一種金屬釤大型蒸餾爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種金屬釤大型蒸餾爐，屬于稀土金屬冶煉設(shè)備。特點(diǎn)是爐體下部設(shè)有升降機(jī)，升降機(jī)底部設(shè)有軌道，出料小車安裝于軌道上，坩堝托盤置于真空爐底封頭內(nèi)，底封頭又置于小車上，坩堝托盤隨底封頭搭在升降機(jī)的托架上，坩堝托盤上放置坩堝。本實(shí)用新型底部出爐、入爐的設(shè)計(jì)方式改變了傳統(tǒng)上從蒸餾爐上部人工或吊裝坩堝的裝爐、出爐方式，不僅易于操作，還避免了對發(fā)熱體和坩堝所造成的損害。采用了大型中頻感應(yīng)加熱方式，實(shí)現(xiàn)了Sm＞200kg/爐次規(guī)模的生產(chǎn)，設(shè)備操作便利有效，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模、效率、質(zhì)量、成本的最優(yōu)化。
【專利說明】一種金屬釤大型蒸餾爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種金屬釤大型蒸餾爐，特別是適用于單爐蒸餾稀土金屬> 1 5 0 k g的大型蒸餾裝置，屬于稀土金屬冶煉設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)生產(chǎn)金屬釤用蒸餾爐，單爐規(guī)模為7-10kg/爐次，不能滿足市場需求規(guī)模。近 期出現(xiàn)了單爐規(guī)模為50?lOOkgSm/爐次的生產(chǎn)裝置，其特征如下：
[0003] 1、裝爐方式：傳統(tǒng)蒸餾爐均采用從上部出爐、入爐，但此種方式不但操作不便，要 求精度高，還容易因吊裝坩堝晃動(dòng)對發(fā)熱體造成損壞；隨著坩堝裝入原料的增加，坩堝所承 受的負(fù)載越來越大，吊裝操作極易對坩堝造成損害，而坩堝材料均為價(jià)格昂貴的稀有金屬 W、M 〇、N b、T a。
[0004] 2、加熱方式：現(xiàn)在的蒸餾爐大多采用碳管電阻加熱，這種加熱方式在真空條件下 只能依靠輻射加熱方式對坩堝、物料加熱，升溫速度慢，加熱所需時(shí)間長。隨單爐產(chǎn)能的擴(kuò) 大，加熱區(qū)沿徑向加大是必然，碳管爐的加熱效率將更低，不能適應(yīng)較大規(guī)模生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種坩堝能夠從爐體下部出爐、入爐，延長坩堝使用 壽命，降低生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、易于操作，且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)Sm > 200kg/爐次 規(guī)模的生產(chǎn)金屬釤(含銪、鐿、銩）的金屬釤大型蒸餾爐。
[0006] 技術(shù)解決方案
[0007] 本實(shí)用新型包括真空爐體，真空爐體頂部設(shè)有金屬收集器，底部設(shè)有升降機(jī)，升降 機(jī)下部設(shè)有托架，底部設(shè)有軌道和沿軌道移動(dòng)的出料小車，出料小車上的托桿推動(dòng)搭接在 托架上的爐體底封頭上下移動(dòng)，坩堝托盤置于爐體底封頭上，坩堝托盤上放置坩堝。
[0008] 進(jìn)一步：爐體內(nèi)設(shè)有感應(yīng)圈，感應(yīng)圈內(nèi)放置有石墨發(fā)熱筒，感應(yīng)圈和石墨發(fā)熱筒之 間設(shè)有鎂砂耐火層。
[0009] 所述石墨發(fā)熱筒由三組石墨套疊加而成，其厚度在電阻加熱石墨發(fā)熱體厚度的基 礎(chǔ)上增加1 0 - 2 0mm。
[0010] 坩堝包括一個(gè)帶底盤的鑰套筒，和至少兩節(jié)相互嵌套在一起的鑰套筒，置于最上 節(jié)的鑰套筒上蓋有鑰導(dǎo)流帽。
[0011] 本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 1，本實(shí)用新型由于蒸餾爐底部鋪設(shè)了軌道，出料小車可在軌道上滑動(dòng)，將位于托 架上的爐體底封頭、坩堝托盤和坩堝從蒸餾爐底部送出或送入，當(dāng)小車位于爐底時(shí)，升降機(jī) 啟動(dòng)可讓坩堝和坩堝托盤在蒸餾爐內(nèi)垂直升降。通過解決爐體底封頭定位、真空密封，坩堝 的整體位移，改變了傳統(tǒng)的從蒸餾爐上部吊裝坩堝的裝出爐方式，實(shí)現(xiàn)爐體下部裝爐、出爐 的目的。不僅易于操作，還避免了對發(fā)熱體和坩堝所造成的損害。
[0013] 2,本實(shí)用新型采用中頻感應(yīng)加熱替代了碳管電阻加熱，中頻感應(yīng)加熱的感生電流 在加熱石墨發(fā)熱筒的同時(shí)，部分感生電流會(huì)穿透石墨發(fā)熱筒加熱鑰坩堝體和爐料中的金屬 鑭有利于鑭熱反應(yīng)的進(jìn)行。所以采用中頻感應(yīng)加熱方式，特別適應(yīng)大容量生產(chǎn)方式。爐體 內(nèi)設(shè)有經(jīng)過特殊絕緣處理的感應(yīng)圈，防止高溫金屬蒸汽逸出產(chǎn)生輝光放電。以中頻感應(yīng)電 流加熱石墨筒為主要熱源，加熱鑰坩堝、金屬鑭為輔助熱源，均勻加速反應(yīng)進(jìn)程。
[0014] 3,石墨發(fā)熱筒的厚度比電阻加熱的石墨發(fā)熱體的厚度增加1 0 - 2 0 mm，將會(huì) 延長石墨發(fā)熱筒的使用壽命，徹底改變真空碳管電阻爐的選材精、加工難、易損壞、成本高 的問題。
[0015] 4,感應(yīng)圈和石墨筒之間設(shè)有鎂砂耐火層，阻止發(fā)熱體熱量散失有利于節(jié)能，同時(shí) 保護(hù)感應(yīng)圈絕緣層的絕緣性。
[0016] 5,在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了 Sm > 200kg/爐次規(guī)模的生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型坩堝入爐前結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型坩堝入爐后結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型的小車和軌道側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為真空碳管爐結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 本實(shí)用新型真空爐體的上封頭上設(shè)有金屬收集器10,上封頭與真空爐體密封連 接，真空爐體下方設(shè)有升降機(jī)6,升降機(jī)6下部設(shè)有托架，底部設(shè)有軌道1和沿軌道移動(dòng)的出 料小車2 ;出料小車上的托桿推動(dòng)搭接在托架上的爐體底封頭3上下移動(dòng)，坩堝托盤4置于 爐體底封頭3上，坩堝托盤上放置坩堝5,爐體底封頭3與真空爐體通過密封圈連接。
[0022] 真空爐體內(nèi)設(shè)有感應(yīng)圈8,感應(yīng)圈8內(nèi)放置有石墨發(fā)熱筒9,感應(yīng)圈8和石墨發(fā)熱 筒9之間設(shè)有鎂砂耐火層7。中頻感應(yīng)電流加熱石墨發(fā)熱筒9、坩堝及金屬爐料提供蒸餾所 需熱能。
[0023] 石墨發(fā)熱筒9由三層石墨套疊加而成，其厚度在電阻加熱石墨發(fā)熱體厚度的基礎(chǔ) 上增加1 0 - 2 0 mm。所以具有不易損壞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
[0024] 所述坩堝5可以是整體形成，或分體式嵌套式，分體式坩堝（5)包括一個(gè)帶底盤的 鑰套筒，和至少兩節(jié)相互嵌套在一起的鑰套筒，置于最上節(jié)的鑰套筒上蓋有鑰導(dǎo)流帽；所述 鑰套筒由鑰板卷成圓形套筒，鑰套筒接縫處鉚接，接縫處涂有鑰粉；每節(jié)鑰套筒通過卡槽、 卡圈籠屜式嵌套組合，嵌套處采用高熔點(diǎn)化合物粉填充密封。
[0025] 本實(shí)用新型將原料氧化釤、鑭屑均勻混合后用壓機(jī)壓型，壓好的料塊裝入坩堝5， 然后將坩堝放入位于出料小車2上的坩堝托盤4上，出料小車沿軌道1滑動(dòng)到達(dá)蒸餾爐底， 啟動(dòng)升降機(jī)6,將坩堝和托盤送入爐內(nèi)，爐體底封頭3密封爐底；將金屬收集器10放入爐 內(nèi)，蓋好爐蓋。啟動(dòng)真空泵，真空度達(dá)到要求后，中頻感應(yīng)電源送電加熱。溫度達(dá)到900 °C 后進(jìn)入除雜保溫段，保溫結(jié)束后，繼續(xù)升溫進(jìn)入還原蒸餾段；蒸餾階段結(jié)束后關(guān)閉電源，降 溫冷卻后出爐。即底部裝填反應(yīng)物料入爐、出殘?jiān)?，上部出蒸餾金屬的方式及結(jié)構(gòu)。
[0026] 實(shí)施例1傳統(tǒng)單爐規(guī)模為7-10kg/爐次的蒸餾爐(參見圖3)工藝操作(對比例）
[0027] 設(shè)備：C-25真空碳管爐、測溫：光學(xué)高溫計(jì)
[0028] 配料：氧化杉9kg ;金屬鑭屑9kg 混合一壓型：# 70_X30-40mm-人工將21kg 坩堝裝入真空碳管爐內(nèi)一裝入壓型原料一加金屬收集器一啟爐。
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種金屬釤大型蒸餾爐，包括真空爐體，其特點(diǎn)在于：真空爐體頂部設(shè)有金屬收集 器（10)，底部設(shè)有升降機(jī)（6)，升降機(jī)（6)下部設(shè)有托架，底部設(shè)有軌道（1)和沿軌道移動(dòng)的 出料小車（2)，出料小車（2)上的托桿推動(dòng)搭接在托架上的爐體底封頭（3)上下移動(dòng)，坩堝 托盤（4)置于爐體底封頭（3)上，坩堝托盤上（4)放置坩堝（5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬釤大型蒸餾爐，其特點(diǎn)在于：爐體內(nèi)設(shè)有感應(yīng)圈 (8)，感應(yīng)圈（8)內(nèi)放置有石墨發(fā)熱筒（9)，感應(yīng)圈（8)和石墨發(fā)熱筒（9)之間設(shè)有鎂砂耐火 層⑴。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬釤大型蒸餾爐，其特點(diǎn)在于：石墨發(fā)熱筒9由三組 石墨套疊加而成，其厚度在電阻加熱石墨發(fā)熱體厚度的基礎(chǔ)上增加1 〇 - 2 Omm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬釤大型蒸餾爐，其特點(diǎn)在于：所述坩堝（5)包括一個(gè) 帶底盤的鑰套筒，和至少兩節(jié)相互嵌套在一起的鑰套筒，置于最上節(jié)的鑰套筒上蓋有鑰導(dǎo) 流帽。
【文檔編號】C22B5/16GK204097548SQ201420523935
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月13日
【發(fā)明者】雷忠, 侯長春, 王東, 劉志剛, 雷強(qiáng), 陳二喜, 王延軍 申請人:包頭市三隆稀有金屬材料有限責(zé)任公司