CN218210777U - 一种物料还原热处理装置 - Google Patents

Abstract

一种物料还原热处理装置，包括空心结构的炉壳，炉壳内设有炉管、以及用于对炉管加热的电辐射管。炉管的内侧壁上设有第一螺旋导流片，炉管尾部的侧壁上连通有出料接管，炉管的头部端盖位置处还连通有进气管，炉管的尾部端盖位置处还连通有出气管。斗提机用于向炉管中送料，还设有鼓风机，用于对加热后端的炉管进行冷却。炉管通过旋转驱动机构驱动相对于炉壳进行转动，实现送料、加热以及冷却均匀的功能。

Description

一种物料还原热处理装置

技术领域

本实用新型涉及金属材料技术领域，具体涉及一种物料还原热处理装置。

背景技术

氢还原是指在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属的方法，产品性质较易控制，纯度较高，广泛应用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。现有的还原装置主要通过水冷对加热还原后的物料进行降温，易造成颗粒发生物理变化，导致颗粒碎裂及性能发生变化，且其持续加工效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种物料还原热处理装置，具体方案如下。

一种物料还原热处理装置，包括：

炉壳，其为空心结构，所述炉壳内设有炉管、以及用于对炉管加热的电辐射管；

炉管，其为空心筒状结构，炉管的内侧壁上设有第一螺旋导流片，炉管尾部的侧壁上连通有出料接管；所述炉管的头部端盖位置处还设有与炉管内部连通的进气管，炉管的尾部端盖位置处还连通有出气管；

斗提机，其位于炉壳端部，通过导料管与炉管的头部连通；

鼓风机，其用于对炉壳内的炉管冷却，鼓风机的出气口连接有冷却风管，冷却风管的出风端位于炉壳内，炉壳内还设有与炉壳外部连通的排风管；

旋转驱动机构，其设置于炉壳外部，包括支撑架、辊轮，所述辊轮设置于支撑架上并通过电机驱动相对于支撑架转动，炉管的头部及炉管的尾部为圆柱形结构且均位于炉壳外部，旋转机构的辊轮与位于炉壳外部的炉管外侧壁相接触，用于对炉管进行支撑并通过其辊轮的转动带动炉管旋转。

作为技术方案的补充，所述炉管包括管口部、加热部以及集料部，所述管口部位于炉管的头部且为圆筒形结构，所述炉管的管口部设有旋转接头，所述导料管以及进气管均与旋转接头连接并通过旋转接头与炉管内部连通；所述加热部位于炉管的中部，其内侧壁上设有第一螺旋导流片；所述集料部设于炉管尾部且为圆筒形结构，所述出料接管设置于炉管的集料部的侧壁上，所述炉管的管口部以及集料部均位于炉壳外部。

作为技术方案的补充，还包括固定端盖、密封端盖、连杆，所述炉管的集料部的截面积大于加热部的截面积，集料部的尾部端盖位置处设有与集料部连通的尾管，所述尾管外侧壁上设有螺纹；

所述固定端盖上设有阶梯状通孔，包括第一通孔、第二通孔，所述第一通孔的直径大于第二通孔的直径，所述第一通孔的内侧壁上设有内螺纹，固定端盖通过所述第一通孔上的内螺纹螺接于炉管的集料部上的尾管上；所述固定端盖通过其第二通孔套设于所述连杆上，且与连杆的外侧壁固定连接；所述密封端盖中部开设有通孔，密封端盖通过其通孔套设于连杆上且位于连杆上远离固定端盖的一侧且与连杆固定连接，所述密封端盖位于炉管的集料部内，且密封端盖的截面积大于炉管加热部的截面积，当固定端盖螺接于炉管的集料部上的尾管上时，密封端盖与炉管的加热部靠近集料部一端的端部相抵靠；所述连杆为空心管状结构，所述出气管设置于连杆内，其一端位于炉管的加热部内，另一端与外界空气连通。

作为技术方案的补充，所述炉管的加热部为正多边形结构。

作为技术方案的补充，还包括第二螺旋导流片，所述第二螺旋导流片设置于炉管的集料部的内侧壁上，所述出料接管位于炉管的集料部远离加热部一侧的侧壁上。

作为技术方案的补充，所述电辐射管设有两排，两排电辐射管排布于炉管宽度方向的两侧。

作为技术方案的补充，所述炉壳内侧壁上设有加热保温层。

有益效果：本实用新型通过炉管转动可实现，旋转的炉管可以将炉口物料不断导至炉中后部，实现了自动化投料和输送；炉管在热处理过程中不断旋转，使物料在炉管内翻转和前后移动，保证物料均匀加热和冷却效率。冷却系统采用风冷，确保冷却速率小于等于150℃/h，物料出料温度降至60℃以内。物料可通过炉管的集料部直接导送至具备输送能力的小车内，可实现连续生产；还原混合气氛可在进入炉管前进行预热，减少了混合气体对炉内温度的影响。

附图说明

图1为本实用新型剖视结构示意图。

图2为本实用新型左视结构示意图。

图3为本实用新型剖视视结构示意图。

图4为本实用新型集料部剖视结构示意图。

图5为本实用新型固定端盖结构示意图。

图中：1.炉壳、2.保温层、3.电辐射管、4.炉管、5.管口部、6.加热部、7.集料部、8.进气管、9.第一螺旋导流片、10.第二螺旋导流片、11.导料管、12.斗提机、13.旋转接头、14.密封端盖、15.连杆、16.出气管、17.出料接管、18.固定端盖、19.鼓风机、20.吸风口、21.冷却风管、22.排风管、23.尾管、24.旋转驱动机构、25.支撑架、26.辊轮、27.第一通孔、28.第二通孔。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，一种物料还原热处理装置，用于对物料进行还原热处理，包括炉壳1、炉管4、斗提机12、鼓风机19、旋转驱动机构24。

所述炉壳1为空心结构，底部设有支架用于支撑炉壳1，所述炉壳1内设有炉管4、以及用于对炉管4加热的电辐射管3。炉管4与炉壳1之间还留有一定容纳空间，非紧密接触状态。所述电辐射管3设有若干支，且沿炉壳1长度方向排布，电辐射管3的绝缘陶瓷盖一端位于炉壳1外部的上端，电辐射管3的加热部6位于炉壳1内部，电辐射管3用于对炉管4进行加热，相比于电阻带结构和电阻丝外套瓷管结构，电辐射管3安装简单，维修方便，密封性好。

炉管4用于对颗粒状物料进行加热还原，其为空心筒状结构，炉管4的内侧壁上设有第一螺旋导流片9，炉管4转动可带动第一螺旋导流片9输送物料，让物料在第一螺旋导流片9的推动下向炉管4的尾部运动，炉管4尾部的侧壁上连通有出料接管17，出料接管17的出口处设有接料桶，物料进行加热还原后从出料接管17位置处排出；所述炉管4的头部端盖位置处还设有与炉管内部连通的进气管8，所述位于炉管4外部的进气管8连接有加热器，对气体进行预热后通入炉管4内，炉管4的尾部端盖位置处还连通有出气管16，所述进气管8与出气管16上均设有控制阀门及监控仪表，对进气及出气进行实时监测及控制。当电辐射管3对炉管4尽心加热过程中，通过进气管8向炉管4内通入混合还原气体，用于置换炉管4内的空气，炉管4内的空气从所述出气管16排出，当对炉管4内物料进行加热过程中，还原气体持续向炉管4内通入，达到隔绝氧气的目的。

斗提机12，用于对炉管4进行加料，其位于炉壳1端部，通过导料管11与炉管4的头部连通，物料经斗提机12输送进入至导料管11内，通过导料管11输送至炉管4内部。

鼓风机19，其用于对炉壳1内的炉管冷却，室外冷空气经过滤器进入鼓风机19的吸风口20，鼓风机19的出气口连接有冷却风管21，冷却风管21的出风端位于炉壳1内，冷空气经冷却风管21输送至炉壳1内，对进行还原反应后的炉壳1外表面进行冷却，炉壳1上还设有排风管22，所述排风管22的一端位于炉壳1内，另一端位于炉壳1外部，冷空气对炉管4进行冷却之后通过排风管22排除至炉壳1外部。

旋转驱动机构24，包括支撑架25、辊轮26，所述辊轮26设置于支撑架25上端并通过电机驱动相对于支撑架25转动，炉管4的头部及炉管4的尾部为圆柱形结构且均位于炉壳1外部，旋转机构设置于炉壳1外，位于炉壳1前侧以及后侧均设有两组旋转驱动机构24，位于炉壳1前侧的旋转驱动机构24的辊轮26与炉管4的头部外侧壁接触并对其进行竖向方向的支撑，位于炉壳1后侧的旋转驱动机构24的辊轮26与炉管4的尾部外侧壁接触并对其进行竖向方向的支撑，炉管4依靠旋转驱动机构24支撑并悬浮与炉壳1内部，旋转驱动机构24的辊轮26转动带动炉管4相对于炉壳1旋转。

作为本实施例的优选技术方案，所述电辐射管3设有两排，两排电辐射管3排布于炉管4宽度方向的两侧，通过两排电辐射管3的设置能够提升对炉管4的加热均匀性以及加热效率。

作为本实施例的优选技术方案，所述炉壳1内侧壁上设有加热保温层2，能够降低对炉管4加热过程中的温度损失。

作为本实用新型的优选技术方案，所述炉管4包括管口部5、加热部6以及集料部7，所述管口部5位于炉管4的头部且后侧开口的为圆筒形结构，所述炉管4的管口部5设有旋转接头13，旋转接头13可相对于炉管4的管口部5转动，所述导料管11以及进气管8均与旋转接头13连接，旋转接头13上设有用于导料管11与进气管8穿过的通孔，导料管11与进气管8穿过旋转接头13上的通孔与炉管4内部连通。通过旋转接头13的设置，能够实现在炉管4进行旋转时，导料管11以及进气管8不随炉管4进行同步转动。所述加热部6位于炉管4的中部，为前后两侧开口的筒状结构，其内侧壁上设有第一螺旋导流片9。所述集料部7设于炉管4尾部且为前侧开口的圆筒形结构，所述出料接管17设置于炉管4的集料部7的侧壁上，所述炉管4的管口部5以及集料部7均位于炉壳1外部。

作为本实用新型的优选技术方案，如图4所示，还包括固定端盖18、密封端盖14、连杆15，所述集料部7的截面积大于加热部6的截面积，集料部7的尾部端盖位置处设有与集料部7连通的尾管23，所述尾管23外侧壁上设有螺纹，固定端盖18上设有阶梯状通孔，包括第一通孔27、第二通孔28，所述第一通孔27的直径大于第二通孔28的直径，所述第一通孔27的内侧壁上设有内螺纹，固定端盖18通过所述第一通孔27上的内螺纹螺接于炉管4的集料部7上的尾管23上。所述固定端盖18通过其第二通孔28套设于所述连杆15上，且与连杆15的外侧壁固定连接。所述密封端盖14中部开设有通孔，密封端盖14通过其通孔套设于连杆15上且位于连杆15上远离固定端盖18的一侧且与连杆15的外侧壁固定连接，所述密封端盖14位于炉管4的集料部7内，且密封端盖14的截面积大于炉管4加热部6的截面积，当固定端盖18螺接于炉管4的集料部7上的尾管23上时，密封端盖14与炉管4的加热部6靠近集料部7一端的端部相抵靠，防止炉管4的加热部6内的物料运动至集料部7。当物料加热还原完成后，可旋动固定端盖18，带动密封端盖14远离炉管4的加热部6，此时炉管4的加热部6转动物料随第一螺旋导流片9导流运动至炉管4的集料部7内，对物料进行收集。所述连杆15为空心管状结构，所述出气管16设置于连杆15内，其一端位于炉管4的加热部6内，另一端与外界空气连通。

作为本实用新型的优选技术方案，所述炉管4的加热部6为正多边形形状，当物料在炉管4的加热部6内运动时，物料由于其重力汇集于炉管4加热部6的下部，当炉管4的加热部6为圆柱形结构时，物料会发生堆积于炉管4的加热部6的下部，降低加热或冷却效率。当炉管4的加热部6设置成正多边形形状，随炉管4的转动，物料能够与炉管4的正多边形加热部6的侧壁接触面积更大，提升物料的加热或冷却效率。

作为本实用新型的优选技术方案，还包括第二螺旋导流片10，所述第二螺旋导流片10设置于炉管4的集料部7的内侧壁上，所述出料接管17位于炉管4的集料部7远离加热部6一侧的侧壁上。

工作流程：物料经斗提机12通过导料管11输送至炉管4内。炉管4通过旋转驱动机构24驱动进行提前转动，在物料进入炉管4后匀速转动使物料在第一螺旋导流片9的导流作用下向炉管4后部运动，炉管4转动速度根据实际测试数据进行设定，确保送料速度与传动速度匹配。送料结束后关闭斗提机12，完成装料。此时通过进气管8向炉管4内通入混合还原气体以置换炉管4内空气。同时炉管4通过正反转动实现物料的的均匀布置。当物料均匀分布后通过电辐射管3对炉管4进行加热，按照升温曲线进行升温。升温过程中炉管4继续维持正反转，以保证物料翻转受热均匀，同时继续通入混合还原气体。按照工艺曲线加热完毕后开启降温程序，通过鼓风机19对冷却风管21内通入冷气，冷气通入至炉壳1内对炉管4进行降温处理，降温过程中继续正反转动炉管4，保证散热均匀。冷却结束后，炉管4停止转动，停止混合气体送入。此时旋动固定端盖18，通过连杆15带动密封端盖14远离炉管4的加热部6，再次驱动炉管4转动，通过炉管4转动将物料输送至炉管4的集料部7内，集料部7的第二螺旋导流片10将物料导流至出料接管17，对物料进行收集。

本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造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创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种物料还原热处理装置，其特征在于，包括

炉壳(1)，其为空心结构，所述炉壳(1)内设有炉管(4)、以及用于对炉管(4)加热的电辐射管(3)；

炉管(4)，其为空心筒状结构，炉管(4)的内侧壁上设有第一螺旋导流片(9)，炉管(4)尾部的侧壁上连通有出料接管(17)；所述炉管(4)的头部端盖位置处还设有与炉管(4)内部连通的进气管(8)，炉管(4)的尾部端盖位置处还连通有出气管(16)；

斗提机(12)，其位于炉壳(1)端部，通过导料管(11)与炉管(4)的头部连通；

鼓风机(19)，其用于对炉壳(1)内的炉管(4)冷却，鼓风机(19)的出气口连接有冷却风管(21)，冷却风管(21)的出风端位于炉壳(1)内，炉壳(1)内还设有与炉壳(1)外部连通的排风管(22)；

旋转驱动机构(24)，其设置于炉壳(1)外部，包括支撑架(25)、辊轮(26)，所述辊轮(26)设置于支撑架(25)上并通过电机驱动相对于支撑架(25)转动，炉管(4)的头部及炉管(4)的尾部为圆柱形结构且均位于炉壳(1)外部，旋转机构的辊轮(26)与位于炉壳(1)外部的炉管(4)外侧壁相接触，用于对炉管(4)进行支撑并通过其辊轮(26)的转动带动炉管(4)旋转。

2.根据权利要求1所述的一种物料还原热处理装置，其特征在于，所述炉管(4)包括管口部(5)、加热部(6)以及集料部(7)，所述管口部(5)位于炉管(4)的头部且为圆筒形结构，所述炉管(4)的管口部(5)设有旋转接头(13)，所述导料管(11)以及进气管(8)均与旋转接头(13)连接并通过旋转接头(13)与炉管(4)内部连通；所述加热部(6)位于炉管(4)的中部，其内侧壁上设有第一螺旋导流片(9)；所述集料部(7)设于炉管(4)尾部且为圆筒形结构，所述出料接管(17)设置于炉管(4)的集料部(7)的侧壁上，所述炉管(4)的管口部(5)以及集料部(7)均位于炉壳(1)外部。

3.根据权利要求2所述的一种物料还原热处理装置，其特征在于，还包括固定端盖(18)、密封端盖(14)、连杆(15)，所述炉管(4)的集料部(7)的截面积大于加热部(6)的截面积，集料部(7)的尾部端盖位置处设有与集料部(7)连通的尾管(23)，所述尾管(23)外侧壁上设有螺纹；

所述固定端盖(18)上设有阶梯状通孔，包括第一通孔(27)、第二通孔(28)，所述第一通孔(27)的直径大于第二通孔(28)的直径，所述第一通孔(27)的内侧壁上设有内螺纹，固定端盖(18)通过所述第一通孔(27)上的内螺纹螺接于炉管(4)的集料部(7)上的尾管(23)上；所述固定端盖(18)通过其第二通孔(28)套设于所述连杆(15)上，且与连杆(15)的外侧壁固定连接；所述密封端盖(14)中部开设有通孔，密封端盖(14)通过其通孔套设于连杆(15)上且位于连杆(15)上远离固定端盖(18)的一侧且与连杆(15)固定连接，所述密封端盖(14)位于炉管(4)的集料部(7)内，且密封端盖(14)的截面积大于炉管(4)加热部(6)的截面积，当固定端盖(18)螺接于炉管(4)的集料部(7)上的尾管(23)上时，密封端盖(14)与炉管(4)的加热部(6)靠近集料部(7)一端的端部相抵靠；所述连杆(15)为空心管状结构，所述出气管(16)设置于连杆(15)内，其一端位于炉管(4)的加热部(6)内，另一端与外界空气连通。

4.根据权利要求2所述的一种物料还原热处理装置，其特征在于，所述炉管(4)的加热部(6)为正多边形结构。

5.根据权利要求2所述的一种物料还原热处理装置，其特征在于，还包括第二螺旋导流片(10)，所述第二螺旋导流片(10)设置于炉管(4)的集料部(7)的内侧壁上，所述出料接管(17)位于炉管(4)的集料部(7)远离加热部(6)一侧的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种物料还原热处理装置，其特征在于，所述电辐射管(3)设有两排，两排电辐射管(3)排布于炉管(4)宽度方向的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种物料还原热处理装置，其特征在于，所述炉壳(1)内侧壁上设有加热保温层(2)。

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