[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)碳化硼用的制備裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910641179.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110342521A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫少鵬;孫朝偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州恒生科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/991
• 分類號(hào): C01B32/991
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及碳化硼生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)碳化硼用的制備裝置，包括爐體，所述爐體的出口與坩堝連接，所述坩堝的底部中心位置設(shè)置有中孔，所述坩堝的下端設(shè)置有圓盤狀底座，所述圓盤狀底座的中部設(shè)置有通孔，所述圓盤狀底座內(nèi)設(shè)置有高壓水管，通孔的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有高壓水管的出水口，圓盤狀底座內(nèi)還設(shè)置有高壓氣體管道，通孔內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有出氣口，出氣口的方向?yàn)閮A斜朝下；圓盤狀底座的下端設(shè)置有支撐座，支撐座的下端設(shè)置有集料裝置，支撐座的底部通過(guò)支架與集料裝置的上端連接。該制備裝置結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)新穎，能夠得到相對(duì)均勻粉末狀的碳化硼，避免碳化硼在多個(gè)工序中有較多損耗，生產(chǎn)效率高，得到的碳化硼純度較高，實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳化硼生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)碳化硼用的制備裝置。

背景技術(shù)

碳化硼，別名黑鉆石，通常為灰黑色微粉。是已知最堅(jiān)硬的材料之一，因具有密度低、強(qiáng)度大、高溫穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。在耐磨材料、陶瓷增強(qiáng)相，尤其在輕質(zhì)裝甲，反應(yīng)堆中子吸收劑等方面使用。碳化硼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，相對(duì)密度為2.508～2.512，熔點(diǎn)為2350℃， 沸點(diǎn)為3500℃，是一種有很高硬度的化合物。碳化硼與酸、堿溶液不起反應(yīng)，容易制造而且 價(jià)格相對(duì)便宜，廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)材料的磨削、研磨、鉆孔等，在碳化硼生產(chǎn)過(guò)程中通常會(huì)采用碳熱還原法，分為電弧爐法和碳管爐法。主要過(guò)程是將硼酐/硼酸與碳黑均勻混合，通氬氣保護(hù)，在高溫下利用碳還原氧化硼，得到碳化硼。在碳熱還原法制備碳化硼中不可避免地?fù)p失氧化；在實(shí)際生產(chǎn)中為了加快反應(yīng)速度，提高生產(chǎn)效率，往往升高反應(yīng)溫度至2300℃，甚至2500℃以上；如一種 核工業(yè)用碳化硼粉的制備方法，其采用了電弧爐碳熱還原法，燒結(jié)溫度達(dá)到2350℃～2500 ℃，恒溫冶煉10h～14h，制備出塊狀碳化硼，然后再經(jīng)破碎、酸洗等工藝，從而得到碳化硼粉末，然而該方法得到的粉末粒徑不夠均勻，在經(jīng)過(guò)破碎和酸洗的過(guò)程中無(wú)法確保破碎和酸洗的均勻性，碳化硼的純度也難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種生產(chǎn)碳化硼用的制備裝置，該制備裝置結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)新穎，能夠得到相對(duì)均勻粉末狀的碳化硼，避免碳化硼在多個(gè)工序中有較多損耗，生產(chǎn)效率高，得到的碳化硼純度較高，實(shí)用性強(qiáng)。

本發(fā)明是采用以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種生產(chǎn)碳化硼用的制備裝置，包括爐體，所述爐體的出口與坩堝連接，所述坩堝的底部中心位置設(shè)置有中孔，所述坩堝的下端設(shè)置有圓盤狀底座，所述圓盤狀底座的中部設(shè)置有通孔，所述圓盤狀底座內(nèi)設(shè)置有高壓水管，所述通孔的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有高壓水管的出水口，所述圓盤狀底座內(nèi)還設(shè)置有高壓氣體管道，所述通孔內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有出氣口，所述出氣口的方向?yàn)閮A斜朝下；所述圓盤狀底座的下端設(shè)置有支撐座，所述支撐座的下端設(shè)置有集料裝置，所述支撐座的底部通過(guò)支架與集料裝置的上端連接。

優(yōu)選的，所述集料裝置的上端設(shè)置有集料斗，所述集料斗的寬度大于通孔的直徑，所述集料斗的下端設(shè)置有柔性集料管，所述柔性集料管的下端伸入集料裝置的內(nèi)部。

優(yōu)選的，所述柔性集料管為兩端開(kāi)口的編織袋。

優(yōu)選的，所述集料斗與集料裝置頂面開(kāi)口處連接，并位于集料裝置和支撐座的空隙內(nèi)。

優(yōu)選的，所述出氣口在通孔的內(nèi)側(cè)壁螺旋狀分布。

優(yōu)選的，所述出水口至少有2個(gè)，所述出水口在通孔的內(nèi)側(cè)壁均勻分布。

優(yōu)選的，所述坩堝的底部直徑小于通孔直徑，所述通孔的直徑大于中孔直徑。

優(yōu)選的，所述支撐座上位于通孔正下方位置設(shè)置有與通孔直徑相同的下料孔。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)碳化硼用的制備裝置，該制備裝置結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)新穎，在爐體反應(yīng)后，在冷卻過(guò)程中鼓吹惰性氣體，使反應(yīng)物直接以粉末狀落入集料裝置內(nèi)，使得到均勻度較高的粉末狀物質(zhì)，減少了破碎工序，且在后續(xù)的工序中如酸洗過(guò)程中，能夠酸洗更加充分，從而能夠得到純度更高的碳化硼粉末，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明