[发明专利]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有效
申请号: | 202010989640.5 | 申请日: | 2020-09-18 |
公开(公告)号: | CN112077333B | 公开(公告)日: | 2022-09-02 |
发明(设计)人: | 赵景学;毕琨 | 申请(专利权)人: | 成都新世佳材料科技有限公司 |
主分类号: | B22F9/22 | 分类号: | B22F9/22 |
代理公司: | 成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙) 51239 | 代理人: | 王育信 |
地址: | 610200 四川省成都市双流*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 制备 金属粉末 方法 节能型 推舟式 氢气 还原 | ||
1.一种制备金属粉末的方法,其特征在于,采用节能型推舟式氢气还原炉,金属氧化粉末首先依次在上层炉管的第一加热区段内与还原气体发生预还原和在下层炉管的第二加热区段内与还原气体高温还原后获得高温态金属粉末,然后在下层炉管的冷却区段内将高温态金属粉末进行钝化和冷却后获得包含平均粒径为1-25μm的金属粉末;其中,所述高温态金属粉末在冷却初始时与钝化气体发生钝化使高温态金属粉末的表面生成一层保护层;上层炉管和下层炉管一端通过转运机构连通,高温还原剩余的还原气体进入上层炉管的第一加热区段与金属氧化粉末发生预还原;加热元件直接对下层炉管的第二加热区段进行加热,使所述高温还原的温度为500-850℃,第二加热区段通过热传递方式为上层炉管的第一加热区段进行加热,使第二加热区段的温度比第一加热区段的温度高10-50℃,并使所述预还原的温度为450-800℃。
2.根据权利要求1所述的一种制备金属粉末的方法,其特征在于,所述还原气体为H2;所述金属氧化粉末预还原和高温还原的时间共计8-18h。
3.一种用于制备权利要求1或2所述金属粉末的节能型推舟式氢气还原炉,其特征在于,包括上层炉管(4)、下层炉管(14)、转运机构、加热元件(6);
所述上层炉管(4)包括第一加热区段,其中,所述上层炉管(4)用于进料并在加热元件(6)的配合下用于金属氧化粉末在第一加热区段进行预还原;
所述下层炉管(14)包括第二加热区段和冷却区段,其中,所述下层炉管(14)用于冷却后金属粉末出料以及高温态金属粉末在冷却区段进行钝化和冷却;还与所述加热元件(6)配合让金属氧化粉末在第二加热区段进行高温还原;其中,加热元件(6)直接对下层炉管(14)的第二加热区段进行加热,第二加热区段通过热传递方式为第一加热区段进行加热,从而在上层炉管和下层炉管上形成两个不同温度范围供金属氧化粉末进行还原反应的场所;
所述转运机构将上层炉管和下层炉管连通,用于将预还原后的金属氧化粉末移至下层炉管(14)中,并使第二加热区段内高温还原剩余的还原气体进入到上层炉管内与放置在第一加热区段内的金属氧化粉末发生预还原;
其中,所述第二加热区段的温度比第一加热区段的温度高10-50℃,在第二加热区段进行高温还原的温度为500-850℃,在第一加热区段进行预还原的温度为450-800℃;
制备金属粉末时,金属氧化粉末首先依次与还原气体发生预还原和高温还原后获得高温态金属粉末,然后将高温态金属粉末冷却后获得包含平均粒径为1-25μm的金属粉末。
4.根据权利要求3所述的一种制备金属粉末的节能型推舟式氢气还原炉,其特征在于,还包括用于放置所述上层炉管(4)和下层炉管(14)管体的炉体(5),用于盛放金属氧化粉末并在上层炉管(4)和下层炉管(14)管内可移动的料舟(10),为预还原和高温还原提供H2并与所述下层炉管(14)连接的进气管(7),用于排出高温还原和预还原过程中产生的气体和未反应的H2并与所述上层炉管(4)连接的排气管(3),以及设置在所述下层炉管(14)上的冷却装置;其中,转运机构将盛放金属氧化粉末的料舟(10)从上层炉管(4)转移至下层炉管(14)。
5.根据权利要求4所述的一种制备金属粉末的节能型推舟式氢气还原炉,其特征在于,当所述冷却装置位于炉体(5)外时,用于金属氧化粉末进行预还原的第一加热区段和用于金属氧化粉末进行高温还原的第二加热区段位于炉体(5)中,进气管(7)和排气管(3)位于炉体(5)外。
6.根据权利要求5所述的一种制备金属粉末的节能型推舟式氢气还原炉,其特征在于,所述冷却装置为设置在所述下层炉管(14)的冷却区段上的水冷却 装置(8)。
7.根据权利要求5所述的一种制备金属粉末的节能型推舟式氢气还原炉,其特征在于,所述冷却装置包括沿料舟(10)在下层炉管(14)的管内移动方向依次设置并用于对移动至冷却区段的高温态金属粉末进行冷却的风冷却装置(21)和水冷却装置(8);其中,水冷却装置(8)设置在下层炉管(14)的冷却区段上。
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