一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构的制作方法

文档序号:19696946发布日期:2020-01-14 23:49阅读:513来源:国知局

本实用新型涉及还原炉,尤其涉及一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构。



背景技术:

近年来,新材料行业发展迅速,铪已被广泛应用于航空航天、核电反应堆、核动力反应堆、医疗以及石油化工等领域。锆铪材料更是核能工业的核心材料,主要用作核燃料的包套材料及核反应堆的减速和控制材料,需求量日益增加,发展前景可观。

海绵铪的生产工艺主要为:氧化铪经氯化、提纯、还原、蒸馏、破碎得到海绵铪金属。现有镁还原设备为一体式结构或双罐式结构,但是存在以下缺点:1、熔融罐内的加料管的出口位于顶部,从升华罐内升华的hfcl4与熔融罐内的镁发生气气反应生成低价铪黑粉,造成产品回收率低,产品质量差。2、hfcl4与镁发生的还原反应为剧烈的放热反应,会使熔融罐内的温度升高,难以维持温度温度,则海绵铪因高温而烧结,从而使海绵铪砣尤其是中心部位海绵铪产品的致密度过高,烧结的海绵铪结构致密,破碎困难,难以破碎到产品指标规定的粒度。



技术实现要素:

本实用新型的目的是在于提供一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本实用新型的一个方面,提供一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构,包括炉盖和可升降加料管;可升降加料管设置于炉盖,可升降加料管包括内管、外管和驱动装置,内管上端设置于炉盖,外管套设于内管,驱动装置驱动外管上下移动。

本实用新型通过将镁锭熔融炉中的加料管设置成可升降结构,当镁锭被加热成熔融状态时,将加料管的出料口下降至熔融的镁液中,能够增加hfcl4气体与镁液的接触面积,提高还原效率,且能够防止hfcl4与镁锭熔融炉内的镁发生气气反应生成低价铪黑粉,提高产品回收率。

在一些实施方式中:炉盖设有供内管设置的通孔,内管上端边缘与炉盖上侧面固定连接,内管与通孔内壁之间具有供外管设置于的空隙。

在一些实施方式中:驱动装置设置于炉盖内;驱动装置包括直齿轮、第一伞形齿轮、第二伞形齿轮和操作部,外管侧壁设有齿口,直齿轮、第一伞形齿轮和第二伞形齿轮均设于炉盖内,直齿轮与外管的齿口啮合,第一伞形齿轮与直齿轮同轴连接,且能够同步转动,第二伞形齿轮与第一伞形齿轮啮合,操作部能够操作第二伞形齿轮转动。

在一些实施方式中:操作部包括转盘和把手,转盘与第二伞形齿轮同轴固定连接,转盘位于炉盖上侧面,把手设置于转盘上侧面边缘处。

附图说明

图1是本实用新型一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构的结构示意图;

图2是本实用新型一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构的驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明,对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示,一种制备海绵铪的还原炉炉盖结构,其可以应用于制备海绵铪的还原炉,该还原炉可以包括四氯化铪升华炉1、镁锭熔融炉2和连通管3,连通管3连通四氯化铪升华炉1和镁锭熔融炉2,四氯化铪升华炉1和镁锭熔融炉2均为电阻加热炉,四氯化铪升华炉1用于将炉内的hfcl4加热升华为气体,hfcl4气体通过连通管3进入到镁锭熔融炉2内,连通管3管壁周围可以设置电阻加热,镁锭熔融炉2能够将炉内的镁锭加热成融融状态。

镁锭熔融炉2设有可升降加料管4和温度控制系统5,镁锭熔融炉2包括炉体21和炉盖22;可升降加料管4设置于炉盖22,且位于镁锭熔融炉2内。连通管3通过可升降加料管4连通镁锭熔融炉2,连通管3与可升降加料管4之间法兰连接,可升降加料管4的出口能够在镁锭熔融炉2内上下移动。温度控制系统5能够控制镁锭熔融炉2内的温度在预设温度范围内。

可升降加料管4包括内管41、外管42和驱动装置43,内管41上端设置于炉盖22,外管42套设于内管41外管42与内管41之间活动连接,驱动装置43驱动外管42上下移动。

炉盖22下侧中心处设有供内管41设置的通孔,内管41上端边缘与炉盖22上侧面固定连接,内管41与通孔内壁之间具有供外管42设置于的空隙23。

驱动装置43设置于炉盖22内;驱动装置43包括直齿轮44、第一伞形齿轮45、第二伞形齿轮46和操作部,外管42侧壁设有齿口47,直齿轮44、第一伞形齿轮45和第二伞形齿轮46均通过转轴设于炉盖22内部,直齿轮44一侧伸入到空隙23内,直齿轮44与外管42的齿口47啮合,第一伞形齿轮45与直齿轮44同轴固定连接,且能够同步转动,第一伞形齿轮45的轴线平行于炉盖22设置,第二伞形齿轮46与第一伞形齿轮45啮合,第二伞形齿轮46的轴线垂直于炉盖22设置,操作部能够操作第二伞形齿轮46转动。

操作部包括转盘48和把手49,转盘48与第二伞形齿轮46同轴固定连接,转盘48位于炉盖22上侧面,把手49固定设置于转盘48上侧面边缘处。通过把手49能够转动转盘48,进而驱动外管42上下移动。

在本实施例中,炉盖22为加厚型,外管42的升降距离为炉盖22的厚度。

温度控制系统5包括设置于镁锭熔融炉2中的加热电阻丝51、温度传感器52、控制器53和冷却水夹套54,加热电阻丝51固定设置于炉体21内,加热电阻丝51沿炉体21内侧壁设置;温度传感器52设置于炉盖22,且能够检测炉体21内的温度,冷却水夹套54设置于炉体21侧壁内,具体来说,冷却水夹套54为在炉体21侧壁内部一体成型有冷却水通道;还可以是炉体2包括内壁和外壁,内壁和外壁之间固定设置有冷却水夹套54。冷却水夹套54可以是以炉体21轴心为中心的螺旋结构。

冷却水夹套54上端开设有进水口55,冷却水夹套54下端开设有出水口56,进水口通过法兰设有控制阀57,控制阀53为电磁阀;出水口56法兰连接有开关阀58。控制器53电连接于加热电阻丝51、温度传感器52和控制阀57。

在本实施例中,预设温度为830~850℃。当镁锭熔融炉2内的温度高于850℃时,控制器53控制电磁阀打开,冷却水夹套54对镁锭熔融炉2的内部进行降温,当温度低于850℃时,控制器53控制电磁阀关闭。

综上所述,本实用新型通过将镁锭熔融炉中的加料管设置成可升降结构,当镁锭被加热成熔融状态时,将加料管的出料口下降至熔融的镁液中,能够增加hfcl4气体与镁液的接触面积,提高还原效率,且能够防止hfcl4与镁锭熔融炉内的镁发生气气反应生成低价铪黑粉,提高产品回收率;此外通过设置温度控制系统,能够控制镁锭熔融炉内的温度在预设温度范围内,海绵铪因高温而烧结,从而使海绵铪砣尤其是中心部位海绵铪产品的致密度过高的问题,方便海绵铪后期破碎,提高成品率。

以上所述仅是本实用新型的一种实施方式,应当指出,对于本领域普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干相似的变形和改进,这些也应视为本实用新型的保护范围之内。

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