Карусельная печь с карборундовыми нагревателями для рафинирования легкоплавких металлов методом зональной перекристаллизации Советский патент 1958 года по МПК C30B13/04 

Предметом изобретения яв.чяется карусе.тьная печь д.тя зона,1ьн1я 1 плавки кадмия.

Печи ДЛЯ зона.чьиой плавки горизонта.чьного типа с ко.тьцеобргзной установкой изложниц и бо,тыиим ЧИСЛОМ пос.1едовате.1ьно расположенных зон .тиквации известны. Однако они п|)едставляют собой yciaиовки периодического действия, имеют небо.чьипю производите.чьност) ма.:1о от.чичаются от лабораторных.

Предлагаемая конструкция-это установка непрерывного дейст1 ия, обеспечивающая высокую производительио.сть процесса, значительно снижающая себестоимость продукции и создающая возможность расширения сферы технического применения легкоплавких мета.т.тов высокой частоты, получаемых методом зональной перекриста.члизацнн.

Особенность описываемой печи заключается в том, что в нем применено сднорядное радиальное расположение нагревателей и расположенных под ними ИЗЛОЖНИЦ, перемеп-1аемых на карусели диаметром 2.5 .и сг, скоростью 20-50 и помещенных внутри герметнзированноГ неподвижной камеры с гидрав.тическим затвором, запо.тненной цирку.тир}юнглм 1птер1ным газом.

На чертеже изображена огн1сьн5аемая карусел1)11ая печь в двух проекциях.

Карусельная печь представляет собой стальную, кольцеобразную, 1-оризонтально расположенную карусель / большого диаметра, вращаюН1уюся на восьми опорных конических роликах 2 с регулируемой скоростью одного оборота за 136-342 час. Для термоизоляции карусели от приводного механизма 3 она изготовляется полой и запо.лняется игамотпой набивкой 4. Для осевой центровки каруеели по ее периметру монтируется восемь направляющих ро.тнков 5.

ль 112211

На карусели устанавливаются строенные дугообразные изложницы I) из кварца, графита или кремния, в которых цроизводится рафнннрование металла.

Карусельная печь имеет два привода вращения: один-главный 7, второй - вспомогательный 3. Главный цривод служит для вращения карусели с изложницами во в)емя работы печи, вспомогательный нрнвод для быстрого поворота карусели печи в момент установки и разгрузк;) из.тожниц.

Изложницы зак.тючены в ко.льцеобразную герметизированную камеру 8, вдоль которой циркулирует очищенный от влаги и кислорода инертный газ. Ведение зональной плавки в атмосфере инертного газа требуется для предупреждения окисления кадмия, летучесть которого из-за низкой упругости паров кадмия в усьювиях зональной плавки весьма значительна. Одновременно инертный газ исно.1ьзуется как охладитель межзональных Зчастков слитка.

Карусельная печь закрывается воздухонепроницаемой камерой, изготовлегной из нержавеющей ста.чи. Камера во время вращения карусели остается пеподвижной. Для создания уплотнения делается гидравлический затвор 9, обеспечивающий возможность вращения карусели без нарушения 1ерметичности соединений. Гидравлическим затвором с.тужпт жидкость с температурой вспьпики не ниже 200.

Для установки и удаления изложниц и загрузки в них металла в стенке камеры предусмотрен герметизированный люк W.

Создание расплавленных зон на слитках кадмия, находящихся в изложницах, производится при помощи силитовых (карборундовых) нагревателей и. Они ЗСтановлены над изложницами радиально в один ряд. Всего в печи восемнадцать нагревателей, создающ.их столько же гюследовате.чьно расположенных зон длиной 15-20% длины слитка рафинируемого металла. В местах прохода силитовых нагревателей через вoзд хопепроницаемую камеру установлены сальниковые уплотнения J2. Для концентрации теплового потока на зону плавления слитка над каждым силитом ставится фарфоровый отражатель, который на чертеже не виден. Охлаждение металла в зонах, расположенных между нагревателями, форсируется циркулирующим в камере инертным -азом.

Обслуживание карусельной печн производится следующим образом. Изложницы, заполненные магнием, загружаются в печь через загрузочный люк камеры. Под кожух пускается в течение 30 мин. 1П ертный газ для вытеснения воздуха. Затем включается ток накала силитовых Haipeвателей, и с момента образования расн.лавленных зон включается электродвигатель для вращения карусели.

Полньп цикл зонной плавки равен одному обороту карусе.чи с распо.тоженными на ней семью строенными изложеницами. За это время каждый слиток пройдет последовательно нод все.ми восемнадцатью силитовыми нагревателями, т. е. вдоль каждого слитка пройдет 1юсемнадцать зон. Длина зон поддерживается равной 15--20% длины слитка. После окончания полного оборота карусели привод отключается и начинается медленное снижение накала рилитовых нагревателей.

После того, как металл в зонах затвердеет и печь несколько остынет, отключается подача инертного газа н начинается разгрузка нечи чероз люк камеры. Продолжите.тьность рабочего цикла-девять суток, полного цикла (с загрузкой, выгрузкой, осмотром и ремонтом) -десять суток. Далыие никл повторяется.

Предмет изо б р е т е н и я

Карусельная печь с карборундовыми нагревателями для рафинирования легкоплавких металлов методом зональной перекристаллизации.