[實用新型]雙罐式金屬鋯還原裝置

無效

• 申請號: 01272222.7
• 申請日: 2001-12-15
• 公開（公告）號: CN2515206Y
• 公開（公告）日: 2002-10-09
• 發明（設計）人: 王艷
• 申請（專利權）人: 王艷
• 主分類號: C22B34/14
• 分類號: C22B34/14;C22B5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

????????????????????????技術領域

本實新型涉及一種金屬還原裝置，特別涉及一種雙罐式金屬鋯還原裝置。

????????????????????????背景技術

目前國內廠家生產海綿鋯，在用金屬鎂還原ZrCl₄，工序中所采用的設備均為單罐。即金屬鎂、ZrCl₄都在同一個爐膽內(鎂在上，ZrCl₄在下或鎂在下，ZrCl₄₊在上)，爐膽裝在一個電阻加熱爐內，分為上、下二個加熱部分。所用還原爐具體構造為上部為鎂還原坩堝，下部為ZrCl₄升華揮發桶，中間由隔熱板隔熱。工作時，首先給ZrCl₄揮發桶加熱升溫，使之揮發升華為ZrCl₄蒸汽，經篩孔進入揮發桶與加熱爐膽間隙，上升通過坩堝隔熱板孔擴散到已被加熱熔融的金屬鎂坩堝內，與液態鎂表面發生還原反應，放出大量熱，與此同時氣態金屬鎂與氣態ZrCl₄先行反應，產生低價金屬Zr，通過控制加熱功率及時間來調節爐膽內溫度及壓力，直至反應結束。

上述設備結構存在的主要問題是：

1、Mg與ZrCl₄同在一個爐膽內，通過同一個電阻加熱爐供熱，溫度不易控制，不利反應的正常進行。

2、ZrCl₄蒸汽是通過擴散作用彌散到熔融的鎂表面，不但反應速度慢，而且還會產生以下的兩種有害反應：一是給金屬鎂加熱過程中，不可避免產生鎂蒸氣，散布在液態鎂表面，與擴散到坩堝的ZrCl₄蒸氣反應，產生低價金屬鉻(不是所要產品)，阻隔ZrCl₄與液態鎂的正常反應，降低成品率；二是因ZrCl₄與鎂反應為放熱反應，在坩堝壁處反應，使溫度升高，并使金屬Zr與坩堝中成份又發生反應，產生另一種合金，降低成品率。由于上述兩種有害雜質增多，增加了下道蒸餾工序的負擔，使時間延長，能耗增加，設備利用率低。

????????????????????????發明內容

本實用新型的目的是要解決現有技術存在的上述的問題，提供一種溫度可控、反應速度快、成品率高、設備利用率高的雙罐式金屬鋯還原裝置。

本實用新型是這樣實現的：它有兩臺電阻加熱爐，其中的一臺為還原加熱爐，另一臺為升華加熱爐，在還原加熱爐內放置有坩堝，坩堝側壁上固定有測溫導管，在升華加熱爐內放置有揮發桶，在坩堝頂部安裝有坩堝蓋板，在揮發桶頂部安裝有揮發桶蓋板，在坩堝蓋板上分別裝有氣閥、真空管和頂部帶有針型閥的蒸氣噴嘴，在揮發桶蓋板上分別裝有氣閥、真空管和頂部帶有針型閥的導管，在蒸氣噴嘴和導管之間連接有中間導管，所說的中間導管上纏繞有伴熱爐絲，且在中間導管管壁上包覆有保溫層。

根據上述的雙罐式金屬鋯還原裝置，在中間導管上裝有流量計，以測得ZrCl₄的流量。

根據上述的雙罐式金屬鋯還原裝置，所說的中間導管兩端為管接，且管接與中間導管之間通過法蘭相連接。

本實用新型的優點是：

1、分別加熱ZrCl₄和Mg，溫度互不干擾，使溫度更有可控性。

2、高濃度的ZrCl₄蒸汽直接經中間導管到鎂的表面，反應速度更快。

3、引入的ZrCl₄蒸汽直接到Mg的中間表面，遠離坩堝壁表面，減少了鋯與坩堝壁材料的合金化，增加了回收率。

4、由于中心區鎂的溫度高，所以還原反應基本集中在中心區，很少在坩堝壁附近發生。

5、由于ZrCl₄和Mg反應速度快，因此產物海綿鋯是多孔的，這有利于真空蒸餾時除去Mg和MgCl₂。

6、真空蒸餾時間短，MgCl₂去除容易，所以設備利用率高，單產鋯的設備數少，蒸餾爐的數目可以小于還原爐的數目。

????????????????????????附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

??????????????????????具體實施方式