[實(shí)用新型]一種用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921162264.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN210996504U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金濤;董永暉;陳海群;朱興營(yíng);周法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B22F9/30
• 分類號(hào): B22F9/30
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉潔

本實(shí)用新型提供了一種用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置，屬于粉末制備技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型提供的用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置可以利用惰性氣體作為載體對(duì)氫化鈦粉末進(jìn)行加熱，在營(yíng)造正壓氣氛防止外部氣體滲入的同時(shí)，還可以將脫氫產(chǎn)生的氫氣帶出反應(yīng)罐，有利于氫化鈦粉末的分解脫氫，本發(fā)明對(duì)惰性氣體循環(huán)使用，并利用除氫劑及除氧劑除去惰性氣體中包含的氫氣和氧氣，在保證氫化鈦脫氫徹底的同時(shí)，降低氣體消耗，提高產(chǎn)物純度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及粉末制備技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

鈦具有比強(qiáng)度大、比重小、耐腐蝕等特點(diǎn)，在航空、航天、兵器、船舶、能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。利用鈦粉進(jìn)行粉末冶金(熱等靜壓、冷等降壓、注射成型)，可制造形狀復(fù)雜的鈦制零件并大幅降低鈦加工成本。鈦粉是指尺寸小于1mm的金屬鈦顆粒，利用鈦粉進(jìn)行粉末冶金，要求其粒度細(xì)小、低氧、高純度。鈦粉具有大的表面自由能，相比于塊狀金屬鈦，更易和其他元素或化合物反應(yīng)，因此鈦粉的純度和性能取其決于制取方法及工藝條件。

氫化脫氫法(簡(jiǎn)稱HDH法)是目前鈦粉制備的最普遍的方法，其主要工序是首先將海綿鈦氫化處理，然后將其粉碎得到氫化鈦粉末，最后在真空下將氫化鈦粉末高溫脫氫，冷卻后得到鈦粉。氫化脫氫法由于工藝流程冗長(zhǎng)，生產(chǎn)在實(shí)際應(yīng)用中容易引人雜質(zhì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品氮氧含量升高，而其中以高溫脫氫及冷卻環(huán)節(jié)最容易受氮氧污染。這主要是在脫氫及冷卻過程中，脫氫爐內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間維持負(fù)壓環(huán)境，無(wú)可避免的要發(fā)生外部空氣滲入的現(xiàn)象，而鈦粉的表面積較大，在爐內(nèi)高溫環(huán)境下滲入的空氣會(huì)與鈦粉發(fā)生反應(yīng)，使鈦粉氧、氮含量高，影響了最終制得鈦粉的性能，嚴(yán)重制約了粉末冶金鈦行業(yè)的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置，該裝置可以利用惰性氣體作為載體對(duì)氫化鈦粉末進(jìn)行加熱，在營(yíng)造正壓氣氛防止外部氣體滲入的同時(shí)，還可以將脫氫產(chǎn)生的氫氣帶出反應(yīng)罐，有利于氫化鈦粉末的分解脫氫，本實(shí)用新型對(duì)惰性氣體循環(huán)使用，并利用除氫劑及除氧劑除去惰性氣體中包含的氫氣和氧氣，在保證氫化鈦脫氫徹底的同時(shí)，降低氣體消耗，提高產(chǎn)物純度。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

一種用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)罐1、一號(hào)氣體冷卻器2、氣體循環(huán)泵3、氣體凈化器4、氣體加熱器6、移動(dòng)式保溫套8、惰性氣體氣源及抽真空系統(tǒng)，所述一號(hào)氣體冷卻器2、氣體循環(huán)泵3、氣體凈化器4和氣體加熱器6依次通過管路連接，且所述一號(hào)氣體冷卻器2的輸入端與所述反應(yīng)罐1的出氣管1-4連接、所述氣體加熱器6的輸出端與所述反應(yīng)罐1的進(jìn)氣管1-3連接形成回路，所述反應(yīng)罐1內(nèi)設(shè)有隔塵透氣屏1-6，所述隔塵透氣屏1-6將所述反應(yīng)罐1內(nèi)腔分割成第一腔和第二腔，所述出氣管1-4位于所述第一腔，所述進(jìn)氣管1-3位于所述第二腔，且所述進(jìn)氣管1-3在所述第二腔內(nèi)向遠(yuǎn)離所述隔塵透氣屏1-6的一端延伸至靠近反應(yīng)罐1端部，所述移動(dòng)式保溫套8用于在反應(yīng)脫氫時(shí)給所述第二腔區(qū)域保溫，所述抽真空系統(tǒng)用于給所述回路抽真空，所述惰性氣體氣源用于給所述回路提供惰性氣體所述氣體凈化器4用于去除氣體中的氧元素和氫元素，所述氣體加熱器6用于將氣體加熱至750℃～800℃，所述氣體循環(huán)泵3用于使氣體在所述回路內(nèi)單向流動(dòng)，所述隔塵透氣屏1-6用于截留所述惰性氣體攜帶的粉塵，所述一號(hào)氣體冷卻器2用于對(duì)所述惰性氣體進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，所述的一種用于氫化鈦粉末脫氫的正壓反應(yīng)裝置，還包括設(shè)置在所述氣體凈化器4和氣體加熱器6之間的二號(hào)氣體冷卻器5，所述二號(hào)氣體冷卻器5用于給從所述在氣體凈化器4流出的惰性氣體進(jìn)行冷卻降溫。

具體地，所述氣體凈化器4包括密封腔體、陶瓷塊4-1、、除氧劑4-2、除氫劑4-3和加熱板4-4，所述加熱板4-4套設(shè)在所述密封腔體的內(nèi)壁上，所述陶瓷塊4-1、除氧劑4-2和除氫劑4-3均位于所述加熱板4-4圍成的空間內(nèi)，所述除氧劑4-2和除氫劑4-3均為層狀結(jié)構(gòu)，所述陶瓷塊4-1用于隔離開各層所述除氧劑4-2和除氫劑4-3，所述加熱板4-4用于維持所述密封腔體內(nèi)的溫度。