一種蒸餾金屬釤用分體式鉬坩堝的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種蒸餾金屬釤用分體式鉬坩堝，特別適應(yīng)于單爐產(chǎn)200kg以上金屬釤的規(guī)模化生產(chǎn)，屬于稀土冶煉設(shè)備。本實用新型包括至少兩節(jié)相互嵌套在一起的鉬套筒，置于最上方的鉬套筒上蓋有鉬導(dǎo)流帽。本實用新型采用分體式鉬套筒嵌套在一起，首次實現(xiàn)了反應(yīng)鉬坩堝的分體組合生產(chǎn)操作，使鉬坩堝整體容量擴(kuò)大，降低了制造成本，實現(xiàn)了金屬釤單爐產(chǎn)能的工業(yè)化和大型化，避免了傳統(tǒng)的整體坩堝裝爐、出爐和吊裝負(fù)載大的問題，延長了反應(yīng)區(qū)高度和徑向?qū)挾?。鉬套筒由鉬板鉚接方式接縫，鉬粉熱噴塗補(bǔ)漏，解決了鉬制品焊口應(yīng)力應(yīng)變損壞及分體坩堝、套筒間的密封問題，同時也避開了大幅鉬板制造上的困難，鉬坩堝全部采用現(xiàn)加工廠可生產(chǎn)的小幅鉬板制造。由于鉬坩堝為分體式坩堝，解決了裝爐和出渣困難的問題，實現(xiàn)了鑭熱還原法大容量、高效率、低成本、方便操作的生產(chǎn)目的。
【專利說明】一種蒸餾金屬釤用分體式鉬坩堝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種蒸餾金屬釤用分體式鑰坩堝，特別適應(yīng)于單爐生產(chǎn)200kg以 上的金屬釤，屬于稀土冶煉設(shè)備。 技術(shù)背景
[0002] 稀土金屬釤、銪、鐿、銩的提取是在真空條件下，進(jìn)行鑭熱還原的工藝方法。高溫、 高真空度條件下，釤、銪、鐿、銩在坩堝內(nèi)形成金屬蒸汽，在接收器冷凝結(jié)晶，要求坩堝具有 密封性能，防止金屬蒸汽逸出，同時要求坩堝材料要抗高溫金屬蒸汽的腐蝕。
[0003] 1，小規(guī)模生產(chǎn)（5kg_10kg/爐次）金屬釤均采用粉末冶金方法制造的鑰坩堝，當(dāng)單 爐生產(chǎn)金屬釤的規(guī)模擴(kuò)大時，由于坩堝體積增大，粉末冶金制造方法已不能完成坩堝制造。
[0004] 2,近期雖然出現(xiàn)了強(qiáng)度、韌性、焊接性能均好的鈮材質(zhì)坩堝，但價格昂貴，限制了 推廣使用，且此坩堝為整體坩堝的設(shè)計結(jié)構(gòu)，給裝料、出爐和清渣帶來困難，限制了爐容的 擴(kuò)大。
[0005] 3,以鑰板、鈮板焊接的坩堝在高溫條件下，晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，坩堝鑰、鈮母材與 焊縫鑰材料在應(yīng)力應(yīng)變作用下，形成貫通型焊縫開裂，短期就造成坩堝損壞。
[0006] 4,在高溫下坩堝底部要承擔(dān)爐料重量和爐料腐蝕，出爐吊出坩堝時底部承重，焊 接鑰、鈮材料易發(fā)生脆斷和脆裂，導(dǎo)致坩堝底部損壞而不能使用。
[0007] 5,粉末冶金坩堝壁厚、單重大，5-10kg/爐次的金屬釤規(guī)模，坩堝+爐料約30kg重 量，要人工一次裝入、取出，并且要人工精確定位，否則會損壞發(fā)熱體。焊接類容量較大的整 體坩堝(鑰、鈮)高度大于1米，給裝料和取出殘渣帶來很多的不便.操作起來同樣要求精確 定位。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實用新型的目的在于提供一種分體設(shè)計，低成本、高效率、長壽命和使用方便的 一種蒸餾金屬釤用分體式鑰坩堝。
[0009] 技術(shù)解決方案
[0010] 本實用新型包括至少兩節(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，最底節(jié)的鑰套筒底部設(shè)有底盤。
[0011] 所述鑰套筒由鑰板卷成圓形套筒，鑰套筒接縫處鉚接，接縫處涂有鑰粉進(jìn)行補(bǔ)漏。
[0012] 所述鑰套筒通過籠屜式嵌套組合，嵌套處采用高熔點化合物粉填充密封。
[0013] 本實用新型改變了粉末冶金方法制造整體鑰坩堝重量大、容量小的限制，特別適 合大型（> 200kg金屬釤/爐)高溫蒸餾設(shè)備進(jìn)行稀土金屬(釤、銪、鐿、銩)的鑭熱還原法生 產(chǎn)，采用相對廉價的軋制3mm厚鑰板坩堝材料，避免了使用鎢、鉭、鈮高價稀有金屬，降低了 制造成本，采用籠屜式嵌套吻合設(shè)計和抗高溫填充材料密封坩堝，（每層連接處填充密封)。 與傳統(tǒng)的金屬釤生產(chǎn)工藝相比，本實用新型可實現(xiàn)生產(chǎn)金屬釤的大型化和規(guī)?；a(chǎn)。適 用于中頻感應(yīng)電源加熱和碳管電阻加熱兩種加熱方式，提高了生產(chǎn)效率，大幅降低了坩堝 消耗的生產(chǎn)成本?？蓪崿F(xiàn)分體式裝料、出爐，克服了傳統(tǒng)裝料及清渣的困難?？刹鹦斗煮w式 結(jié)構(gòu)坩堝。從根本上消除了坩堝整體吊裝入爐、出爐的重量負(fù)載，提高了安全性和坩堝的使 用壽命。
[0014] 本實用新型的特點：
[0015] 1、本實用新型采用分體式鑰套筒嵌套多節(jié)組合在一起，避免了整體坩堝局部損壞 整體報廢的問題，多節(jié)配置僅更換損壞節(jié)即可，不會發(fā)生整體報廢的狀況。并可適用于不同 高溫區(qū)長度的蒸餾爐，徑向直徑亦可簡單放大適應(yīng)高溫區(qū)的需要，使鑰坩堝整體容量擴(kuò)大， 降低坩堝制造成本1/2,消除了粉末冶金鑰坩堝容器對單爐產(chǎn)能的限制，實現(xiàn)了單爐產(chǎn)能大 于200kg金屬杉的目標(biāo)。
[0016] 2、由于鑰坩堝體由分體鑰套筒采用籠屜式嵌套結(jié)構(gòu)，每節(jié)鑰套筒高度可根據(jù)鑰板 材和入爐、出爐方便設(shè)置，首次實現(xiàn)了反應(yīng)鑰坩堝的分體生產(chǎn)操作，避免了反應(yīng)鑰坩堝整體 裝爐出爐吊裝負(fù)載大的問題，延長了反應(yīng)區(qū)高度和容量。
[0017] 3、鑰套筒由鑰片鉚接方式接縫，鑰粉熱噴塗補(bǔ)漏，解決了鑰制品焊口應(yīng)力應(yīng)變損 壞；鑰套筒采用溝槽方式相互嵌套，采用高熔點化合物粉填充密封結(jié)構(gòu)，解決了分體坩堝、 套筒間的密封問題。
[0018] 4、由于鑰坩堝為分體式坩堝，解決了裝爐和出渣的問題，實現(xiàn)了簡化操作方法、 提高生產(chǎn)效率的目的，達(dá)到了操作方便和高效率的生產(chǎn)目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為對比例真空碳管爐示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型蒸餾爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022] 實施例1傳統(tǒng)的鑰坩堝實施例(對比例）
[0023] 1、傳統(tǒng)的粉末冶金鑰坩堝生產(chǎn)效率很低，坩堝厚度10mm，〇180mmX350mm;坩堝 重量：21kg;加9kg氧化釤，9kg金屬鑭屑；產(chǎn)出7kg金屬釤。入爐要靠人工平穩(wěn)將21kg坩 堝裝入，出爐要將近32kg物料坩堝取出，稍不平穩(wěn)即損壞外圍石墨發(fā)熱體。再擴(kuò)大坩堝容 量受粉末冶金工藝方法限制。
[0024] 設(shè)備：C-25真空碳管爐、測溫：光學(xué)高溫計
[0025] 配料:氧化釤9kg;金屬鑭切屑9kg;-混合一壓型：#70mmX30-40mm- 人工將21kg坩堝裝入真空碳管爐內(nèi)一裝入壓型原料一加蓋金屬接收器一一 取出冷凝金屬接收器一人工取出坩堝及殘渣（32kg)-清理出坩堝內(nèi)殘渣一產(chǎn) 出金屬釤7. 25kg
[0026] 參見圖1，1交流單相電源（36V、700_1000A) 2真空爐下封頭3密封圈4隔熱 屏
[0027] 5碳管加熱體(石墨發(fā)熱體）6坩堝7冷凝收集器8真空上封頭（坩堝與石 墨發(fā)熱體間隙20-25mm)
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種蒸餾金屬釤用分體式鑰坩堝，其特征在于，包括一個帶底盤的鑰套筒，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；鑰套筒通過籠屜式嵌套組合，嵌套處采 用高熔點化合物粉填充密封。
【文檔編號】C22B5/16GK204251678SQ201420523936
【公開日】2015年4月8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, 陳二喜, 劉志剛, 王延軍, 雷強(qiáng), 李建林 申請人:包頭市三隆稀有金屬材料有限責(zé)任公司