[實用新型]一種真空反應爐

無效

• 申請號: 200920111773.1
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN201463534U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 戴永年;馮月斌;楊斌;楊部正;劉永成;徐寶強;劉大春;郁青春;馬文會;秦博
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: F27B14/04
• 分類號: F27B14/04;F27B14/08;F27B14/10;F27B14/14;F27B14/20;C22B21/00;C22B9/04
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務所 53112
• 代理人: 程韻波

技術領域

本實用新型涉及一種真空反應爐，是一種用于低溫揮發-高溫反應-低溫冷凝分解的反應設備。屬于真空冶金技術領域。

背景技術

目前鋁的工業生產方法普遍采用電解法。該方法存在能耗高、污染重的缺點。冶金工作者致力于尋找一種新的冶煉鋁的方法。中國專利200510011067.6公開了一種從鋁礦石提取鋁的方法。利用氯化鋁直接從含鋁礦石和碳的原料中以氣體氯化亞鋁的形式提取鋁，氯化亞鋁降低溫度歧化分解為氯化鋁和鋁，得到鋁產品。中國專利200520099859.9公開了利用該反應直接從鋁礦提取鋁的真空爐。爐子分為三個溫區：高溫區、冷凝區、升華區。鋁礦與焦炭、三氯化鋁的反應在高溫區發生；生成的氯化亞鋁氣體在冷凝區歧化分解為金屬鋁和氯化鋁，金屬氣體及低沸點冷凝物在冷凝區冷凝；三氯化鋁在升華區升華為氣體。該真空爐存在著一些不足：1冷凝盤直接疊放在反應坩堝上，氣體產物會從各層縫隙間逸出，冷凝在爐殼上，難于收集、損失大，冷凝在爐殼上面的氯化鋁還會腐蝕金屬爐殼；2氯化鋁升華區直接采用加熱套升溫、溫度計測溫，無法控制溫度；3隔熱體材料采用石墨隔熱層，達到反應溫度，需要5層，占用了較大空間，且耗電高。

發明內容

本實用新型涉及一種真空反應爐，是為了克服已有的真空爐冷凝性氣體冷凝于爐殼內壁、爐子體加大、耗電高、溫度不易控制的不足，設計的一種真空反應爐，其具有獨立的冷凝器，冷凝盤疊放于冷凝器中，反應產生的冷凝性氣體不會逸出冷凝于爐殼上；采用發熱片加熱，增加了自動控溫裝置，隔熱體在石墨隔熱層之間加裝了碳氈，只需兩層隔熱層就可達到反應溫度，真空爐體積減小一半，耗電量減少一半。

圖1為本實用新型的結構示意圖，其包括升華管1，發熱片2，水冷電極3，爐殼4，氣體分布板5，石墨發熱體6，反應坩堝7，爐蓋8，真空抽氣口9，冷凝器蓋10，冷凝器11，冷凝盤12，隔熱套13，測溫熱電偶錐套14，石墨發熱體底座15，爐底蓋16。氯化鋁升華管1包發熱片2，氯化鋁升華管1上端穿過爐底蓋16中間，出口設計為螺紋，用以和反應坩堝7下端螺紋連接，水冷電極13固定在爐底蓋16上，石墨發熱體底座15固定在水冷電極13上，石墨隔熱套13隔一塊絕緣耐高溫材料放置于石墨發熱體底座15上，石墨隔熱套13一側開孔，孔中心與測溫熱電偶錐套14中心重合，用以安裝熱電偶，使熱電偶抵到反應坩堝7，冷凝器11嵌入放置于反應坩堝7上，冷凝盤12相互嵌入疊放，并嵌入放置于冷凝器11內，冷凝器11上蓋冷凝器蓋10，冷凝器蓋10在非中心位置開一個出氣小孔，爐殼4、爐蓋8和爐體底蓋焊接水冷套16。

本實用新型的升華管1使用發熱片2加熱，自動控溫裝置，溫度的準確度在±2℃.石墨反應坩堝7與升華區的連接設計為螺紋連接，冷凝器11下端嵌入反應坩堝7，冷凝盤12嵌入式疊放于冷凝器中，上面蓋冷凝器蓋10，冷凝器蓋10在非中心位置開一個出氣小孔.這樣，反應產生的氣體產物就不會逸出冷凝于爐殼上即使有少量未能完全冷凝下來的冷凝性氣體也可以從冷凝器蓋10上的出氣小孔出來集中冷凝在爐蓋8上正對于小孔的地方，便于處理和手集.石墨反應坩堝7的溫度也采用自動控溫，溫度控制在±2℃.隔熱套13采用兩層石墨隔熱體，中間加碳氈，隔熱效果好.

與公知技術相比具有的優點

本實用新型解決了氣體產物從冷凝盤之間及冷凝盤與反應坩堝之間逸出，冷凝性氣體分散冷凝在爐殼內壁上的問題，使冷凝性氣體產物集中冷凝在冷凝器內的冷凝盤中，未完全冷凝在冷凝器中的少量物料集中冷凝在爐蓋內正對于冷凝器蓋的出氣孔處的部位，便于產物的收集。真空爐體積減小一半，耗電量減少一半。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖，其中1是升華管，2是發熱片，3是水冷電極，4是爐殼，5是氣體分布板，6是石墨發熱體，7是反應坩堝，8是爐蓋，9是真空抽氣口，10是冷凝器蓋，11是冷凝器，12是冷凝盤，13是隔熱套，14是測溫熱電偶錐套，15是石墨發熱體底座，16是爐底蓋。

具體實施方式

如圖1所示的結構，其包括升華管1，發熱片2，水冷電極3，爐殼4，氣體分布板5，石墨發熱體6，反應坩堝7，爐蓋8，真空抽氣口9，冷凝器蓋10，冷凝器11，冷凝盤12，隔熱套13，測溫熱電偶錐套14，石墨發熱體底座15，爐底蓋16。氯化鋁升華管1包發熱片2，氯化鋁升華管1上端穿過爐底蓋16中間，出口設計為螺紋，用以和反應坩堝7下端螺紋連接，水冷電極13固定在爐底蓋16上，石墨發熱體底座15固定在水冷電極13上，石墨隔熱套13隔一塊絕緣耐高溫材料放置于石墨發熱體底座15上，石墨隔熱套13一側開孔，孔中心與測溫熱電偶錐套14中心重合，用以安裝熱電偶，使熱電偶抵到反應坩堝7，冷凝器11嵌入放置于反應坩堝7上，冷凝盤12相互嵌入疊放，并嵌入放置于冷凝器11內，冷凝器11上蓋冷凝器蓋10，冷凝器蓋10在非中心位置開一個出氣小孔，爐殼4、爐蓋8和爐體底蓋焊接水冷套16。