Устройство для дистилляции металлов

Устройство для дистилляции металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки металлов методом дистилляции, и может применяться в цветной металлургии, электронной техники и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - уменьшение потерь рафинируемого металла. Устройство выполнено в виде разборного узла, содержащего контейнер 1 для исходного материала, закрытый с одной стороны герметичной крышкой 2 и соединенный с другой стороны с конденсатором 4, который состоит из вкладыша 5 с каналом 7 для конденсации паров и лодочки 6, примыкающей к нему верхней плоскостью. При этом конденсатор имеет дополнительный конденсатор 10 для конденсации остаточных паров. Все детали размещены в кварцевой ампуле 11. Потери очищаемого металла снижены до 0,4 - 0,5%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

;А ." = РЕСПУБЛИК

» (51)g С 22 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTO|CHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1.црт1, f

CJ

Sus. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 440699l /23-02 (22) 08,04,88 (46) 30,04.90. Бюл. У 1 6 (72) Н,А.Потолоков,, В.П.Гуськов и В.Л. Хейфец (53) 669.054.2 (088.8) (56) Иванов В,Е. и др, Чистые и.сверхi чистые металлы. M.: Металлургия, 1965, с, 126, 138, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТИПЛЯЦИИ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки металлов методом дистипляции, и может применяться в цветной металлургии, электронной технике и других отраслях, SU„„)560595 А1

2 чародного хозяйства. Пель изобрете-:- ния — уменьнение потерь рафинируемого металла. Устройство выполнено в виде разборного узла, содержащего контейнер 1 для исходного материала, закрытый с одной стороны герметичной крьппкой 2 и соединенный с другой стороны с конденсатором 4, который состоит из вкладьппа 5 с каналом ? для конденсации паров и лодочки 6, примыкающей к нему верхней плоскостью. При этом конденсатор имеет дополнительный конденсатор 1 0 для конденсации.остаточных паров, Все детали размещены в кварцевой ампуле 11 . Потери очищаемо. го металла снижены до 0,4-0,5Х

1 з.п. ф-лы, 2 ип., 1 табл.

l5á0595

Изобретение предназначено для очистки металлов методом дистилляции и ерег онк и ) и может быть п рименено в цветной металлургии, электронной

1 5 технике и других областях народного хозяйства.

Целью изобретения является уменьшение потерь рафинируемогр металла.

На фиг,1 изображено устройство, 0 продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1, Контейнер 1 для исходного материала закрыт крьппкой 2 и соединен втул-, кой 3 с конденсатором 4, Внутри кон» денсатора размещены вкладьпп 5, примыкающий верхней плоскостью к лодочке б. Лодочка б (фиг.21 вплотную примыкает к внутренней части конденсатора 4, препятствуя уносу паров металла. Канал 7 вкладьппа 5, находящййся над лодочкой, ограничивает объем, в котором протекает конденсация паров, поступающих через отверстие втулки 3. Втулка 8 и накидная гайка

9 уплотняют вкладьпп 5.с лодочкой 6 в объеме конденсатоРа 4. С помощью резьбового соединения к втулке 9 подсоединен дополнительный, конденсатор

10. Он .служит для улавливания остаточных паров которые могут уноситься из зоны конденсации. Собранный из деталей 1-1 О узел. расположен внутри кварцевой ампулы П, открытьпЪ конец которой соединяется с вакуумной системой {не показана),, Устройство работает следующим образом.

На один иэ концов конденсатора 4 наворачивают втулку 3, затем вводят вкладьпп 5 с лодочкой б таким образом, чтобы выступ вкладыша вошел в паз втулки 3, На другой конец трубы наворачивают накидную гайку 9 со втулкой

8, установив последнюю на выступ вкла-45 дыша 5. После этого подсоединяют до полнительный конденсатор 1 0 и контейнер l, внутрь которого вводят исходный материал, закрывают контейнер 1 крышкой 2.

Собранный:-узел вводят в кварцевую ампулу l l которую устанавливают в .нагреватель (не показан) и подсоединяют к вакуумной системе. После достижения необходимого вакуума включают нагреватель, добиваясь установления в зонах контейнера с исходным материалом и конденсатора требуемых температурных условий. Обычно в зоне конденсации поддерживают температуру несколько выше температуры плавления материала для обеспечения образования жидкой фазы. Температура зоны контейнера с исходным материалом устанавливается такой, чтобы обеспечить требуемую скорость испарения. Пары очищаемого материала через отверстие втулки 3 поступают в канал 7 вкладыma 5, конденсируются и стекают в лодочку 6. По окончании процесса нагрев отключают, после остывания кварцевую ампулу 31 отсоединяют от вакуумной системы и вынимают разборный узел.

Отсоединяют дополнительный конденсатор 10 и при наличии в нем конденсата удаляют последний и возвращают на повторную очистку. Выворачивают накидную гайку 9, снимают втулку 8 и удаляот вкладьпп 5 с лодочкой 6, в которой находится слиток с очищенным материалом. При необходимости лодочка со слитком может быть передана на. последующие стадии очистки {например, зонную плавку). После изъятия остатков исходного материала узел может быть загружен и использован в повторном процессе.

В предлагаемом устройстве разборный узел создает герметичный объем, по которому пары металла могут дви гаться только через конденсатор, где и...собирается основная масса жидкого конденсатора. При. этом крьппка контей- нера для исходного материала препятствует проникновению паров очищаемого металла в пространство, ограниченное разборным узлом и кварцевой ампулой.

Герметичное соединение контейнера и . конденсатора создает .Условия для пе" реноса паров в канал, где происходит их конденсация с образованием жидкого металла-, стекающего в лодочку, которая плотно принмыкает к вкладьппу своей верхней плоскостью. Поскольку в области конденсации поддерживается температура, близкая к температуре плавления очищаемого металла, то сохраняется некоторое остаточное давление его паров, которое может обеспечивать его унос из конденсатора, Эти остаточные пары конденсируются в дополнительном конденсаторе; находящем- ся при более низкой температуре, и переходят. непосредственно в твердую. фазу, Последнее приводит к существенному снижению давления пара, что уменьшает его укос в объем наружной

Иасса теллура, г

Опыт

Потери

Всего загружено в контейнер для исходного матеполучено годного .в к онденс аторе потерь, Х от на стен- укос в з Ropy зки ках тру- вакуум. бы сист. риала

Прототип

940 629 11

81 2 835 13

760 740 10

Предлагаемое устройство

1 642 8""

1 644 7

1651: 8"

39,5

49,9

48,7

1540

2

0,48

0941.

0,50

1600

Конденсация на стенках кварцевой ампулы.

Конденсация на стенках дополнительного конденсатора.

5 15 трубы, снижает загрязнение ее поверхности и потери очищаемого материала.

Проведены испытания предлагаемого устройства на примере дистилляционной очисткй теллура. В сравнительных экспериментах температуру в области контейнера с исходньм теллуром подо держивали в пределах 500-530 С, в области конденсатора 450-460 С, остао точное. давление в вакуумной системе

0,15-0,08 мм рт.ст., величина загрузки составляла 1,50-1 70 кг теллура, диаметр кварцевой ампулы составлял

75 мм, длина контейнера для исходного материала 300 мм, конденсатора

400 мм, длина дополнительного конденсатора для конденсации остаточных паров в предлагаемом устройстве

150 мм, Результаты экспериментов представлены в таблице.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: практически полностью устраняет потери очищаемого материала за счет объединения контейнера для исходного материала с конденсатором, канал для конденсации в котором примыкает к лодочке для сбора материала, а также.за счет наличия крьпнки контейнера, препятствующей переносу па- " ров мимо канала для конденсации; при этом потери по результатам эксперимента. уменьшены с 50Х в прототипе до

0,4-0,5% в предлагаемом устройстве; уменьшает загрязнение кварцевой ампу60595 льi за счет применения дополнительного конденсатора для конденсации паpQB которые могут, поступать иэ конденсатора; упрощает проведение подго5 товительных операций (разгрузка и загрузка) за сч ет применения разборного ! ° узла полностью извлекаемого из объема наружной трубы.

Кроме того, применение данной конструкции конденсатора позволяет использовать лодочку со слитком на других стадиях очистки без дополнитель ной перегрузки.

Формула изобретения

1, Устройство для дистилляции металлов, содержащее горизонтальную ам20 пулу с расположенньм ..внутри нее контейнером для исходного материала и конденсатором, о т л и ч а ю щ е ес я, тем, что, с целью уменьшения потерь рафинируемого металла, контейнер

25 и конденсатор выполнены в виде единого разборного узла, в котором контейнер для исходного материала закрыт с одной, стороны герметичной крьппкой, а с противоположной стороны соединен с конденсатором, а конденсатор вьитолнен с вкладьппем с каналом и лодочкой, примыкающей к вкладышу верхней плоскостью.

2. Устройство по п,1, о т л и..—

35 ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным конденсатором для улавливания остаточных паров, 1

Составитель Н.Петров

Редактор Т.Лаэореико Техред А. Кравчук, Корректор С.йекмар

Закаэ 954 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, ЮЮВВЮ Ю О М аЮ4ВЮФаа !

Проиэводстввйно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101