CN213104496U - 一种钴粉还原炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钴粉还原炉，包括炉膛、高温段、氢气入口段、冷却缓冲段。高温段处于炉膛内部，高温段的一端与钴粉原料入口相连。氢气入口段的一端与高温段的另一端相连通。冷却缓冲段与氢气入口段的另一端相连通。冷却缓冲段包括密封阀门、第一真空抽气泵、第二真空抽气泵。密封阀门设置于冷却缓冲段的两端。第一真空抽气泵的气体输入端与冷却缓冲段内部相连通，第一真空抽气泵的气体输出端与氢气入口段内部相连通。第二真空抽气泵的气体输入端与冷却缓冲段内部相连通。本实用新型公开的钴粉还原炉具有能够在钴粉出料时阻止外界空气中的氧气进入到还原炉内部，避免出现氧气与氢气混合接触发生爆鸣甚至***事故的功能。

Description

一种钴粉还原炉

技术领域

本实用新型涉及钴粉生产装置领域，尤其涉及一种钴粉还原炉。

背景技术

钴粉生产过程中，需要将钴粉原料放入还原炉内进行还原反应，而反应时需要用到易燃易爆的还原性气体(氢气)，当钴粉原料完成还原反应后从还原炉内输出时，由于还原炉内部存在氢气，故而当该钴粉输出时，外界空气中的氧气容易顺着钴粉输出通道进入到还原炉内部，使得氢气与氧气接触在高温的作用下发生爆鸣甚至***事故，故而极大的影响钴粉生产的安全性。

实用新型内容

为了克服现有技术中，钴粉还原炉内的还原性氢气与外界空气中的氧气接触后容易发生爆鸣甚至***的事故，本实用新型所需要解决的问题在于提出一种钴粉还原炉，具有能够在钴粉出料时阻止外界空气中的氧气进入到还原炉内部，避免出现氧气与氢气混合接触发生爆鸣甚至***事故的功能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种钴粉还原炉，包括：

炉膛，所述炉膛用于对钴粉原料进行加热；

高温段，所述高温段处于所述炉膛内部，所述高温段的一端与钴粉原料入口相连；

氢气入口段，所述氢气入口段的一端与所述高温段的另一端相连通，用于对所述高温段内通入还原反应所需的氢气；

冷却缓冲段，所述冷却缓冲段与所述氢气入口段的另一端相连通，所述冷却缓冲段的另一端连接钴粉出料口；

所述冷却缓冲段包括：

密封阀门，设置于所述冷却缓冲段的两端；

第一真空抽气泵，所述第一真空抽气泵的气体输入端与所述冷却缓冲段内部相连通，所述第一真空抽气泵的气体输出端与所述氢气入口段内部相连通；

第二真空抽气泵，所述第二真空抽气泵的气体输入端与所述冷却缓冲段内部相连通。

优选地，所述第一真空抽气泵以及所述第二真空抽气泵与所述冷却缓冲段相连接位置设置有防倒吸装置。

优选地，所述防倒吸装置包括：

球体，所述球体设置于真空抽气泵与所述冷却缓冲段连通的孔内；

弹性件，所述弹性件的一端固定于孔壁上，所述弹性件的另一端作用于所述球体上，球体在弹性件的弹力作用下堵塞真空抽气泵与所述冷却缓冲段连通的孔，并且在真空抽气泵抽气时球体能克服弹性件弹力使真空抽气泵与所述冷却缓冲段相通。

优选地，所述冷却缓冲段内设置有气压检测装置。

本实用新型的优点是：

本实用新型提供的一种钴粉还原炉，包括炉膛、高温段、氢气入口段、冷却缓冲段。其中，炉膛用于对处于炉膛内部的高温段进行加热，高温段内为钴粉原料，通过氢气入口段输送至高温段的氢气使得氢气与钴粉原料发生还原反应。当钴粉原料完成还原反应后，需要将钴粉原料从还原炉内输出时，首先第二真空抽气泵开始工作(在进行还原反应前冷却缓冲段两端密封阀门一直处于关闭状态，使得冷却缓冲段处于密闭状态)，将冷却缓冲段内的气体排出，使得冷却缓冲段内处于真空状态(为了节约时间，该步骤可以预先在钴粉原料进行还原反应时完成)，而后开启冷却缓冲段靠近氢气入口段的密封阀门，使得完成还原反应的钴粉原料进入到冷却缓冲段内，由于冷却缓冲段内经过抽真空处理后，其内部仅含有非常低甚至于不含氧气，故而伴随着钴粉原料进入到冷却缓冲段内的氢气由于不会和氧气接触混合而不会发生爆鸣或者***的现象，待钴粉原料进入到冷却缓冲段后将冷却缓冲段靠近氢气入口段的密封阀门关闭，并开启第一真空抽气泵，将冷却缓冲段内的氢气抽到氢气入口段以及高温段内，使得冷却缓冲段内的氢气被去除，待冷却缓冲段内的氢气被去除后即可开启冷却缓冲段靠近钴粉出料口那端的密封阀门，将钴粉原料从还原炉内输出，由于此时的冷却缓冲段内无氢气排出，故而不会发生爆鸣或者***现象，待钴粉原料输出完成后关闭密封阀门，同时第二真空抽气泵开始工作对冷却缓冲段进行抽真空处理，便可以对下次钴粉原料输出做准备。

综上，本实用新型公开的钴粉还原炉通过先后将冷却缓冲段内的空气以及氢气抽离，避免氢气与空气接触混合，故而具有能够在钴粉出料时阻止外界空气中的氧气进入到还原炉内部，避免出现氧气与氢气混合接触发生爆鸣甚至***事故的功能。

附图说明

图1为本实用新型公开的钴粉还原炉的结构示意图；

图2为本实用新型公开的防倒吸装置的结构示意图。

图中：

1、炉膛；2、高温段；3、氢气入口段；4、冷却缓冲段；5、钴粉原料入口；6、钴粉出料口；7、气压检测装置；31、氢气输入管；41、密封阀门；42、第一真空抽气泵；43、第二真空抽气泵；44、防倒吸装置；441、球体；442、弹性件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图2所示，本实施例中提供的钴粉还原炉，包括炉膛1、高温段2、冷却缓冲段4、氢气入口段3。炉膛1用于对钴粉原料进行加热；高温段2处于炉膛1内部，高温段2的一端与钴粉原料入口5相连；氢气入口段3的一端与高温段2的另一端相连通，用于对高温段2内通入还原反应所需的氢气，氢气入口段3上连接有用于提供氢气的氢气输入管31；冷却缓冲段4与氢气入口段3的另一端相连通，冷却缓冲段4的另一端连接钴粉出料口6。冷却缓冲段4包括密封阀门41、第一真空抽气泵42、第二真空抽气泵43。密封阀门41设置于冷却缓冲段4的两端；第一真空抽气泵42，第一真空抽气泵42的气体输入端与冷却缓冲段4内部相连通，第一真空抽气泵42的气体输出端与氢气入口段3内部相连通；第二真空抽气泵43，第二真空抽气泵43的气体输入端与冷却缓冲段4内部相连通。

其中，炉膛1用于对处于炉膛1内部的高温段2进行加热，高温段2内为钴粉原料，通过氢气入口段3输送至高温段2的氢气使得氢气与钴粉原料发生还原反应。当钴粉原料完成还原反应后，需要将钴粉原料从还原炉内输出时，首先第二真空抽气泵43开始工作(在进行还原反应前冷却缓冲段4两端密封阀门41一直处于关闭状态，使得冷却缓冲段4处于密闭状态)，将冷却缓冲段4内的气体排出，使得冷却缓冲段4内处于真空状态(为了节约时间，该步骤可以预先在钴粉原料进行还原反应时完成)，而后开启冷却缓冲段4靠近氢气入口段3的密封阀门41，使得完成还原反应的钴粉原料进入到冷却缓冲段4内，由于冷却缓冲段4内经过抽真空处理后，其内部仅含有非常低甚至于不含氧气，故而伴随着钴粉原料进入到冷却缓冲段4内的氢气由于不会和氧气接触混合而不会发生爆鸣或者***的现象，待钴粉原料进入到冷却缓冲段4后将冷却缓冲段4靠近氢气入口段3的密封阀门41关闭，并开启第一真空抽气泵42，将冷却缓冲段4内的氢气抽到氢气入口段3以及高温段2内，使得冷却缓冲段4内的氢气被去除，待冷却缓冲段4内的氢气被去除后即可开启冷却缓冲段4靠近钴粉出料口6那端的密封阀门41，将钴粉原料从还原炉内输出，由于此时的冷却缓冲段4内无氢气排出，故而不会发生爆鸣或者***现象，待钴粉原料输出完成后关闭密封阀门41，同时第二真空抽气泵43开始工作对冷却缓冲段4进行抽真空处理，便可以对下次钴粉原料输出做准备。

综上，本实施例公开的钴粉还原炉通过先后将冷却缓冲段4内的空气以及氢气抽离，避免氢气与空气接触混合，故而具有能够在钴粉出料时阻止外界空气中的氧气进入到还原炉内部，避免出现氧气与氢气混合接触发生爆鸣甚至***事故的功能。

为了避免真空抽气泵在未进行工作时，外界空气以及还原炉内的氢气通过真空抽气泵与冷却缓冲段4连接的孔进入到冷却缓冲段4内，进一步地，第一真空抽气泵42以及第二真空抽气泵43与冷却缓冲段4相连接位置设置有防倒吸装置44。防倒吸装置44能够在真空抽气泵未工作时堵塞真空抽气泵与冷却缓冲段4之间连通的孔，保持冷却缓冲段4处于真空状态。

进一步地，防倒吸装置44包括球体441(采用耐高温耐磨的材料制成，如钢球)、弹性件442。球体441设置于真空抽气泵与冷却缓冲段4连通的孔内。弹性件442的一端固定于孔壁上，弹性件442的另一端作用于球体441上，球体441在弹性件442的弹力作用下堵塞真空抽气泵与冷却缓冲段4连通的孔，并且在真空抽气泵抽气时球体441能克服弹性件442弹力使真空抽气泵与冷却缓冲段4相通。在真空抽气泵未工作时，球体441在弹性件442(弹簧、弹片等)的弹力作用下，堵塞真空抽气泵与冷却缓冲段4连通的孔，如图2所示。当真空抽气泵工作时，真空抽气泵产生的强大吸力使得球体441克服弹性件442弹力，使得真空抽气泵与冷却缓冲段4之间连通，使得真空抽气泵能将冷却缓冲段4内的气体抽离。进一步的，还可以将与球体441配合的孔设置成与弧面，提高球体441在弹性件442弹力作用下的密封效果。

为了监控冷却缓冲段4内进一步地，冷却缓冲段4内设置有气压检测装置7(气压表)。通过气压检测装置7检测冷却缓冲段4内经过真空抽气泵抽真空后的真空度，避免还原炉出现故障导致冷却缓冲段4内气体大量残留导致氢气与氧气混合发生***事故(冷却缓冲段4内无论是在第一次将空气抽离还是第二次将氢气抽离均需要保证其内部经过抽气后气体残留较小(气压小)，才能够避免氧气与氢气混合)。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种钴粉还原炉，其特征在于，包括：

炉膛(1)，所述炉膛(1)用于对钴粉原料进行加热；

高温段(2)，所述高温段(2)处于所述炉膛(1)内部，所述高温段(2)的一端与钴粉原料入口(5)相连；

氢气入口段(3)，所述氢气入口段(3)的一端与所述高温段(2)的另一端相连通，用于对所述高温段(2)内通入还原反应所需的氢气；

冷却缓冲段(4)，所述冷却缓冲段(4)与所述氢气入口段(3)的另一端相连通，所述冷却缓冲段(4)的另一端连接钴粉出料口(6)；

所述冷却缓冲段(4)包括：

密封阀门(41)，所述密封阀门(41)设置于所述冷却缓冲段(4)的两端；

第一真空抽气泵(42)，所述第一真空抽气泵(42)的气体输入端与所述冷却缓冲段(4)内部相连通，所述第一真空抽气泵(42)的气体输出端与所述氢气入口段(3)内部相连通；

第二真空抽气泵(43)，所述第二真空抽气泵(43)的气体输入端与所述冷却缓冲段(4)内部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种钴粉还原炉，其特征在于：

所述第一真空抽气泵(42)以及所述第二真空抽气泵(43)与所述冷却缓冲段(4)相连接位置设置有防倒吸装置(44)。

3.根据权利要求2所述的一种钴粉还原炉，其特征在于，所述防倒吸装置(44)包括：

球体(441)，所述球体(441)设置于真空抽气泵与所述冷却缓冲段(4)连通的孔内；

弹性件(442)，所述弹性件(442)的一端固定于孔壁上，所述弹性件(442)的另一端作用于所述球体(441)上，球体(441)在弹性件(442)的弹力作用下堵塞真空抽气泵与所述冷却缓冲段(4)连通的孔，并且在真空抽气泵抽气时球体(441)能克服弹性件(442)弹力使真空抽气泵与所述冷却缓冲段(4)相通。

4.根据权利要求1所述的一种钴粉还原炉，其特征在于：

所述冷却缓冲段(4)内设置有气压检测装置(7)。

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