本發(fā)明涉及鎢粉還原領域，更具體地，涉及一種鎢粉還原設備及其控制方法。

背景技術：

鎢是稀有高熔點金屬，可提高鋼的高溫硬度，其用途十分廣泛，涉及礦山、冶金、機械、建筑、交通、電子、化工、輕工、紡織、軍工、航天、科技、各個工業(yè)領域，鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝，影響還原速度的主要工藝參數(shù)是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量等；目前國內(nèi)在制備中粗、超粗顆粒鎢粉中，必須具備高溫、高露點兩個條件，第一條件比較容易實現(xiàn)，而現(xiàn)有設備對于高露點的穩(wěn)定調(diào)節(jié)和精確控制方面能力還是不足的、還原制備的鎢粉純度低、粒度不均勻。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提出一種鎢粉還原設備及其控制方法，可對工藝氣體氫氣與蒸汽的流量進行精確的控制，并通過多次對工藝氣體的加熱保溫，以達到利于鎢粉還原的適宜氣氛條件，明顯提高制備鎢粉的質(zhì)量，并且可對蒸汽供給進行單獨調(diào)控，有效控制蒸汽流量，保證制備的鎢粉顆粒均勻、粗大。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種鎢粉還原設備，包括主加熱系統(tǒng)、匯流系統(tǒng)、還原爐以及智能電器控制柜；所述主加熱系統(tǒng)包括氫氣加熱器、蒸汽加熱器以及混合罐，所述氫氣加熱器與所述混合罐通過第一管道連通，所述蒸汽加熱器與所述混合罐通過第二管道連通，且在所述第二管道上沿輸送方向依次設有電磁閥與第一孔板流量計；所述匯流系統(tǒng)包括匯流管及與所述匯流管連通的分流單元，所述匯流管與所述混合罐通過第三管道連通；所述分流單元包括分流管、輔加熱器以及差壓變送器，所述輔加熱器與所述匯流管通過所述分流管連通，所述輔加熱器與所述還原爐通過導氣管連通；所述電磁閥、所述第一孔板流量計以及所述差壓變送器均與所述智能電器控制柜電連接。

在本發(fā)明較佳的技術方案中，還包括供氣系統(tǒng)，所述供氣系統(tǒng)包括去離子水箱、蒸汽鍋爐以及氫氣罐，所述去離子水箱與所述蒸汽鍋爐通過輸液管連通，所述蒸汽鍋爐與所述蒸汽加熱器通過第二輸氣管連通；所述氫氣罐與所述氫氣加熱器通過第一輸氣管。

在本發(fā)明較佳的技術方案中，在所述分流管上沿輸送方向依次設有氣動閥及孔板流量計，所述孔板流量計與所述差壓變送器通過氣管連通，且所述氣動閥以及所述孔板流量計均與所述智能電器控制柜電連接。

在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述分流單元還包括分支管，所述分支管一端連通于所述氣動閥與所述孔板流量計之間的分流管上，另一端與氮氣管連通，且所述分支管上設有截止閥。

在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述分流管上還設有上截止閥和下截止閥，所述上截止閥位于所述孔板流量計與出氣口之間，所述下截止閥位于所述氣動閥與進氣口之間。

在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述匯流系統(tǒng)共包括15個分流單元，每個所述分流單元的分流管的一端與所述氮氣管連接，另一端與所述輔加熱器連接，所述輔加熱器與所述還原爐通過導氣管連通。

在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述智能電器控制柜上設有顯示屏。

本發(fā)明還提供了一種鎢粉還原設備的控制方法，包括一下步驟：

s1，將去離子水從去離子水箱輸送至蒸汽鍋爐進行加熱蒸發(fā)，將形成的蒸汽沿第一輸氣管送至蒸汽加熱器中；同時，將氫氣從氫氣罐輸送至氫氣加熱器；

s2，將加熱后的氫氣和蒸汽分別沿著第一管道輸和第二管道輸送至混合罐進行混合；

s3，將混合后的氣體從混合罐送至匯流管，然后再分流至分流單元，進入輔加熱器；

s4，混合氣體經(jīng)過輔加熱器后沿著導氣管進入還原爐中，還原鎢粉。

進一步地，在s2步驟中，第一孔板流量計檢測并將數(shù)據(jù)傳至智能電器控制柜，所述智能電器控制柜控制電磁閥調(diào)節(jié)蒸汽流量，進而控制進入混合罐中的蒸汽量。

進一步地，在s3步驟中，匯流系統(tǒng)共包括15個分流單元，且15個分流單元同步運作；混合氣體經(jīng)過分流管上的孔板流量計與差壓變送器后，智能電器控制柜接收測量數(shù)據(jù)并控制上截止閥和下截止閥來調(diào)節(jié)混合氣體流量大小。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的鎢粉還原設備及其控制方法，可以通過主加熱系統(tǒng)對工藝氣體氫氣和蒸汽進行第一次加熱并且混合，而后混合氣體進入?yún)R流系統(tǒng)，分至多個分流單元同時運作，大大提高了工作效率；通過分流單元中的孔板流量計與差壓變送器配合作用下，精確控制工藝氣體的流量，以達有效控制還原爐內(nèi)部示意鎢粉還原的氣氛條件，并且在輸送蒸汽的管道上設置了孔板流量計與電磁閥配合使用的檢測、控制調(diào)節(jié)步驟，可根據(jù)所需制備鎢粉粒度要求進行自動調(diào)節(jié)控制蒸汽含量，實現(xiàn)制備粒度均勻、粗大、正態(tài)分布良好的鎢粉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式提供的鎢粉還原設備的俯視圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式提供的鎢粉還原設備的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明具體實施方式提供的主加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明具體實施方式提供的匯流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明具體實施方式提供的分流單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、供氣系統(tǒng)；11、去離子水箱；12、輸液管；13、蒸汽鍋爐；14、第二輸氣管；15、氫氣罐；16、第一輸氣管；17、第三輸氣管；18、氮氣罐；19、氮氣管；2、主加熱系統(tǒng)；21、蒸汽加熱器；22、氫氣加熱器；23、第一管道；24、第二管道；25、電磁閥；26、第一孔板流量計；27、混合罐；3、匯流系統(tǒng)；31、分流單元；310、分流管；311、下截止閥；312、氣動閥；313、孔板流量計；314、差壓變送器；315、上截止閥；316、輔加熱器；317、導氣管；4、還原爐；5、智能電器控制柜。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明公開了一種鎢粉還原設備，包括主加熱系統(tǒng)2、匯流系統(tǒng)3、還原爐4以及智能電器控制柜5；如圖3所示，所述主加熱系統(tǒng)2包括氫氣加熱器22、蒸汽加熱器21以及混合罐27，所述氫氣加熱器22與所述混合罐27通過第一管道23連通，所述蒸汽加熱器21與所述混合罐27通過第二管道24連通，且在所述第二管道24上沿輸送方向依次設有電磁閥25與第一孔板流量計26；如圖4、圖5所示，所述匯流系統(tǒng)3包括匯流管32及與所述匯流管32連通的分流單元31，所述匯流管32與所述混合罐27通過第三管道17連通；所述分流單元31包括分流管310、輔加熱器316以及差壓變送器314，所述輔加熱器316與所述匯流管32通過所述分流管310連通，所述輔加熱器316與所述還原爐4通過導氣管317連通；所述電磁閥25、所述第一孔板流量計26以及所述差壓變送器314均與所述智能電器控制柜5電連接；所述主加熱系統(tǒng)分別對氫氣和蒸汽進行第一次的加熱，匯流系統(tǒng)則將混合氣體分至分流單元進行檢測與控制并且進行再一次加熱，再次解熱后的混合氣體進入還原爐進行鎢粉還原。

上述的鎢粉還原設備，氫氣和蒸汽分別進入所述氫氣加熱器22和所述蒸汽加熱器21中進行第一次加熱，加熱后的兩種氣體進入混合罐27混合形成工藝氣體，而后工藝氣體輸送至所述匯流系統(tǒng)3，經(jīng)所述匯流系統(tǒng)3分至所述分流單元31，進入所述分流單元31沿著所述分流管310輸送至所述輔加熱器316，所述輔加熱器316對工藝氣體進行再次加熱，將輸送過程中散失的熱量補回，保證進入所述還原爐4中的工藝氣體是符合高溫條件的，最后在所述還原爐4與工藝氣體的相互作用下進行鎢粉還原。

更具體的，如圖3所示，蒸汽從所述蒸汽加熱器21輸送至所述混合罐27時被所述第二管道24上的第一孔板流量計26檢測到其通過流量；所述智能電器控制柜5接收的數(shù)據(jù)顯示通過蒸汽流量不足時，控制所述電磁閥25增大開口，從而加大蒸汽流量；當所述智能電器控制柜5接收的數(shù)據(jù)顯示通過蒸汽流量過大時，控制所述電磁閥25縮小開口，從而減小蒸汽流量；實現(xiàn)對進入所述混合罐27中的蒸汽流量大小的自動控制，準備輸送適量的蒸汽，提供了適宜的鎢粉還原氣氛環(huán)境。

在本發(fā)明較佳的實施方案中，還包括供氣系統(tǒng)1，所述供氣系統(tǒng)1包括去離子水箱11、蒸汽鍋爐13以及氫氣罐15，所述去離子水箱11與所述蒸汽鍋爐13通過輸液管12連通，所述蒸汽鍋爐13與所述蒸汽加熱器21通過第二輸氣管14連通；所述氫氣罐15與所述氫氣加熱器22通過第一輸氣管16；所述供氣系統(tǒng)1是提供工藝氣體的首要條件，其中氫氣由氫氣罐15直接提供，而蒸汽則是需要通過所述蒸汽鍋爐13的蒸發(fā)作用形成，再有在給蒸汽提供的水必須是去離子水，避免應水中的其他雜質(zhì)離子對鎢粉還原過程造成不良影響、生產(chǎn)出含雜質(zhì)的鎢粉。

在本發(fā)明較佳的實施方案中，如圖5所示，在所述分流管310上沿輸送方向依次設有氣動閥312及孔板流量計313，所述孔板流量計313與所述差壓變送器314通過氣管319連通，且所述氣動閥312以及所述孔板流量計313均與所述智能電器控制柜5電連接；所述孔板流量計313與所述差壓變送器314的配合使用，對進入所述分流單元31的混合氣體進行檢測，而所述智能電器控制柜5根據(jù)檢測數(shù)據(jù)控制所述氣動閥312調(diào)節(jié)工藝氣體流量，準確控制進入所述還原爐4的工藝氣體、保證適宜鎢粉還原的氣氛條件。

在本發(fā)明較佳的實施方案中，所述分流單元31還包括分支管318，所述分支管318一端連通于所述氣動閥312與所述孔板流量計313之間的分流管310上，另一端與氮氣管19連通，且所述分支管318上設有截止閥，所述氮氣管19與氮氣罐18連通，在所述鎢粉還原設備啟動時，首先要進行的就是打開所述截止閥，通入大量氮氣，將設備里面的氣體排空，避免停機后進入設備的空氣在再啟動時對還原過程造成不良影響。

在本發(fā)明較佳的實施方案中，所述分流管310上還設有上截止閥315和下截止閥311，所述上截止閥315位于所述孔板流量計313與出氣口之間，所述下截止閥311位于所述氣動閥312與進氣口之間，所述上截止閥315與所述下截止閥311可方便控制經(jīng)過所述分流管310的工藝氣體流量，保證進入所述還原爐4內(nèi)的氣體適宜鎢粉還原過程，提高還原率、生產(chǎn)率。

在本發(fā)明較佳的實施方案中，所述匯流系統(tǒng)3共包括15個分流單元，每個所述分流單元31的分流管310的一端與所述氮氣管19連接，另一端與所述輔加熱器316連接，所述輔加熱器316與所述還原爐4通過導氣管317連通；多個所述分流單元31同時工作，可明顯提高輸送效率，并且每個所述分流單元31各自包含所述孔板流量計313與所述差壓變送器314，可根據(jù)每個所述分流單元31的實際情況進行相對應的調(diào)控，保證了進入所述還原爐內(nèi)4的氣體適宜鎢粉還原過程。

在本發(fā)明較佳的實施方案中，所述智能電器控制柜5上設有顯示屏，所述智能電器控制柜5可將檢測效果顯示在所述顯示屏上，清楚明了地反映了所述分流單元31中的工藝氣體流量。

本發(fā)明還提供一種鎢粉還原設備的控制方法，包括以下步驟：

s1，將去離子水從去離子水箱11輸送至蒸汽鍋爐13進行加熱蒸發(fā)，將形成的蒸汽沿第一輸氣管14送至蒸汽加熱器21中；同時，將氫氣從氫氣罐15輸送至氫氣加熱器22；

s2，將加熱后的氫氣和蒸汽分別沿著第一管道輸23和第二管道24輸送至混合罐27進行混合；

s3，將混合后的氣體從混合罐27送至匯流管32，然后再分流至分流單元31，進入輔加熱器316；

s4，混合氣體經(jīng)過輔加熱器316后沿著導氣管317進入還原爐4中，還原鎢粉。

進一步地，在s2步驟中，第一孔板流量計26檢測并將數(shù)據(jù)傳至智能電器控制柜5，所述智能電器控制柜5控制電磁閥25調(diào)節(jié)蒸汽流量，進而控制進入混合罐27中的蒸汽量。

進一步地，在s3步驟中，匯流系統(tǒng)3共包括15個分流單元31，且15個分流單元31同步運作；混合氣體經(jīng)過分流管310上的孔板流量計313與差壓變送器314后，智能電器控制柜5接收測量數(shù)據(jù)并控制上截止閥315和下截止閥311來調(diào)節(jié)混合氣體流量大小。

本發(fā)明是通過優(yōu)選實施例進行描述的，本領域技術人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。本發(fā)明不受此處所公開的具體實施例的限制，其他落入本申請的權利要求內(nèi)的實施例都屬于本發(fā)明保護的范圍。