态添加机构和/或粉末添加机构，所述气态添加机构用于加入气态的脱氧还原剂，所述粉末添加机构用于加入粉末状的脱氧还原剂。

3.根据权利要求2所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述气态添加机构包括蒸发加热炉(410)、加热容器(420)，所述加热容器(420)置于蒸发加热炉(410)内，所述加热容器(420)与第二旋转支撑管(220)连通。

4.根据权利要求3所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述加热容器(420)一端设有延伸出蒸发加热炉(410)的出料管(421)，另一端延伸出蒸发加热炉(410)的进气管(422)，所述出料管(421)与第二旋转支撑管(220)连通，所述进气管(422)连接有气源(423)。

5.根据权利要求2所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述粉末添加机构包括储料斗(430)、输送管(431)和输送驱动机构(432)；所述储料斗(430)底部与输送管(431)连接,所述输送驱动机构(432)用于将输送管(431)内的脱氧还原剂送入第二旋转支撑管(220)。

6.根据权利要求1所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述第二旋转支撑管(220)上安装有第一阀门(221)。

7.根据权利要求1所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述炉体(100)包括下炉(110)和上炉(120)，所述上炉(120)铰接于下炉(110)。

8.根据权利要求7所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述下炉(110)上端设有第一半圆孔(111)，所述上炉(120)设有第二半圆孔(121)，所述上炉(120)盖合于下炉(110)时，所述第一半圆孔(111)和第二半圆孔(121)拼接成供第一旋转支撑管(210)和第二旋转支撑管(220)穿过的定位孔。

9.根据权利要求8所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于：所述下炉(110)设有一支撑结构(130)，以对打开状态的上炉(120)进行支撑。

10.根据权利要求1所述的金属脱氧纯化机构，其特征在于，还包括：设于炉体(100)右侧的第一支撑座(500)，用于承托第二旋转支撑管(220)；

设于炉体(100)左侧的第二支撑座(700)，用于承托第一旋转支撑管(210)；

所述第一支撑座(500)上端铰接有一翻转架(510)，所述翻转架(510)设有一限位穿孔，所述第二旋转支撑管(220)穿设于限位穿孔且与翻转架(510)轴向固定。

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