稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置及其系統和方法
【專利摘要】本發明屬于稀土永磁材料技術領域，涉及一種稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置及其系統和方法。該裝置的旋轉儲氫罐體(10)由儲氫合金材料制成；其上設置有對稱、且相互貫通的輸出端(6)和輸入端(7)；在輸出端(6)和輸入端(7)的內部均設置有過濾網(1)；兩者的外側均設置有密封轉軸(2)，安裝于儲存罐旋轉驅動機構上；排氣口(5)設置在輸出端(6)上；螺旋片(9)設置在旋轉儲氫罐體(10)內部；加熱裝置(3)和冷卻裝置(4)靠近但不接觸地設置在旋轉儲氫罐體(10)的外側。本發明工藝流程合理，裝備結構簡單，具有產業上的應用價值和廣泛的應用前景。
【專利說明】
稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置及其系統和方法
技術領域
[0001] 本發明屬于稀土永磁材料技術領域，涉及一種氫破及氫循環利用的儲放氫氣裝置 及釹鐵硼永磁、富鋪或鋪永磁、混合稀土永磁、雙(或多）主相永磁等稀土永磁材料的安全氫 破和氫高效循環再利用系統及方法。
【背景技術】
[0002] 在稀土永磁材料生產過程中，要實現燒結釹鐵硼磁體高性能，就必須將稀土總量 降低，但降低稀土總量將導致a-Fe相含量增加，就必須采用速凝工藝，要發揮釹鐵硼速凝帶 優異的性能，就必須采用氫破碎工藝。氫破工藝（簡稱HD工藝)包括吸氫和脫氫兩個可逆反 應過程，原理是利用稀土永磁合金中的富稀土晶界相吸氫與釹鐵硼Nd 2Fe14B相吸氫的條件 不同，使速凝鑄片合金中發生晶界斷裂和少量的穿晶界斷裂，導致合金粉化，從而得到一定 粒度的合金粉末，吸氫完成后的還要在一定的溫度下把氫脫掉。
[0003] (Nd2Fel4B十Nd>+H2 NchFcl4BH(u+NdH2.3 Nd：；Fe l4B(powder)十NdH:_
[0004] 氫破碎工藝已成為釹鐵硼(Nd-Fe-B)永磁產業普遍采用的關鍵技術，是實現高性 能磁體的必須手段，其中，吸氫和脫氫兩個可逆反應過程是一個不可分割的整體，單獨談及 吸氫或脫氫工藝和裝備，都是片面的，不能構成業內常說的氫破碎工藝的全部內涵。氫破碎 工藝具有以下優點：
[0005] 1)用傳統機械方法不易將大塊NdFeB鑄錠破碎至微粉，采用氫化制粉方法無污染， 無噪聲，氧化少，效率尚；
[0006] 2)破碎的粉體中，單晶粒子占很大比重，有利于提尚磁性能；
[0007] 3)氫化破碎的粉，粒子十分脆，用攪動磨和氣流磨很容易將其進一步磨細，并可大 大節省氣流磨磨粉時間(氣流磨效率提高了3-4倍）；
[0008] 4)粉體是在真空及氫氣氛中制備的，所以含氧量少，有利于提高磁性能；
[0009] 5)可有效降低燒結溫度而得到最佳磁性。
[0010] 但目前的釹鐵硼永磁材料氫破工藝及裝備是針對釹鐵硼(Nd-Fe-B)的生產技術特 點制定的，僅考慮了氫氣源的提供，重點在氫破碎工藝及裝備，而忽視了脫氫工藝及氫氣的 回收，從本質上來講，并不能解決氫氣的回收問題。目前流行的釹鐵硼(Nd-Fe-B)氫破碎工 藝和設備，不適用富鋪或鋪永磁、混合稀土永磁、雙(或多）主相永磁等稀土永磁材料的生產 和氫氣的回收。
[0011] 氫氣易燃、易爆，存在高壓儲存等問題，目前，公知的氫破碎方法都是利用氫氣瓶 作為氫破碎爐的氫氣氣源，能量密度低、不太安全。這種氫氣瓶的氫氣輸出控制，多是在容 器出口處加截止閥和減壓閥。采用壓力容器貯存的氫氣，貯存量越大，容器的壓力就越高， 對輸出控制的截止閥和減壓閥的性能指標要求也就越高，設計難度越大，加工工藝越復雜； 此外，由于氫氣和其它材料的相容性問題，將導致在與金屬閥門接觸時，若輸出流速過快也 會產生爆炸的危險。可見，傳統的氫破碎工藝，不僅存在氫氣貯存和輸出控制的危險性，產 生了巨大的安全隱患。最近，中國航天員科研訓練中心開發了"一種氫氣貯存和輸出控制裝 置"（中國專利公開號：CN104595712A)，這種裝置能實現一般情況下的氫氣貯存和輸出，由 于加熱系統在內部并與儲氫材料相接觸，增加了危險性，另一方面，由于不能旋轉，這種裝 備儲放氫不均勻，儲氫材料利用率低，尤其是儲、放氫在同一端口，且沒有濾網，不能用于稀 土永磁材料的安全氫破碎和氫的循環利用，不能解決氫氣的回收問題。在脫氫過程中，由于 目前還沒有成熟的氫氣回收技術，從安全性考慮，通常利用真空系統將氫氣抽出后直接排 掉，致使每次氫破碎都要消耗大量的氫，增加生產成本和安全隱患。本申請的
【申請人】(鋼鐵 研究總院）在先申請的實用新型專利公開了一種"釹鐵硼氫生產過程中富氫尾氣的再生循 環利用設備"（授權公告號：CN2040355689U)，主要針對釹鐵硼磁體，不涉及工藝技術，盡管 構建了一個氫氣回路，但真空系統沒設計在回路通道中，仍將導致大部分氫氣被抽掉，實質 上不能實現含氫尾氣的回收，只是將簡易儲氫罐應用于氫破碎工藝的實用專利，其問題要 害是"氫氣是不能自動循環利用"的。眾所周知，在生產中氫破碎過程和脫氫過程是有條件 的，而且有時間限制，并不是只要構成回路就能自動充氫或脫氫，尤其是當充氫進行到一段 時間后，儲氫罐的氫含量減少、氫氣壓降低，必須進一步提升儲氫罐的溫度，讓更多的氫氣 進入氫破碎爐，使氫破碎爐內保持一定的氫氣濃度和壓力，保障釹鐵硼速凝片完全氫破碎； 對于氫破碎后的釹鐵硼磁粉，在500 °C -600 °C范圍時，稀土氫化物中逸出的氫，大量依附在 富稀土相和釹鐵硼顆粒的表面，是不能自動脫離的，這時，如進一步提高溫度，將發生歧化 反應，即大量釹鐵硼晶粒將吸氫(來自稀土氫化物脫出的氫），這是必須避免的。目前，產業 化技術采用的方法是使用強力的真空系統，將脫出的氫氣抽出、排掉，由此造成資源的浪費 和安全隱患。為了回收脫出的氫氣，本發明將真空系統(或抽氣栗)設計在循環回路上，將抽 出的氫氣，通過油氣冷卻過濾系統，打入旋轉式氫氣儲氫罐，保證了在限定的時間內完成整 個氫破碎過程的吸、放氫和回收過程。而實用新型專利(CN2040355689U)的抽氣栗8在直立 罐的底部、真空栗15在儲氣罐的底部，都不在循環回路上，也就是說如果開啟抽氣栗8和真 空栗15,盡管能使氫破碎磁粉進一步脫氫，但抽出的氫氣將不能進入回路，會被抽出、排掉， 不能將氫破碎釹鐵硼磁粉中的氫氣回收;如果不開啟抽氣栗8和真空栗15,將不能使氫破碎 磁粉進一步脫氫，當然談不上氫氣的回收，更也談不上尾氫的再生循環利用。實際上，實用 新型專利(CN2040355689U)的抽氣栗8和真空栗15,僅在生產開始時，起到將直立罐和儲氣 罐中的空氣排凈的作用，以后就不能再使用。也恰恰是這種結構，使實用新型專利 (CN2040355689U)僅適合做單純氫氣的儲存和放出裝置，不適于氫破碎工藝中，因為不能將 殘留在氫破碎粉中的大量氫循環利用。況且，這個實用新型專利自稱僅適用于釹鐵硼永磁 材料的氫破碎，不適用于本發明所涉及到的富鈰或鈰永磁、混合稀土永磁、雙(或多）主相永 磁等稀土永磁材料的氫破碎和脫氫氣體的回收。
[0012]儲氫合金(hydrogen storage metal)具有很強的捕捉氫的能力，在一定的溫度和 壓力條件下，合金(或金屬）中的氫分子先分解成單個的原子，而這些氫原子便"見縫插針" 般地進入合金原子之間的縫隙中，并與合金進行化學反應生成金屬氫化物（metal hydrides )，外在表現為大量"吸收"氫氣，同時放出大量熱量。而當對這些金屬氫化物進行 加熱時，它們又會發生分解反應，氫原子又能結合成氫分子釋放出來，而且伴隨有明顯的吸 熱效應。儲氫合金的儲氫能力很強。單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態氫 的1000倍，也即相當于儲存了 1000個大氣壓的高壓氫氣。有關儲氫罐的設計已有多種類型， 但都是單純氫氣的儲存和放出，而不是側重于氫氣的回收，主要用于電動車輛、混合動力電 動車輛等等。如國外對氫燃料汽車進行了試驗，用200kg的TiFe合金儲氫，共行駛了 130km。
【發明內容】
[0013] 本發明的一個目的是，提供一種兼顧不同儲氫合金特點的、適用于稀土永磁材料 氫破及氫循環利用工藝的旋轉式儲放氫氣裝置。
[0014] 本發明的第二個目的是，提供一種包括上述旋轉式儲放氫氣裝置，用于釹鐵硼永 磁、富鈰或鈰永磁、混合稀土永磁、雙(或多）主相永磁等稀土永磁材料的安全氫破及氫循環 利用系統。
[0015] 本發明的第三個目的是，采用上述系統對釹鐵硼永磁、富鈰或鈰永磁、混合稀土永 磁、雙(或多）主相永磁等稀土永磁材料進行安全氫破及氫循環利用的方法。
[0016] 為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：
[0017] 本發明提供一種稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置21，其特征在于:該裝 置包括旋轉儲氫罐體10、過濾網1、加熱裝置3、冷卻裝置4和排氣口 5;
[0018] 其中，所述旋轉儲氫罐體10由儲氫合金材料制成；
[0019] 所述旋轉儲氫罐體10設置有對稱且相互貫通的輸出端6和輸入端7;在輸出端6和/ 或輸入端7的內部設置有過濾網1;輸出端6上設置有排氣口 5;加熱裝置3對稱設置在旋轉儲 氫罐體10的外部左右兩側，冷卻裝置4設置在旋轉儲氫罐體10的外部上下兩側。
[0020] 所述儲放氫氣裝置還包括密封轉軸2、螺旋片9和儲存罐旋轉驅動機構;密封轉軸2 分別設置在所述輸出端6和輸入端7的外側，并安裝于儲存罐旋轉驅動機構上;旋轉儲氫罐 體10內部設置有旋轉的螺旋片9;螺旋片9的旋轉方向與旋轉儲氫罐體10的旋轉方向相反。 [0021 ]加熱裝置3和冷卻裝置4靠近但不接觸旋轉儲氫罐體10。
[0022]所述儲氫合金材料為Mg-Ni基儲氫材料、碳基納米儲氫材料、稀土儲氫材料和氨硼 烷基儲氫材料中的一種；
[0023] 所述稀土儲氫材料包括LaNi5型，即AB5型和La-Mg-Ni系，即AB3型和A 2B7型儲氫材 料。
[0024] 所述加熱裝置3由可開、合的左、右兩組電阻絲組成，左、右電阻絲分別置于罐體外 部設有滾輪的支撐架上。
[0025] 所述輸出端6上還設置有補氫氣口 8，補氫氣口 8位于輸出端6內過濾網1的內側，排 氣口 5位于輸出端6內過濾網1的外側;補氫氣口 8與補氫瓶36連接，排氣口 5與抽真空裝置23 連接。
[0026] 本發明提供一種包含稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置的系統，其特征在 于:該系統包括:儲放氫氣裝置21、至少一個氫破碎爐22、抽真空裝置23、回收氣體前處理裝 置24、操作控制裝置25、通頭連接開關Ttn~T〇i、氫破碎爐控制開關Tn-Tu、儲放氫氣裝置21 的控制開關Ti-Ty;
[0027]所述回收氣體前處理裝置24包括油氣冷凝過濾器26;
[0028]所述操作控制裝置25包括氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺29;
[0029]其中，儲放氫氣裝置21的輸出端6通過各通頭連接開關TQ1~T〇i與各氫破碎爐22的 入氣口連接;儲放氫氣裝置21的排氣口 5通過第二控制開關T2與抽真空裝置23的抽入端連 接;氫破碎爐22的出氣口通過氫破碎爐各控制開關Tn~Tu與抽真空裝置23和油氣冷凝過 濾器26連接;油氣冷凝過濾器26-個輸出端通過第一控制開關!^連接儲放氫氣裝置21的輸 入端7;
[0030] 氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺29分別可操控的連接抽真空裝置23、儲放氫 氣裝置21的加熱裝置3、冷卻裝置4以及各個開關。
[0031] 所述油氣冷凝過濾器26的另一個輸出端通過第六控制開關T6連接空壓機28的輸 入端;空壓機28的輸出端與殘漏氫聚集箱27的輸入端連接;殘漏氫聚集箱27的輸出端通過 第三控制開關T 3與儲放氫氣裝置21的輸入端7連接;第一控制開關1^與第三控制開關T3之間 由管路連接。
[0032]抽真空裝置23的抽入端分別與第五控制開關!^和氫破碎爐控制開關Tn~Tu連接； 抽真空裝置23的排出端設置有通過第七控制開關T7連接的廢氣排出管37。
[0033] 所述操作控制裝置25還包括溫度傳感器30、壓力傳感器32和氫破碎及漏氫監測與 回收控制裝置31。
[0034]氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺29進一步可操作的連接空壓機28、氫破碎及 漏氫監測與回收控制裝置31、溫度傳感器30和壓力傳感器32。
[0035]該系統氫的回收再利用率達96%以上。
[0036]儲放氫氣裝置的輸出端6通過多個通頭連接開關TQ1~T〇i與多臺氫破碎爐連接或 著與連續氫破碎爐連接。
[0037]儲放氫氣裝置的補氣口 8通過第四控制開關T4與補氫瓶36連接。
[0038]所述抽真空裝置23包括擴散栗33、羅茨栗34和機械栗35;擴散栗33、羅茨栗34和機 械栗35依次連接。
[0039] 本發明提供一種利用稀土永磁材料的氫破及氫循環利用系統的方法，其特征在 于:該工藝包括如下步驟：
[0040] a、進行氫破碎前的準備工作，關閉儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接 開關T<n~TQl，關閉真空裝置23與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Tn~Tu，關閉第一至第七 控制開關控制開關;然后，通過加熱裝置3預加熱旋轉儲氫罐體10，并使旋轉儲氫罐體 10以0.1-1米/秒的轉速慢速旋轉，使螺旋片9以0.1-1.5米/秒的轉速逆旋轉，儲氫合金開始 放氫;與此同時，通過振動電機裝料設備，將稱量好的、粗破碎后的稀土永磁速凝帶裝入氫 破碎爐22中；
[0041 ] b、打開氫破碎爐控制開關Tn~Tu，打開第七控制開關T7;啟動抽真空裝置23，抽真 空至O.lPa以下，抽真空裝置23停止工作；關閉氫破碎爐控制開關Tn~Tu和第五控制開關 T5，然后，打開儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Ttn~T〇i，氫氣通過管道進 入氫破碎爐22,稀土永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置21的加熱裝置3和冷卻裝 置4，控制吸氫壓力為0 ? 06MPa~0 ? 12MPa;
[0042] c、稀土永磁速凝帶吸氫15-25min后對氫破碎爐22爐體淋水降溫，吸氫時間為lh- 2h;吸氫結束，旋轉儲氫罐體10停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝置21與 氫破碎爐22之間的通頭連接開關Ttn~T0i;
[0043] d、關閉第三控制開關T3和第六控制開關T6,打開氫破碎爐控制開關Tn~Tu，打開 第一控制開關Ti，設定氫破碎爐的脫氫溫度500°C-600°C，氫破碎爐中的氫破碎磁粉開始脫 氫，脫出的氫氣經過抽真空裝置23、油氣冷凝過濾器26和第一控制開關1^回到儲放氫氣裝 置21;開啟抽真空裝置23使氫破碎磁粉進一步脫氫，并使旋轉儲氫罐體10以0.1-1米/秒的 轉速慢速旋轉，使螺旋片9以0.1-1.5米/秒的轉速旋轉，儲氫合金充分吸氫；當氫破碎爐22 真空度達l〇_35Pa時脫氫結束，時間為1.5h-3h;氫破碎爐22爐體自然降溫lh后，通循環水降 至室溫出爐，得到氫含量控制在600ppm-2500ppm范圍的稀土永磁磁粉；
[0044] e、關閉抽真空裝置23、第一控制開關Ti、氫破碎爐22輸入端的通頭連接開關T01~ T〇1和輸出端控制開關Tn~Tu，打開第三控制開關T3和第六控制開關T6,剩余的氫氣進入殘 漏氣聚集箱27中；
[0045] f、當殘漏氫聚集箱27內的氫氣濃度達到30% ±5%后，開啟空壓機28,使殘漏氫聚 集箱27中的氫氣進入儲放氫氣裝置21，保持旋轉儲氫罐體10中具有2~3MPa的壓力，以便儲 氫合金繼續吸氫。
[0046] 在步驟f中，儲氫合金吸氫完成后，開啟第二控制開關T2,通過排氣口 5將旋轉儲氫 罐體中的廢氣/空氣排出。
[0047] 該方法包括根據生產量不定期打開第四控制開關T4,通過自動補氫瓶36為氫氣存 儲罐21少量補氫。
[0048] 與現有技術相比，本發明的有益效果在于：
[0049] 本發明設計了一種兼顧不同儲氫合金特點的、適用于稀土永磁材料脫氫工藝的旋 轉式儲氫罐系統，其特點之一是可快速調節溫度;特點之二是合金儲放、氫均勻，特點之三 是可以控制不同類型的稀土永磁材料脫氫，并精準收回。
[0050] 本發明采用儲氫合金的旋轉式氫氣儲存罐重量輕、體積小、且儲存氫氣密度高、不 需要高壓及儲存液氫的極低溫設備，裝備整體能量損失很少，無爆炸危險，安全可靠。本發 明利用儲氫合金對氫原子有特殊的親和力，而對其他氣體雜質擇優排斥的特性，即具有只 選擇吸收氫和捕獲不純雜質的功能，不但可以回收脫氫廢氣中的氫，而且可以使氫純度提 高到99.999%以上。
[0051]本發明通過創新設計，實現了氫破碎稀土永磁材料脫氫氣體(氫氣）的回收，本發 明與現有的發明專利(CN104595712A)相比，將內熱式結構改為外熱式結構，同時，在氫氣儲 存罐內的兩端設有濾網和螺旋片，實現了升降溫的可控調節，使本發明儲氫罐可應用多種 類型的儲氫合金，如Mg-Ni基儲氫材料、碳基儲氫材料、納米儲氫材料、稀土儲氫材料[包括 1^附 5型(AB5型）和La-Mg-Ni系(AB3型和A2B7型）儲氫材料]、氨硼烷基儲氫材料，提高了儲氫 材料的加熱均勻性和儲氫量，同時，避免了微粒雜質氣體進入氫氣儲存罐或氫破碎爐內。 [0052]本發明定期更換新的儲氫合金方便，更換后只需打開第二控制開關T 2,關閉儲氫 罐上其它開關，抽凈儲氫罐內的廢氣，然后關閉第二控制開關T2,對儲氫合金充氫。本發明 采用貫通式輸入、輸出氫氣結構，是回收的含氫氣體通過儲存罐中的儲氫合金后，實現了全 過濾，提高了氫氣的純度。與實用新型專利(CN2040355689U)相比，本發明的創新之一是將 真空系統設計在循環回路上，在稀土永磁材料的氫破碎工藝過程，實現了氫的循環利用;創 新之二是設計了氫氣儲存罐的冷卻系統，提高了單位時間的充氫或脫氫效率，并使該氫破 碎系統不僅適用于釹鐵硼永磁材料，還適用于富鈰或鈰永磁、混合稀土永磁和雙（或多）主 相永磁等稀土永磁材料的安全氫破生產和氫氣的再生高效利用。本發明的創新之三是采用 旋轉氫氣儲存罐，并在其內部加裝了旋轉螺旋片，旋轉螺旋片可相對于旋轉氫氣儲存罐靜 止或轉動，使儲存罐中的儲氫合金受熱、吸氫和放氫更加均勻。從而避免了氫氣儲存罐中部 分儲氫合金已放氫結束，另一部分儲氫合金還未開始放氫，或部分儲氫合金已吸氫到飽和， 而另一部分儲氫合金還未開始吸氫的現象。大大提高了稀土永磁材料氫化制粉和脫氫效 率。創新之四是設計了油氣冷凝過濾系統、濾網和殘漏氫氣回收聚集箱等，其中，殘漏氫氣 聚集箱采用耐壓和防爆材料制成，不僅保障了氫氣的安全回收，降低了回收過程中氫氣的 溫度，還避免了氫氣被排、放掉，避免了擴散栗系統的油氣和抽真空系統的雜質進入氫氣儲 存罐，提高了儲氫合金的壽命。從氫破碎工藝本身來講，氫破碎粉中的氫是不能完全脫凈 的，以提高磁粉在后續工藝流程的抗氧化能力，這必將導致氫氣儲存罐內的氫氣在使用一 段時間后會減少，尤其是在大批量、連續生產之后，因此，本發明在氫氣儲存罐上設計了補 氫端口。本發明還設計了氫破碎工藝裝備的漏氣報警、殘漏氫聚集箱和回收系統，制定了確 實可行的氫破碎工藝，當氫破碎爐周圍的氫氣濃度接近4 %時，漏氣報警鳴笛，第五控制閥 門1~5開啟，漏氫被收集，改善和提高了氫破碎和脫氫過程的安全性和可操作性，本發明技術 路線合理，裝備結構簡單，具有產業推廣的可行性和廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0053]圖1為本發明儲放氫氣裝置的結構示意圖；
[0054]圖2為本發明稀土永磁材料的氫破、氫高效循環利用系統的總體框架圖。
[0055]其中的附圖標記為：
[0056] 1過濾網
[0057] 2密封轉軸
[0058] 3加熱裝置
[0059] 4冷卻裝置
[0060] 5 排氣口
[0061] 6輸出端
[0062] 7輸入端
[0063] 8補氫氣口
[0064] 9螺旋片
[0065] 10旋轉儲氫罐體
[0066] 21儲放氫氣裝置
[0067] 22氫破碎爐
[0068] 23抽真空裝置
[0069] 24回收氣體前處理裝置
[0070] 25操作控制裝置 [0071] 26油氣冷凝過濾器
[0072] 27殘漏氫聚集箱
[0073] 28空壓機
[0074] 29氫破、氫存儲及循環利用操作臺
[0075] 30溫度傳感器
[0076] 31氫破碎及漏氫監測與回收控制裝置
[0077] 32壓力傳感器
[0078] 33擴散栗
[0079] 34羅茨栗
[0080] 35機械栗 [0081 ] 36補氫瓶
[0082] 37廢氣排出管
[0083] 第一控制開關
[0084] T2第二控制開關 [0085] T3第三控制開關 [0086] T4第四控制開關 [0087] T5第五控制開關
[0088] T01、T02~T0i通頭連接開關
[0089] Tn、T12~Tu氫破碎爐控制開關
【具體實施方式】
[0090] 下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。
[0091] 如圖1所示，本發明的儲放氫氣裝置21，包括旋轉儲氫罐體10、過濾網1、密封轉軸 2、加熱裝置3、冷卻裝置4、排氣口 5、補氫氣口 8、螺旋片9和儲存罐旋轉驅動機構（圖中未示 出）；其中，所述旋轉儲氫罐體10由儲氫合金材料制成；
[0092] 旋轉儲氫罐體10設置有對稱且相互貫通的輸出端6和輸入端7;在輸出端6和/或輸 入端7的內部設置有過濾網1;輸出端6和輸入端7的外側均設置有密封轉軸2，安裝于儲存罐 旋轉驅動機構上。
[0093]補氫氣口 8和排氣口 5設置在輸出端6;補氫氣口 8位于輸出端6內過濾網1的內側， 排氣口 5位于輸出端6內過濾網1的外側。補氫氣口 8與補氫瓶36連接，排氣口 5與抽真空裝置 23連接。
[0094]可旋轉的螺旋片9設置在旋轉儲氫罐體10內部;使吸氫和放氫效率更高，吸、放氫 轉換過程更快。
[0095]加熱裝置3對稱設置在旋轉儲氫罐體10外部的左右兩側，冷卻裝置4設置在旋轉儲 氫罐體10外部的上下兩側。加熱裝置3和冷卻裝置4靠近但不接觸旋轉儲氫罐體10。
[0096] 加熱裝置3由可開、合的左、右兩組電阻絲組成，左、右電阻絲分別置于罐體外部設 有滾輪的支撐架上。
[0097] 冷卻裝置4可以對旋轉儲氫罐體10的外壁進行冷卻，加速了爐膽及其內爐料的降 溫。
[0098]所述儲氫合金為Mg-Ni基儲氫材料、碳基納米儲氫材料、稀土儲氫材料、氨硼烷基 儲氫材料中的一種。
[0099] 其中，稀土儲氫材料包括LaNi5?(AB5型）和La-Mg-Ni系(AB3型和A 2B7型)儲氫材料。 [0100]如圖2所示，本發明稀土永磁氫破及氫循環利用系統，包括:儲放氫氣裝置21、至少 一個氫破碎爐22、抽真空裝置23、回收氣體前處理裝置24、操作控制裝置25、通頭連接開關 Toi~T〇i、氫破碎爐控制開關Tn~Tii、儲放氫氣裝置21的控制開關Ti~T7;
[0101]所述回收氣體前處理裝置24包括油氣冷凝過濾器26、殘漏氫聚集箱27、空壓機28 和廢氣排出管37;
[0102]所述操作控制裝置25包括氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺29、溫度傳感器30、 壓力傳感器32和氫破碎及漏氫監測與回收控制裝置31;
[0103]其中，儲放氫氣裝置21的輸出端6通過通頭連接開關Ttn~T〇i與各氫破碎爐22的入 氣口連接;儲放氫氣裝置21的排氣口 5通過第二控制開關T2與抽真空裝置23的抽入端連接。 氫破碎爐22的出氣口通過氫破碎爐控制開關Tn~Tu與抽真空裝置23的抽入端連接和油氣 冷凝過濾器26連接，油氣冷凝過濾器26-個輸出端通過第一控制開關!^連接儲放氫氣裝置 21的輸入端7;油氣冷凝過濾器26的另一個輸出端通過第六控制開關T 6連接空壓機28的輸 入端。空壓機28的輸出端與殘漏氫聚集箱27的輸入端連接;殘漏氫聚集箱27的輸出端通過 第三控制開關T 3與儲放氫氣裝置21的輸入端7連接。第一控制開關1^與第三控制開關T3之間 有管路連接。當第三控制開關T 3關閉時，能使脫出的大部分氫氣回到儲放氫氣裝置21。第一 控制開關!^的另一作用是阻止殘漏氫聚集箱27中的氣體進入油氣冷凝過濾器26。
[0104]抽真空裝置23的抽入端分別與第五控制開關!^和氫破碎爐控制開關Tn~Tu連接； 排出端設置有通過第七控制開關T7連接的廢氣排出管37。
[0105]儲放氫氣裝置21的補氣口 8通過第四控制開關T4與補氫瓶36連接。
[0106] 溫度傳感器30和壓力傳感器32設置在儲放氫氣裝置21上。
[0107]氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺29分別與空壓機28、抽真空裝置23、氫破碎及 漏氫監測與回收控制裝置31、儲放氫氣裝置21的加熱裝置3、冷卻裝置4、溫度傳感器30和壓 力傳感器32以及通頭連接開關Toi~T〇i、氫破碎爐控制開關Tn~Tu、第一控制開關Ti、第二 控制開關T 2、第三控制開關T3、第四控制開關T4、第五控制開關T5、第六控制開關T 6和第七控 制開關T7連接。
[0108]氫破碎過程中，氫的回收再利用率達96%以上。
[0109]儲放氫氣裝置21的輸出端6通過多個通頭連接開關Ttn~T〇i與多臺氫破碎爐22連 接。
[0110] 抽真空裝置23包括擴散栗33、羅茨栗34和機械栗35;擴散栗33、羅茨栗34和機械栗 35依次連接。
[0111] 本發明稀土永磁材料的氫破、氫循環利用工藝包括如下步驟：
[0112] (1)進行氫破碎前的準備工作，關閉儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連 接開關T<n~T Ql，關閉真空裝置23與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Tn~Tu，關閉第一至第 七控制開關控制開關然后，通過加熱裝置3預加熱旋轉儲氫罐體10,并使旋轉儲氫罐 體10以0.1-1米/秒的轉速慢速旋轉，使螺旋片9以0.1-1.5米/秒的轉速逆旋轉，儲氫合金開 始放氫;與此同時，通過振動電機裝料設備，將稱量好的、粗破碎后的稀土永磁速凝帶裝入 氫破碎爐22中；
[0113] (2)打開氫破碎爐控制開關Tn~Tu，打開第七控制開關T7;啟動抽真空裝置23,抽 真空至O.lPa以下，抽真空裝置23停止工作；關閉氫破碎爐控制開關Tn~Tu和第五控制開 關T5,然后，打開儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Toi~T〇i，氫氣通過管道 進入氫破碎爐22,稀土永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置21的加熱裝置3和冷卻 裝置4，控制吸氫壓力為0 ? 06MPa~0 ? 12MPa;
[0114] (3)稀土永磁速凝帶吸氫15-25min后對氫破碎爐22爐體淋水降溫，吸氫時間為lh- 2h;吸氫結束，旋轉儲氫罐體10停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝置21與 氫破碎爐22之間的通頭連接開關Ttn~T0i;
[0115] (4)關閉第三控制開關T3和第六控制開關T6,打開氫破碎爐控制開關Tn~Tu，打開 第一控制開關Ti，設定氫破碎爐的脫氫溫度500°C-600°C，氫破碎爐中的氫破碎磁粉開始脫 氫，脫出的氫氣經過抽真空裝置23、油氣冷凝過濾器26和第一控制開關1^回到儲放氫氣裝 置21;開啟抽真空裝置23使氫破碎磁粉進一步脫氫，并使旋轉儲氫罐體10以0.1-1米/秒的 轉速慢速旋轉，使螺旋片9以0.1-1.5米/秒的轉速旋轉，儲氫合金充分吸氫；當氫破碎爐22 真空度達l〇_35Pa時脫氫結束，時間約為1.5h-3h;氫破碎爐22爐體自然降溫lh后，通循環水 降至室溫出爐，得到氫含量控制在600ppm-2500ppm范圍的稀土永磁磁粉；
[0116] (5)關閉抽真空裝置23、第一控制開關h、氫破碎爐22輸入端的通頭連接開關T01~ T 〇1和輸出端控制開關Tn~Tu，打開第三控制開關T3和第六控制開關T6,剩余的氫氣進入殘 漏氣聚集箱27中；
[0117] (6)當殘漏氫聚集箱27內的氫氣濃度達到30 % ± 5 %后，開啟空壓機28，使殘漏氫 聚集箱27中的氫氣進入儲放氫氣裝置21，保持旋轉儲氫罐體10中具有2~3MPa的壓力，以便 儲氫合金繼續吸氫。
[0118]吸氫完成后，開啟第二控制開關T2，可通過排氣口 5將旋轉儲氫罐體中的廢氣/空 氣排出。
[0119]由于氫破碎粉總是含有一定量的氫，多次儲放氫后，旋轉式氫氣存儲罐21中儲氫 材料的氫含量會減少，需要根據生產量不定期打開第四控制開關T4,通過自動補氫瓶36為 氫氣存儲罐21少量補氫。
[0120] 上述功能集中在操作控制裝置25中，可以實現整個氫破碎過程的操作控制。
[0121] 以下實施例僅用于說明本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明。
[0122] 實施例1 -釹鐵硼永磁材料的氫破、氫循環利用
[0123] 儲放氫氣裝置21通過多個通頭連接開關Ttn~TQ5與5臺氫破碎爐連接，儲氫合金采 用Mg-Ni基儲氫材料。
[0124] (1)關閉通頭連接開關TQ1~TQ5，關閉氫破碎爐控制開關Tn~T 15，關閉第一至第七 控制開關^?;然后，通過加熱裝置3預加旋轉儲氫罐體10，并使旋轉儲氫罐體10以0.1-0.3 米/秒的轉速慢速旋轉，Mg-Ni基儲氫合金開始放氫。與此同時，通過振動電機裝料設備，將 稱量好的、粗破碎后的釹鐵硼永磁速凝帶裝入氫破爐中。
[0125] (2)打開氫破碎爐控制開關Tn~T15，打開第七控制開關T7。啟動抽真空裝置23,抽 真空至O.lPa以下，抽真空裝置23停止工作；關閉氫破碎爐控制開關Tn~T 15和第五控制開 關T5,然后，打開儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Toi~T〇5,氫氣通過管道 進入氫破碎爐22,使釹鐵硼永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置21的加熱裝置3和 冷卻裝置4，控制吸氫壓力為0 ? 075Mpa。
[0126] (3)釹鐵硼永磁速凝帶吸氫20min后對氫破碎爐22爐體淋水降溫，吸氫時間為lh。 吸氫結束后，旋轉儲氫罐體10停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝置21與氫 破碎爐22之間的通頭連接開關Ttn~T 05。
[0127] (4)關閉第三控制開關T3和第六控制開關T6,打開氫破碎爐控制開關Tn~T 15，打開 第一控制開關Ti，并使旋轉儲氫罐體10以0.1米/秒的速度旋轉，螺旋片以0.2米/秒速度逆 旋轉，氫破碎爐的脫氫溫度550°C，抽真空至25Pa左右時，此時，大劑量脫氫結束，時間約為 2h。氫破碎爐爐體自然降溫lh后，通循環水降至室溫出爐，得到氫含量控制在1200ppm左右 的釹鐵硼永磁磁粉。
[0128] (5)打開第三控制開關T3和第六控制開關T6,關閉抽真空裝置23及第一控制開關 Ti、氫破碎爐通頭連接開關Ttn~T Q5和氫破碎爐控制控制開關Tn~T15，剩余的氫氣進入殘漏 氫聚集箱27中。
[0129] (6)當殘漏氫聚集箱27內的氫氣濃度達到30 ± 5 %后，開啟空壓機28，使殘漏氫聚 集箱27中的氫氣進入儲放氫氣裝置21，保持旋轉儲氫罐體10中具有3MPa左右的壓力，以便 儲氫合金繼續吸氫。
[0130] 實施例2-富鈰或鈰永磁材料的氫破、氫循環利用
[0131] 儲放氫氣裝置21通過多個通頭連接開關Ttn~T〇4與4臺氫破碎爐連接，儲氫合金采 用碳基納米儲氫材料。
[0132] (1)關閉通頭連接開關TQ1~T(m，關閉氫破碎爐控制開關Tn~T14,關閉第一至第七 控制開關^?;然后，通過加熱裝置3預加旋轉儲氫罐體10,并使旋轉儲氫罐體10以0.5-1 米/秒的轉速旋轉，碳基納米儲氫合金開始放氫。與此同時，通過振動電機裝料設備，將稱量 好的、粗破碎后的富鈰或鈰永磁速凝帶裝入氫破爐中。
[0133] (2)打開氫破碎爐控制開關Tn~T14,打開第七控制開關T7。啟動抽真空裝置23,抽 真空至O.lPa以下，抽真空裝置23停止工作；關閉氫破碎爐控制開關Tn~T 14和第五控制開 關T5,然后，打開儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Toi~T〇4,氫氣通過管道 進入氫破碎爐22,使富鈰或鈰永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置21的加熱裝置3 和冷卻裝置4,控制吸氫壓力為0? 12Mpa。
[0134] (3)富鈰或鈰永磁速凝帶吸氫20min后對氫破碎爐22爐體淋水降溫，吸氫時間為 1.5h。吸氫結束后，旋轉儲氫罐體10停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝置 21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Ttn~T〇4。
[0135] (4)關閉第三控制開關T3和第六控制開關T6,打開氫破碎爐控制開關Tn~T 14,打開 第一控制開關Ti，并使旋轉儲氫罐體10以0.1米/秒的速度旋轉30分鐘，然后，螺旋片以1米/ 秒速度逆旋轉，氫破碎爐的脫氫溫度500°C，抽真空至10Pa左右時，此時，大劑量脫氫結束， 時間約為3h。氫破碎爐爐體自然降溫lh后，通循環水降至室溫出爐，得到氫含量控制在 600ppm左右的富鋪或鋪永磁磁粉。
[0136] (5)打開第三控制開關T3和第六控制開關T6,關閉抽真空裝置23及第一控制開關 Ti、氫破碎爐通頭連接開關Ttn~T〇4和氫破碎爐控制控制開關Tn-Tw，剩余的氫氣進入殘漏 氫聚集箱27中。
[0137] (6)當氫破碎爐周圍的氫氣濃度接近4 %時，漏氣報警鳴笛，第五控制閥門（T5)開 啟，漏氫被收集。當殘漏氫聚集箱27內的氫氣濃度達到30%后，開啟空壓機28,使殘漏氫聚 集箱27中的氫氣進入儲放氫氣裝置21，保持旋轉儲氫罐體10中具有2MPa左右的壓力，以便 儲氫合金繼續吸氫。
[0138] 實施例3-混合稀土永磁材料的氫破、氫循環利用
[0139] 儲放氫氣裝置通過多個通頭連接開關TQ1和TQ2與2臺氫破碎爐連接，儲氫合金采用 La-Mg-Ni系(AB 3型和A2B7型)儲氫材料。
[0140] (1)關閉通頭連接開關TQ1和TQ2，關閉氫破碎爐控制開關Tn和T 12，關閉第一至第七 控制開然后，通過加熱裝置3預加旋轉儲氫罐體10,并使旋轉儲氫罐體10以0.2米/ 秒左右的轉速旋轉，La-Mg-Ni系(AB3型和A2B7型)儲氫合金開始放氫。與此同時，通過振動電 機裝料設備，將稱量好的、粗破碎后的混合稀土永磁速凝帶裝入氫破爐中。
[0141] (2)打開氫破碎爐控制開關Tn和T12，打開第七控制開關T7。啟動抽真空裝置23,抽 真空至0.1 Pa以下，抽真空裝置23停止工作；關閉氫破碎爐控制開關Tn和T12和第五控制開 關1~5，然后，打開儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關T Q1和TQ2,氫氣通過管道 進入氫破碎爐22,使混合稀土永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置21的加熱裝置3 和冷卻裝置4，控制吸氫壓力為0 ? 06Mpa。
[0142] (3)混合稀土永磁速凝帶吸氫25min后對氫破碎爐22爐體淋水降溫，吸氫時間為 2h。吸氫結束后，旋轉儲氫罐體10停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝置21 與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Ttn和T 02。
[0143] (4)關閉第三控制開關T3和第六控制開關T6,打開氫破碎爐控制開關Tn和T 12，打開 第一控制開關Ti，并使旋轉儲氫罐體10以0.1米/秒的速度旋轉，螺旋片以0.2米/秒速度逆 旋轉，氫破碎爐的脫氫溫度550°C，抽真空至30Pa左右，此時，大劑量脫氫結束，時間約為 1.5h。氫破碎爐爐體自然降溫lh后，通循環水降至室溫出爐，得到氫含量控制在2500ppm左 右的混合稀土永磁磁粉。
[0144] (5)打開第三控制開關T3和第六控制開關T6,關閉抽真空裝置23及第一控制開關 Ti、氫破碎爐通頭連接開關Ttn和T Q2和氫破碎爐控制控制開關Tn和T12，剩余的氫氣進入殘漏 氫聚集箱27中。
[0145] (6)當殘漏氫聚集箱27內的氫氣濃度達到30%后，開啟空壓機28,使殘漏氫聚集箱 27中的氫氣進入儲放氫氣裝置21，保持旋轉儲氫罐體10中具有2MPa左右的壓力，以便儲氫 合金繼續吸氫。
[0146] 實施例4-雙(或多)主相永磁材料的的氫破、氫循環利用
[0147] 儲放氫氣裝置通過多個通頭連接開關TQ1~TQ3與3臺氫破碎爐連接，儲氫合金采用 LaNi 5?(AB5型)儲氫材料。
[0148] (1)關閉通頭連接開關TQ1~TQ3,關閉氫破碎爐控制開關Tn~T 13,關閉第一至第七 控制開關^?;然后，通過加熱裝置3預加旋轉儲氫罐體10，并使旋轉儲氫罐體10以0.1-0.3 米/秒的轉速慢速旋轉，1^附 5型以85型)儲氫合金開始放氫。與此同時，通過振動電機裝料設 備，將稱量好的、粗破碎后的雙(或多)主相永磁速凝帶裝入氫破爐中。
[0149] (2)打開氫破碎爐控制開關Tn~T13,打開第七控制開關T7。啟動抽真空裝置23,抽 真空至O.lPa以下，抽真空裝置23停止工作；關閉氫破碎爐控制開關Tn~T 13和第五控制開 關T5,然后，打開儲放氫氣裝置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Toi~T〇3,氫氣通過管道 進入氫破碎爐22,使雙(或多）主相永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置21的加熱 裝置3和冷卻裝置4，控制吸氫壓力為0.09Mpa。
[0150] (3)雙(或多）主相永磁速凝帶吸氫15min后對氫破碎爐22爐體淋水降溫，吸氫時間 為1.5h。吸氫結束后，旋轉儲氫罐體10停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝 置21與氫破碎爐22之間的通頭連接開關Toi~T〇3。
[0151] (4)關閉第三控制開關T3和第六控制開關T6,打開氫破碎爐控制開關Tn~T 13，打開 第一控制開關Ti，并使旋轉儲氫罐體10以0.6-1米/秒的速度旋轉，30分鐘后旋轉儲氫罐體 停止轉動，螺旋片以0.2-1.5米/秒速度先慢后快逆旋轉，氫破碎爐的脫氫溫度650°C，抽真 空至15Pa左右時，此時，大劑量脫氫結束，時間約為3h。氫破碎爐爐體自然降溫lh后，通循環 水降至室溫出爐，得到氫含量控制在900ppm左右的雙(或多）主相永磁磁粉。
[0152] (5)打開第三控制開關T3和第六控制開關T6,關閉抽真空裝置23及第一控制開關 Ti、氫破碎爐通頭連接開關Ttn~TQ3和氫破碎爐控制控制開關Tn~T13,剩余的氫氣進入殘漏 氫聚集箱27中。
[0153] (6)當殘漏氫聚集箱27內的氫氣濃度達到30 %左右，開啟空壓機28，使殘漏氫聚集 箱27中的氫氣進入儲放氫氣裝置21，保持旋轉儲氫罐體10中具有2MPa左右的壓力，以便儲 氫合金繼續吸氫。
[0154] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本工 藝領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和 變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置(21)，其特征在于：該裝置包括旋轉 儲氫罐體(10)、過濾網（1)、加熱裝置(3)、冷卻裝置(4)和排氣口（5); 其中，所述旋轉儲氫罐體(10)由儲氫合金材料制成； 所述旋轉儲氫罐體（10)設置有對稱且相互貫通的輸出端（6)和輸入端（7);在輸出端 (6)和/或輸入端(7)的內部設置有過濾網（1);輸出端(6)上設置有排氣口（5);加熱裝置(3) 對稱設置在旋轉儲氫罐體（10)的外部左右兩側，冷卻裝置(4)設置在旋轉儲氫罐體（10)的 外部上下兩側。2. 根據權利要求1所述的稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置，其特征在于:所述 儲放氫氣裝置還包括密封轉軸(2)、螺旋片(9)和儲存罐旋轉驅動機構;密封轉軸(2)分別設 置在所述輸出端(6)和輸入端(7)的外側，并安裝于儲存罐旋轉驅動機構上;旋轉儲氫罐體 (1 〇)內部設置有旋轉的螺旋片(9);螺旋片(9)的旋轉方向與旋轉儲氫罐體(10)的旋轉方向 相反。3. 根據權利要求1所述的稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置，其特征在于:加熱 裝置(3)和冷卻裝置(4)靠近但不接觸旋轉儲氫罐體(10)。4. 根據權利要求1所述的稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置，其特征在于:所述 儲氫合金材料為Mg-Ni基儲氫材料、碳基納米儲氫材料、稀土儲氫材料和氨硼烷基儲氫材料 中的一種； 所述稀土儲氫材料包括1^附5型，即AB5型和La-Mg-Ni系，即AB3型和A 2B7型儲氫材料。5. 根據權利要求1所述的稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置，其特征在于:所述 加熱裝置(3)由可開、合的左、右兩組電阻絲組成，左、右電阻絲分別置于罐體外部設有滾輪 的支撐架上。6. 根據權利要求1所述的稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置，其特征在于:所述 輸出端(6)上還設置有補氫氣口（8)，補氫氣口（8)位于輸出端(6)內過濾網（1)的內側，排氣 口（5)位于輸出端(6)內過濾網（1)的外側;補氫氣口（8)與補氫瓶(36)連接，排氣口（5)與抽 真空裝置(23)連接。7. -種包含權利要求1所述的稀土永磁氫破及氫循環利用儲放氫氣裝置的系統，其特 征在于:該系統包括:儲放氫氣裝置(21)、至少一個氫破碎爐(22)、抽真空裝置(23)、回收氣 體前處理裝置(24)、操作控制裝置(25)、通頭連接開關(T Q1~TQl)、氫破碎爐控制開關(Τη~ ^、儲放氫氣裝置⑵彡的控制開關巾~丁?）； 所述回收氣體前處理裝置(24)包括油氣冷凝過濾器(26); 所述操作控制裝置(25)包括氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺（29); 其中，儲放氫氣裝置（21)的輸出端（6)通過各通頭連接開關(TQ1~TQl)與各氫破碎爐 (22) 的入氣口連接;儲放氫氣裝置(21)的排氣口（5)通過第二控制開關(T2)與抽真空裝置 (23) 的抽入端連接;氫破碎爐（22)的出氣口通過氫破碎爐各控制開關(Τη~Tu)與抽真空 裝置(23)和油氣冷凝過濾器(26)連接;油氣冷凝過濾器(26)-個輸出端通過第一控制開關 (h)連接儲放氫氣裝置(21)的輸入端(7); 氫破、氫存儲及循環利用操作控制臺（29)分別可操控的連接抽真空裝置(23)、儲放氫 氣裝置(21)的加熱裝置(3)、冷卻裝置(4)以及各個開關。8. 根據權利要求7所述的稀土永磁氫破及氫循環利用系統，其特征在于:所述油氣冷凝 過濾器(26)的另一個輸出端通過第六控制開關(T6)連接空壓機(28)的輸入端;空壓機(28) 的輸出端與殘漏氫聚集箱(27)的輸入端連接;殘漏氫聚集箱(27)的輸出端通過第三控制開 關(Τ3)與儲放氫氣裝置(21)的輸入端⑴連接;第一控制開關(TO與第三控制開關(Τ 3)之間 由管路連接。9. 根據權利要求7所述的稀土永磁氫破及氫循環利用系統，其特征在于：抽真空裝置 (23)的抽入端分別與第五控制開關(Τ5)和氫破碎爐控制開關(Τη~Tu)連接;抽真空裝置 (23)的排出端設置有通過第七控制開關(T 7)連接的廢氣排出管(37)。10. 根據權利要求7所述的稀土永磁氫破及氫循環利用系統，其特征在于:所述操作控 制裝置(25)還包括溫度傳感器(30)、壓力傳感器(32)和氫破碎及漏氫監測與回收控制裝置 (31) 〇11. 根據權利要求7所述的稀土永磁氫破及氫循環利用系統，其特征在于:氫破、氫存儲 及循環利用操作控制臺（29)進一步可操作的連接空壓機(28)、氫破碎及漏氫監測與回收控 制裝置(31)、溫度傳感器(30)和壓力傳感器(32)。12. 根據權利要求7所述的稀土永磁氫破及氫循環利用系統，其特征在于：該系統氫的 回收再利用率達96 %以上。13. 根據權利要求7所述的稀土永磁材料的氫破、氫循環利用系統，其特征在于:儲放氫 氣裝置的輸出端(6)通過多個通頭連接開關(T Q1~TQl)與多臺氫破碎爐連接或著與連續氫 破碎爐連接。14. 根據權利要求7所述的稀土永磁材料的氫破、氫循環利用系統，其特征在于:儲放氫 氣裝置的補氣口⑶通過第四控制開關(T4)與補氫瓶(36)連接。15. 根據權利要求7所述的稀土永磁材料的氫破、氫循環利用系統，其特征在于:所述抽 真空裝置(23)包括擴散栗(33)、羅茨栗(34)和機械栗(35);擴散栗(33)、羅茨栗(34)和機械 栗(35)依次連接。16. -種利用權利要求7所述的稀土永磁材料的氫破及氫循環利用系統的方法，其特征 在于:該工藝包括如下步驟： a、 進行氫破碎前的準備工作，關閉儲放氫氣裝置(21)與氫破碎爐(22)之間的通頭連接 開關(TQ1~T Ql)，關閉真空裝置(23)與氫破碎爐(22)之間的通頭連接開關(Τη~Tu)，關閉第 一至第七控制開關控制開關(My);然后，通過加熱裝置(3)預加熱旋轉儲氫罐體（10)，并 使旋轉儲氫罐體（10)以〇. 1-1米/秒的轉速慢速旋轉，使螺旋片(9)以0.1-1.5米/秒的轉速 逆旋轉，儲氫合金開始放氫;與此同時，通過振動電機裝料設備，將稱量好的、粗破碎后的稀 土永磁速凝帶裝入氫破碎爐(22)中； b、 打開氫破碎爐控制開關(Τη~Tu)，打開第七控制開關(T7);啟動抽真空裝置(23)，抽 真空至O.lPa以下，抽真空裝置(23)停止工作；關閉氫破碎爐控制開關(Τη~Tu)和第五控 制開關(T 5)，然后，打開儲放氫氣裝置(21)與氫破碎爐(22)之間的通頭連接開關(TQ1~T0l)， 氫氣通過管道進入氫破碎爐(22)，稀土永磁速凝帶開始吸氫，通過調控儲放氫氣裝置(21) 的加熱裝置(3)和冷卻裝置(4)，控制吸氫壓力為0.06MPa~0.12MPa; c、 稀土永磁速凝帶吸氫15-25min后對氫破碎爐(22)爐體淋水降溫，吸氫時間為lh-2h; 吸氫結束，旋轉儲氫罐體(10)停止加熱和旋轉，并使其降至室溫，關閉儲放氫氣裝置(21)與 氫破碎爐(22)之間的通頭連接開關(Τοι~T〇i); d、 關閉第三控制開關(T3)和第六控制開關(T6)，打開氫破碎爐控制開關(Τη~Tu)，打 開第一控制開關(h)，設定氫破碎爐的脫氫溫度500°C-600°C，氫破碎爐中的氫破碎磁粉開 始脫氫，脫出的氫氣經過抽真空裝置(23)、油氣冷凝過濾器(26)和第一控制開關(Td回到 儲放氫氣裝置(21);開啟抽真空裝置23使氫破碎磁粉進一步脫氫，并使旋轉儲氫罐體（10) 以0.1-1米/秒的轉速慢速旋轉，使螺旋片(9)以0.1-1.5米/秒的轉速旋轉，儲氫合金充分吸 氫；當氫破碎爐(22)真空度達10-35Pa時脫氫結束，時間為1.5h-3h;氫破碎爐(22)爐體自然 降溫lh后，通循環水降至室溫出爐，得到氫含量控制在600ppm-2500ppm范圍的稀土永磁磁 粉； e、 關閉抽真空裝置(23)、第一控制開關(??、氫破碎爐(22)輸入端的通頭連接開關(T01 ~T〇i)和輸出端控制開關(Til~Tli)，打開第三控制開關(Τ3)和第六控制開關(Τ6)，剩余的氫 氣進入殘漏氫聚集箱(27)中； f、 當殘漏氫聚集箱(27)內的氫氣濃度達到30% ±5%后，開啟空壓機(28)，使殘漏氫聚 集箱(27)中的氫氣進入儲放氫氣裝置(21)，保持旋轉儲氫罐體（10)中具有2~3MPa的壓力， 以便儲氫合金繼續吸氫。17. 根據權利要求16所述的稀土永磁材料的氫破及氫循環利用的方法，其特征在于:在 步驟(f)中，儲氫合金吸氫完成后，開啟第二控制開關(T 2)，通過排氣口（5)將旋轉儲氫罐體 中的廢氣/空氣排出。18. 根據權利要求16所述的稀土永磁材料的氫破及氫循環利用的方法，其特征在于:該 方法包括根據生產量不定期打開第四控制開關(Τ 4)，通過自動補氫瓶(36)為氫氣存儲罐 (21)少量補氫。
【文檔編號】B22F9/04GK106001582SQ201610363589
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】朱明剛, 李衛, 馮海波, 宋利偉, 朱琛瑤, 劉濤, 趙揚, 姜瑞姣
【申請人】鋼鐵研究總院