Герметичная шахтная печь для плавления материалов Советский патент 1982 года по МПК C22B34/00 F27B1/10 

547 ГЕРМЕТИЧНАЯ ШАХТНАЯ ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к плавильным печам шахтного типа, используемым для получения радиоактивных и редких тугоплавких металлов путем гиеталлотермического восстановления соединений.

Известны плавильные герметичные печи, в которы:: шахта в виде футерованной реторты, загруженная шихтой, заполнена инертной средой и снабжена запалом для возбуждения реакции. После прохождения металлотермических реакций расплав разделяется на фазы, при этом металл скапливается на дне шахты, а сверху собирается шлак. После полного остывания печь разгерметизируют, извлекают слиток и отделягют шлак от металла З

К недостаткам таких печей следует отнести однократность использова-: ния реторты вследствие высокой коррозионйой активности шлака при длительном контакте с футеровкой и изза трудностей извлечения продуктов реакции из реторты беэ повреждения футеровки.

Наиболее близкой-к предлагаемой является герметичная шахтная печь для плавления материалов, содержащая реактор, приёмник расплава, распо/}ОМАТЕРИАЛОВ

женные внутри меТ1ллического корпусг и шлакоприемник f2.

Недостатком этой печи является не высокая степень чистоты продуктов расплава.

Целью изобретения является повышение степени чистоты вьшла ляемого металла.

Поставленная цель достигается тем

10 что в герметичной шахтноР. печи для плавления материалов, например редких и радиоактивных металлов, содержащей реактор, приемник расплава, расположенные внутри металлического

15 корпуса, и шлакоприемник, последний расположен внутри корпуса под приемником продуктов расплава и соединен с реактором трубой, установленной вертикально, и верхний конец трубы

20 выведен из приемника расплава.

На чертеже схематически показана предлагаемая шахтная печь для проведения восстановительных плавок радиоактивных и редких тугоплавких метая,лов, разрез.

Печь содержит .цилиндрический металлический корпус в виде стакана, , состоящего из двух частей: верхней 30 1 и нижней 2. В верхней части корпуса установлена графитовая шахта 3 и плотно прилегающий к ней метгшлоприемник 4, выполненный с ячейками 5 для приема металла и центральным отверстием 6. В нижней части корпуса печи под металлоприемником расположен шлакоприемник 7,представляющий собой стакан, в боковых стенках которого, сделаны отверстия 8 для вызгода газов. В отверстие металлоппием- ника вставлена труба 9, верхний ко нец 10 которой расположен выше края металлсприемника и закрыт расплавляемой пробкой 11, а нижний конец 12 выведен и шлакоприемник. В верхней части корпуса печи установлен з.апал 13, утопленный в шахту 14, заполняющую шахту. Верхняя часть корпуса геметично закрыта крышкой 15, в которой смонтированы патрубки 16 и 17 дл ввода инертного газа и вакуумировани

Печь работает следующим образом.

Герметично собранную печь через патрубок 16 заполняют инертньтм газом преимущественно аргоном, предварительно через патрубок 17 откачав воздух. При необходимости проводят предварительный нагрев шихты 14 от внешнего источника (на чертеже не показан) до заданной температуры, после чего инициируют реакцию с помощью запала 13. В результате реакции полученные жидкие металл и шлак разделяют по удельным весам. 11лак расплавляет пробку. 11 и поступает в шлакоприемник по центральной трубе 9, внутренний диаметр которой выбран из расчета обеспечения скорости истечения шлака на порядок ниже скорости осаждения металла в шлаке. Газ вытесненный шлаком, удаляется через отверстие 8. Металл кристаллизируется в ячейках 5 металлоприемника 4. После охлаждения металла корпус печи разъединяют, нижнюю часть 2 корпуса со шлакоприемником 7 и металлоприемник 4 отделяют.от печи, освобождают их от нижней части 2 корпуса и транспортируют к месту разборки. В корпус печи вставляют новые шлакоприемник и металлоприемник, соединяют части корпуса между собой. Герметичная шахтная печь готова к следунлдей плавке.

Предлагаемая печь позволяет получать радиоактивные и редкие тугоплавкие металлы с содержанием азота менее 0,006% и кислорода менее 0,12% т.е. более низким по сравнению с металлами, получаемыми в известных печах. Это в значительной степени об.легчит рафинировочный переплав технического металла и улучшит его свойства, что позволит создать более качественные изделия.

Формула изобретения

1.Герметичная шахтная печь для плавления материалов, например редких и радиоактивных металлов, содержащая реактор, приемник.расплава расположенные внутри. мета.ллического корпуса, и шлакоприемник, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени чистоты выплавляемого металла, шлакоприемник расположен внутри корпуса под приемником продуктов расплава и соединен с реактором трубой, установленной вертикально.

2.Печь по п;1, отличающаяся тем, что верхний конец трубы выведен из приемника расплава

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3232749, кл. 75-84, опублик. 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 149571, кл. С 22 В 34/12, 1961.

Аргон

8oKyy/if