[实用新型]氢气还原系统

说明书

本实用新型公开了一种氢气还原系统。该氢气还原系统包括氢气还原炉，所述氢气还原炉包括：炉体，所述炉体包括炉头和炉尾；至少一个炉管，所述炉管设在所述炉体内，且所述炉管的两端伸出所述炉体，所述炉管伸出所述炉体炉尾的一端设有进气口，所述炉管伸出所述炉体炉头的一端设有进料口和出气口，所述出气口处设有电磁阀。该氢气还原系统对原料适应性广，可稳定制备高压坯强度的钨粉产品。

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体而言，本实用新型涉及一种氢气还原系统。

背景技术

粉末冶金工业制取稀有金属钨粉、钼粉、钴粉、镍粉和铁粉等粉末，主要是以金属氧化物为原料采用还原法生产。系将金属氧化物在高温炉中以氢或碳为还原剂夺取氧化物中的氧，使氧呈水蒸气或一氧化碳气体排出炉外，并还原得到金属粉末。钨行业中钨粉的制备主要以氧化钨为原料，采用逆向通氢的方式在多管还原炉(十四管、十五管等)及回转炉中还原。还原过程中氢气流量较大，且流通性较好，使得还原过程中产生的水蒸气能够快速排出，从而制备出粒度分布窄、均匀性好的钨粉。

随着技术的不断进步以及社会的发展，市场对钨制品的需求越来越大。其中具有成形性好、压坯强度高的钨粉主要应用于钨薄板及大口径薄壁管等方面。由于还原炉自身特性的影响，导致正常工艺下无法生产出成形性好、压坯强度高的钨粉。目前大部分技术方案主要聚焦于制备特定的原料氧化钨，并通过调节还原工艺制备高压坯强度钨粉。该类方法对原料的要求较高，存在原料适应性不广的缺陷。因而，现有的制备高压坯强度钨粉的工艺仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现而作出的：

钨粉的成形性及压坯强度取决于粉末的粒度分布、细粉含量以及粉末的形貌。粒度分布越宽、细粉含量多且形貌越不规则，钨粉的成形性越好、压坯强度越高。钨粉的宽粒度分布可通过增加料层厚度实现，细粉含量可通过调节还原工艺实现，粉末的不规则形貌则可以通过特定氧化钨原料以及控制还原炉内的还原气氛(“焖氢”)实现。

鉴于此，在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种氢气还原系统。根据本实用新型的实施例，该氢气还原系统包括氢气还原炉，所述氢气还原炉包括：炉体，所述炉体包括炉头和炉尾；至少一个炉管，所述炉管设在所述炉体内，且所述炉管的两端伸出所述炉体，所述炉管伸出所述炉体炉尾的一端设有进气口，所述炉管伸出所述炉体炉头的一端设有进料口和出气口，所述出气口处设有电磁阀。

利用根据本实用新型上述实施例的氢气还原系统制备钨粉，氢气从炉尾端的进气口进入炉管，三氧化钨原料从炉头端的进料口进入炉管，在炉管中与氢气逆向接触发生还原反应。炉管出气口处设有电磁阀，可通过调节电磁阀的开度来控制炉管内的“焖氢”程度，从而控制制备得到的钨粉的强度。电磁阀全开时，炉管内为正常还原气氛，可利用常规三氧化钨原料进行常规钨粉的生产；随着电磁阀开度的减小，炉管内“焖氢”程度增大，可利用常规三氧化钨原料制备出高压坯强度的钨粉。由此，本实用新型的系统通过在氢气还原炉炉管出气口处设置开度可调的电磁阀，实现了利用常规三氧化钨原料制备高压坯强度钨粉，且不影响常规钨粉的生产，实现了“一炉多用”；在制备高压坯强度钨粉时，打破了以往对特定原料三氧化钨的依赖壁垒，提高了还原工艺对原料三氧化钨的适应性。

任选地，所述进气口连接有氢气进气装置。

任选地，所述出气口处设有压力表。

任选地，所述氢气还原系统进一步包括：PLC控制柜，所述PLC控制柜与所述电磁阀相连。

任选地，所述氢气还原系统进一步包括：防爆桶，所述防爆桶内设有液封。

任选地，所述防爆桶内还设有淋洗塔。

任选地，所述氢气还原系统进一步包括：气液分离装置，所述气液分离装置具有气液混合物入口、氢气出口和液体出口，所述气液混合物入口与所述淋洗塔相连。