阅读说明：本技术 一种高效率稀土氟化炉 (High efficiency tombarthite fluorination stove ) 是由 邓健 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及稀土氟化设备领域,尤其涉及一种高效率稀土氟化炉,包含炉体和物料架,所述炉体内部设有氟化腔,所述炉体与氟化腔之间依次设有保温层、加热层和防火层,所述炉体上端面的氟化腔入口处设有环绕氟化腔入口的凸沿,所述炉体上方设有通过密封机构与凸沿配合密封氟化腔的炉盖,所述凸沿上设有环绕凸沿上端面的密封槽,所述炉盖下端面上设有与密封槽相互组装的密封圈,所述炉体一侧固定有支架,所述支架上方竖直固定有固定管,所述固定管一端通过空气泵与空气净化装置相连,所述氟化腔内部远离氟化腔入口的一端固定有出风盘,所述氟化腔内部同步带Ⅱ上方两侧还倾斜设有多个风扇。通过本装置可以提高稀土氟化效率及氟化氢的利用率。(The invention relates to the field of rare earth fluorination equipment, in particular to a high-efficiency rare earth fluorination furnace, which comprises a furnace body and a material rack, a fluorination cavity is arranged inside the furnace body, a heat preservation layer, a heating layer and a fireproof layer are sequentially arranged between the furnace body and the fluorination cavity, a convex edge surrounding the inlet of the fluorination cavity is arranged at the inlet of the fluorination cavity on the upper end surface of the furnace body, a furnace cover sealing the fluorination cavity through the matching of a sealing mechanism and the convex edge is arranged above the furnace body, the convex edge is provided with a sealing groove surrounding the upper end surface of the convex edge, the lower end surface of the furnace cover is provided with a sealing ring mutually assembled with the sealing groove, a bracket is fixed on one side of the furnace body, a fixed pipe is vertically fixed above the bracket, one end of the fixed pipe is connected with an air purification device through an air pump, fluoridize the intracavity portion and keep away from the one end of fluoridizing the chamber entry and be fixed with the air-out dish, it still inclines to be equipped with a plurality of fans to fluoridize II top both sides in the intracavity portion hold-in range. The utilization rate of rare earth fluorination efficiency and hydrogen fluoride can be improved through the device.)

一种高效率稀土氟化炉

【技术领域】

本发明涉及稀土氟化设备领域，尤其涉及一种高效率稀土氟化炉。

【背景技术】

目前氟化稀土制备方法主要有湿法氟化工艺、干法氟化工艺和气体氟化工艺。气体氟化法是用HF与氧化稀土高温下直接氟化制得。由于氟化氢气体在高温下有很强的腐蚀性，因而不能在封闭的氟化炉的炉胆内直接对稀土氧化物加热，现有立式和卧式氟化炉是在氟化炉的炉内壁与保温层之间将铁铬铝合金电阻丝作为发热体放置在异型砖内，对炉内的稀土氧化物进行间接加热。现有立式和卧式氟化炉进出料、挪开废气收集罩和炉盖过程大量靠人工操作、等)劳动强度大、工作效率低、安全系数低等问题，并且现有氟化炉一般为圆桶状，桶内放置装有稀土的料盘，氟化氢气体从氟化炉底部进入氟化炉，通过氟化炉顶部的集气罩排入到净化装置内，集气罩与氟化炉之间存在间隙，导致氟化后的废气无法完全进入到净化装置内，容易造成空气污染，并且在高度有限的情况下，圆桶状氟化炉仅仅只能竖直放置物料料架，氟化氢气体直接上升后从集气罩排出，导致氟化氢气体利用率低。

本发明即是针对现有技术的不足而研究提出的。

【

发明内容

】

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供了一种高效率稀土氟化炉，在高度一定的情况下，可以在水平方向上放置多个物料架，氟化氢气体经过多个物料架后排入到净化装置内，氟化氢气体利用率高。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种高效率稀土氟化炉,包含炉体和物料架，所述炉体内部设有氟化腔，所述炉体与氟化腔之间依次设有保温层、加热层和防火层，所述炉体上端面的氟化腔入口处设有环绕氟化腔入口的凸沿，所述炉体上方设有通过密封机构与凸沿配合密封氟化腔的炉盖，所述凸沿上设有环绕凸沿上端面的密封槽，所述炉盖下端面上设有与密封槽相互组装的密封圈，所述炉体一侧固定有支架，所述支架上方竖直固定有固定管，所述固定管一端通过空气泵与空气净化装置相连，所述固定管另一端上设有上端伸入固定管内部并与固定管滑动连接的滑管，所述滑管末端通过波纹伸缩节与炉盖上端面密封相连，所述支架上还固定有丝杆Ⅰ，所述丝杆Ⅰ连接电机Ⅲ的输出端，所述丝杆Ⅰ上还设有与丝杆Ⅰ螺纹连接的滑块，所述滑块与前述滑管固定连接，所述氟化腔内部还竖直固定有丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ，所述丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ均由电机Ⅰ驱动转动，所述丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ之间还固定有与丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ螺纹连接的支撑块，所述支撑块上还设有穿入物料架上固定筒的支撑杆，所述氟化腔内横向固定有同步带Ⅱ，所述同步带Ⅱ由步进电机驱动，所述同步带Ⅱ上均匀分布有推动物料架的推块，所述同步带Ⅱ上设有固定孔，所述物料架底部设有与固定孔配合使用的固定杆，所述同步带Ⅱ两侧的氟化腔内均固定有支撑板，所述物料架下方两侧固定有车轮，所述氟化腔内部远离氟化腔入口的一端固定有出风盘，所述出风盘通过进气管与外界氟化氢气体罐相连，所述氟化腔内部同步带Ⅱ上方两侧还倾斜设有多个风扇。将盛有稀土的物料架放置在支撑块上，通过支撑杆将物料架支撑，电机Ⅰ启动，电机Ⅰ带动丝杆Ⅱ与丝杆Ⅲ转动，丝杆Ⅱ与丝杆Ⅲ转动带动支撑块下降，支撑杆带动物料架下降，物料架下降到与同步带Ⅱ接触时，推块与物料架边缘接触，固定杆伸入固定孔内，物料架下方的车轮与支撑板接触后，电机Ⅰ停止，步进电机启动，同步带Ⅱ启动，同步带Ⅱ上推块推动物料架运动，物料架与支撑杆分离，同步带Ⅱ将物料架带离氟化腔入口正下方后，步进电机停止，电机Ⅰ再次启动，丝杆Ⅱ与丝杆Ⅲ反向转动，丝杆Ⅱ与丝杆Ⅲ上支撑块回到初始位置，再次将物料架放置到支撑块上，将多个物料架放置到氟化腔内后，支撑杆停留在最后一个物料架的固定筒内，电机Ⅲ启动，丝杆Ⅰ转动，丝杆Ⅰ带动滑块下降，滑块带动滑管下降，滑管带动炉盖下降，炉盖下降到指定位置后，电机Ⅲ停止，密封圈进入密封槽内，密封机构将炉盖与凸沿固定，通过进气管往氟化腔内通入氟化氢气体，氟化氢经过水平放置的多个物料架后，经过固定管排入到净化装置内净化，并且通过倾斜设置的多个风扇对物料架进行吹风，使氟化氢气体在氟化腔内形成涡流，增加了氟化氢气体在氟化腔内停留的时间，并且可以增加氟化氢的速度，使氟化氢气体更容易进入到稀土内部，能有效提高氟化氢气体的利用率，并且能提高稀土的氟化效率，氟化完成后，电机Ⅲ启动，丝杆Ⅰ转动，丝杆Ⅰ带动滑块上升，滑块带动滑管上升，滑管带动炉盖上升，上升到一定高度后，电机Ⅲ停止，电机Ⅰ启动，丝杆Ⅱ与丝杆Ⅲ转动带动支撑块上升，支撑杆带动物料架上升，物料架上升到与炉体分离后，从支撑块上取下物料架，电机Ⅰ启动，丝杆Ⅱ与丝杆Ⅲ转动带动支撑块下降，支撑块带动支撑杆下降到与固定筒位置后，电机Ⅰ停止，步进电机启动，同步带Ⅱ与原方向反向转动，同步带Ⅱ带动物料架运动，支撑杆伸入到固定筒内部固定后，步进电机停止，电机Ⅰ启动将物料架带动上升，经过多次后，可以有效的将所有的物料架从炉体内运转出，通过波纹伸缩节连接炉盖与滑管，可以保证滑块将滑管固定后，炉盖还能上下移动，使炉盖上密封圈进入到凸沿密封槽内。

优选的，所述密封机构包含固定在凸沿周侧的密封块Ⅰ，所述炉盖与密封块Ⅰ对应位置设有密封块Ⅱ，所述密封块Ⅱ上固定有穿过密封块Ⅱ并与密封块Ⅱ螺纹连接的螺杆，所述密封块Ⅰ上设有与前述螺杆配合使用的螺纹孔，所述螺杆上端面上固定有转盘，所述转盘上端面一侧固定有把手。炉盖与凸沿固定后，通过把手旋转转盘，转盘带动螺杆转动，螺杆进入到密封块Ⅰ的螺纹孔内，通过螺杆将炉盖与凸沿完全密封固定，炉盖与凸沿完全密封固定后，稀土氟化时产生的废气可以完全排入净化装置内净化，能有效避免氟化后的废气泄露污染环境。

优选的，所述物料架包含框架，所述框架上固定有多个陈放待氟化稀土的料盘，所述框架两侧固定有供支撑杆穿入的固定筒，所述支撑杆通过固定机构与固定筒相互固定，所述框架底部还固定有氟化腔内部固定的支撑板配合使用的车轮。物料架放入氟化腔内后通过车轮与支撑板接触后将物料架固定，同步带Ⅱ带动物料架移动时，车轮在支撑板上滚动，通过车轮将物料架固定，物料架移动时车轮滚动，能有效减小物料架与支撑板之间的摩擦力，避免物料架移动时，稀土被震动掉落。

优选的，所述固定机构包含设置在支撑杆上端面的限位槽，所述限位槽内固定有限位杆，所述限位杆上设有限位杆顶部穿入并与限位杆滑动连接的限位块，所述限位块顶部为半球形，所述限位块下方的限位槽内还设有弹簧，所述固定筒上设有限位块配合使用固定槽。支撑杆进入固定筒时，固定筒边缘接触限位块并挤压限位块，限位块进入到限位槽内部，支撑杆滑入到固定筒内，固定筒上固定槽经过限位块位置时，弹簧回复自然状态，将限位块从限位槽内推出，限位块上端进入到固定槽内将物料架固定。

优选的，所述丝杆Ⅱ下方固定有从动齿，所述丝杆Ⅲ上与前述从动齿对应位置设有主动齿，所述主动齿通过同步带Ⅰ连接前述从动齿，所述丝杆Ⅲ与电机Ⅰ输出端相连。通过同步带Ⅰ带动丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ同步转动，可以保证支撑块平稳下降，可以有效的将物料架平稳的放置到同步带Ⅱ上。

优选的，所述电机Ⅰ通过减速机与前述丝杆Ⅲ相连。通过减速机能有效降低电机Ⅰ转速，能有效降低丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ的转动速度，进一步保证物料架的平稳上升或者下降，能有效避免物料架上稀土的震动导致稀土掉落出物料架。

优选的，所述出风盘上均匀分布有风孔，所述出风盘内部为空腔结构，所述进气管通过出风盘内部的空腔结构与前述风孔相连。氟化氢气体通过出风盘上风孔进入到氟化腔内，可以使氟化氢气体平稳的充满整个氟化腔。

本发明与现有的技术相比有如下优点：

1.通过本装置能自动将陈放稀土的物料架放置到氟化腔内部，并且在稀土氟化完成后通过本装置可以自动将物料架运离炉体，极大的降低了人工成本及降低了劳动强度。

2.物料架放置好后，通过电机Ⅲ带动炉盖降落，无需人工帮运炉盖，进一步的降低了人工成本及降低了劳动强度。

3.炉盖下降后，密封圈与密封槽相互组装，再通过密封机构将炉盖与凸沿完全密封固定，可以避免氟化后的废气通过炉盖完全进入到净化装置内，能有效避免氟化后的废气污染环境。

4.通过电机Ⅰ、丝杆Ⅱ、丝杆Ⅲ、步进电机和同步带Ⅱ可以有效的将多个物料架平稳的放置到氟化腔内。

5.氟化氢气体进入到氟化腔后，经过多个水平方向放置的物料架后再通过炉盖排出炉体，同一个高度时，本装置中的氟化氢气体通过物料架后被炉盖排到净化装置内，能有效提高了氟化氢的利用率，并且仅需一次加热就可以氟化更多的稀土，进一步的节约了能源。

6.通过倾斜设置的多个风扇对物料架上稀土进行吹风，使氟化氢气体形成涡流，延长了氟化氢气体在炉体内的停留时间，并且通过风扇可以有效给氟化氢气体一个进入稀土方向的速度，使氟化氢气体更容易进入到稀土内部，提高了稀土氟化速度，进一步的提高了氟化氢的利用率及节约能源。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细说明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为图2中B-B处结构剖视图；

图4为图3的主视图；

图5为图2中C-C处结构剖视图；

图6为本发明的物料架与丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ的组装结构示意图；

图7为本发明的物料架与丝杆Ⅱ和丝杆Ⅲ的组装结构示意图；

图8为图6中固定机构位置剖视图；

图9为图8中A处剖视图；

图中：1、炉体；2、进气管；3、凸沿；4、密封机构；401、密封块Ⅰ；402、密封块Ⅱ；403、螺杆；404、转盘；405、把手；406、密封槽；407、密封圈；5、物料架；501、框架；502、料盘；503、固定筒；504、车轮；6、炉盖；7、波纹伸缩节；8、滑管；9、固定管；10、滑块；11、丝杆Ⅰ；12、支架；13、支撑块；14、丝杆Ⅱ；15、丝杆Ⅲ；16、电机Ⅰ；17、减速机；18、主动齿；19、同步带Ⅰ；20、支撑杆；21、固定机构；211、固定槽；212、限位槽；213、弹簧；214、限位杆；215、限位块；22、从动齿；23、步进电机；24、同步带Ⅱ；25、推块；26、固定孔；27、固定杆；28、风扇；29、出风盘；30、保温层；31、加热层；32、防火层；33、电机Ⅲ；34、支撑板；

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明：

如图1至图9所示，本发明公开了一种高效率稀土氟化炉,包含炉体1和物料架5，炉体1内部设有氟化腔，炉体1与氟化腔之间依次设有保温层30、加热层31和防火层32，炉体1上端面的氟化腔入口处设有环绕氟化腔入口的凸沿3，炉体1上方设有通过密封机构4与凸沿3配合密封氟化腔的炉盖6，凸沿3上设有环绕凸沿3上端面的密封槽406，炉盖6下端面上设有与密封槽406相互组装的密封圈407，炉体1一侧固定有支架12，支架12上方竖直固定有固定管9，固定管9一端通过空气泵(未图示)与空气净化装置(未图示)相连，固定管9另一端上设有上端伸入固定管9内部并与固定管9滑动连接的滑管8，滑管8末端通过波纹伸缩节7与炉盖6上端面密封相连，支架12上还固定有丝杆Ⅰ11，丝杆Ⅰ11连接电机Ⅲ33的输出端，丝杆Ⅰ11上还设有与丝杆Ⅰ11螺纹连接的滑块10，滑块10与滑管8固定连接，氟化腔内部还竖直固定有丝杆Ⅱ14和丝杆Ⅲ15，丝杆Ⅱ14和丝杆Ⅲ15均由电机Ⅰ16驱动转动，丝杆Ⅱ14和丝杆Ⅲ15之间还固定有与丝杆Ⅱ14和丝杆Ⅲ15螺纹连接的支撑块13，支撑块13上还设有穿入物料架5上固定筒503的支撑杆20，氟化腔内横向固定有同步带Ⅱ24，同步带Ⅱ24由步进电机23驱动，同步带Ⅱ24上均匀分布有推动物料架5的推块25，同步带Ⅱ24上设有固定孔26，物料架5底部设有与固定孔26配合使用的固定杆27，同步带Ⅱ24两侧的氟化腔内均固定有支撑板34，物料架5下方两侧固定有车轮504，氟化腔内部远离氟化腔入口的一端固定有出风盘29，出风盘29通过进气管2与外界氟化氢气体罐相连，氟化腔内部同步带Ⅱ24上方两侧还倾斜设有多个风扇28。将盛有稀土的物料架5放置在支撑块13上，通过支撑杆20将物料架5支撑，电机Ⅰ16启动，电机Ⅰ16带动丝杆Ⅱ14与丝杆Ⅲ15转动，丝杆Ⅱ14与丝杆Ⅲ15转动带动支撑块13下降，支撑杆20带动物料架5下降，物料架5下降到与同步带Ⅱ24接触时，推块25与物料架5边缘接触，固定杆27伸入固定孔26内，物料架5下方的车轮504与支撑板34接触后，电机Ⅰ16停止，步进电机23启动，同步带Ⅱ24启动，同步带Ⅱ24上推块25推动物料架5运动，物料架5与支撑杆20分离，同步带Ⅱ24将物料架5带离氟化腔入口正下方后，步进电机23停止，电机Ⅰ16再次启动，丝杆Ⅱ14与丝杆Ⅲ15反向转动，丝杆Ⅱ14与丝杆Ⅲ15上支撑块13回到初始位置，再次将物料架5放置到支撑块13上，将多个物料架5放置到氟化腔内后，支撑杆20停留在最后一个物料架5的固定筒503内，电机Ⅲ33启动，丝杆Ⅰ11转动，丝杆Ⅰ11带动滑块10下降，滑块10带动滑管8下降，滑管8带动炉盖6下降，炉盖6下降到指定位置后，电机Ⅲ33停止，密封圈407进入密封槽406内，密封机构4将炉盖6与凸沿3固定，通过进气管2往氟化腔内通入氟化氢气体，氟化氢经过水平放置的多个物料架5后，经过固定管18排入到净化装置内净化，并且通过倾斜设置的多个风扇28对物料架5进行吹风，使氟化氢气体在氟化腔内形成涡流，增加了氟化氢气体在氟化腔内停留的时间，并且可以增加氟化氢的速度，使氟化氢气体更容易进入到稀土内部，能有效提高氟化氢气体的利用率，并且能提高稀土的氟化效率，氟化完成后，电机Ⅲ33启动，丝杆Ⅰ11转动，丝杆Ⅰ11带动滑块10上升，滑块10带动滑管8上升，滑管8带动炉盖6上升，上升到一定高度后，电机Ⅲ33停止，电机Ⅰ16启动，丝杆Ⅱ14与丝杆Ⅲ15转动带动支撑块13上升，支撑杆20带动物料架5上升，物料架5上升到与炉体1分离后，从支撑块13上取下物料架5，电机Ⅰ16启动，丝杆Ⅱ14与丝杆Ⅲ15转动带动支撑块13下降，支撑块13带动支撑杆20下降到与固定筒503位置后，电机Ⅰ16停止，步进电机23启动，同步带Ⅱ24与原方向反向转动，同步带Ⅱ24带动物料架5运动，支撑杆20伸入到固定筒503内部固定后，步进电机23停止，电机Ⅰ16启动将物料架5带动上升，经过多次后，可以有效的将所有的物料架5从炉体1内运转出。

其中，密封机构4包含固定在凸沿3周侧的密封块Ⅰ401，炉盖6与密封块Ⅰ401对应位置设有密封块Ⅱ402，密封块Ⅱ402上固定有穿过密封块Ⅱ402并与密封块Ⅱ402螺纹连接的螺杆403，密封块Ⅰ401上设有与螺杆403配合使用的螺纹孔，螺杆403上端面上固定有转盘404，转盘404上端面一侧固定有把手405。炉盖6与凸沿3固定后，通过把手405旋转转盘404，转盘404带动螺杆403转动，螺杆403进入到密封块Ⅰ401的螺纹孔内，通过螺杆403将炉盖6与凸沿3完全密封固定，炉盖6与凸沿3完全密封固定后，稀土氟化时产生的废气可以完全排入净化装置内净化，能有效避免氟化后的废气泄露污染环境。

其中，物料架5包含框架501，框架501上固定有多个陈放待氟化稀土的料盘502，框架501两侧固定有供支撑杆20穿入的固定筒503，支撑杆20通过固定机构21与固定筒503相互固定，框架501底部还固定有氟化腔内部固定的支撑板34配合使用的车轮504。物料架5放入氟化腔内后通过车轮504与支撑板34接触后将物料架5固定，同步带Ⅱ24带动物料架5移动时，车轮504在支撑板34上滚动，通过车轮504将物料架5固定，物料架5移动时车轮504滚动，能有效减小物料架5与支撑板34之间的摩擦力，避免物料架5移动时，稀土被震动掉落。

其中，固定机构21包含设置在支撑杆20上端面的限位槽212，限位槽212内固定有限位杆214，限位杆214上设有限位杆214顶部穿入并与限位杆214滑动连接的限位块215，限位块215顶部为半球形，限位块215下方的限位槽212内还设有弹簧213，固定筒503上设有限位块215配合使用固定槽211。支撑杆20进入固定筒503时，固定筒503边缘接触限位块215并挤压限位块215，限位块215进入到限位槽212内部，支撑杆20滑入到固定筒503内，固定筒503上固定槽211经过限位块215位置时，弹簧213回复自然状态，将限位块215从限位槽212内推出，限位块215上端进入到固定槽211内将物料架5固定。

其中，丝杆Ⅱ14下方固定有从动齿22，丝杆Ⅲ15上与从动齿22对应位置设有主动齿18，主动齿18通过同步带Ⅰ19连接从动齿22，丝杆Ⅲ15与电机Ⅰ16输出端相连。通过同步带Ⅰ19带动丝杆Ⅱ14和丝杆Ⅲ15同步转动，可以保证支撑块13平稳下降，可以有效的将物料架5平稳的放置到同步带Ⅱ24上。

其中，电机Ⅰ16通过减速机17与丝杆Ⅲ15相连。通过减速机17能有效降低电机Ⅰ16转速，能有效降低丝杆Ⅱ14和丝杆Ⅲ15的转动速度，进一步保证物料架5的平稳上升或者下降，能有效避免物料架5上稀土的震动导致稀土掉落出物料架5。

其中，出风盘29上均匀分布有风孔，出风盘29内部为空腔结构，进气管2通过出风盘29内部的空腔结构与风孔相连。氟化氢气体通过出风盘29上风孔进入到氟化腔内，可以使氟化氢气体平稳的充满整个氟化腔。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些变化、修改、替换和变型，也应视为本发明的保护范围。