專利名稱：一種高溫高壓鉬絲爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬高溫熔煉裝置高溫鉬絲爐，鉬絲采用氫氣保護，工作氣體為還原性、中性氣體，廣泛用于燒結(jié)難熔金屬，合金，電子工業(yè)元件，高溫磁性材料及粉末冶金制品，以及研究復(fù)合礦物的還原性質(zhì)等，經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)目前的鉬絲爐只適用于常壓條件下操作，但是，經(jīng)驗研究，試制了高溫、高壓條件下，密封性能好的鉬絲爐。適于從復(fù)合礦物中提取金屬或合金，因此，高溫高壓鉬絲爐對于充分研究、開發(fā)和利用復(fù)合金屬礦物將具有重要意義。
本發(fā)明目的是為了滿足高溫高壓下提取復(fù)合金屬礦物中的各種金屬，稀有金屬，以及高溫?zé)Y(jié)和熔煉，設(shè)計出高壓鉬絲爐關(guān)鍵裝置，就是高溫高壓下多層組合壓力密封裝置，制造出耐壓達4.4×105帕斯卡的高溫鉬絲爐，為開發(fā)和綜合利用復(fù)合金屬礦物開辟新的途徑。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示于附
圖1，包括水冷卻鋼殼爐體(1)，纏繞的鉬絲加熱元件(12)、剛玉管(11)、填充絕熱保溫材料(13)、爐殼密封壓蓋(17)、及冷卻器(21)、爐口高溫多層組合壓力密封裝置(9)、爐頭密封罩(7)、爐頭密封壓蓋(22)、水冷卻爐蓋(6)、爐底和熱電偶高溫多層組合壓力密封裝置(19)、(23)、爐底密封壓蓋(20)、熱電偶密封壓緊螺蓋(16)、工作氣體充氣進氣管(15)、保護氣體進氣管(18)、工作氣體壓力調(diào)節(jié)閥和排氣閥(3)、保護氣體壓力調(diào)節(jié)閥和排氣閥(10)、安全閥(4)、爐蓋密封壓緊螺栓(5)、壓力表(2)、(8)。
本發(fā)明高溫高壓多層組合壓力密封裝置的部位為爐口、爐底和熱電偶，密封裝置的結(jié)構(gòu)相同參看圖2，包括水冷卻器(31)、水冷卻器與剛玉管(11)間隙內(nèi)的水冷卻器壁環(huán)形臺階(27)、自下而上裝入耐火隔熱圈(24)、填充密封層(25)、耐熱橡膠密封圈(28)、鋼制壓緊墊圈(29)、密封壓緊螺蓋(26)。
本發(fā)明耐火隔熱圈采用石棉板、剛玉板、玻璃纖維式廉價耐熱材料制成。填充密封層系用柔性石墨、三氧化二鋁粉、高鋁耐火材料粉或石棉繩為原料，選用其中一種或多種原料、添加水玻璃壓制而成，橡膠密封圈采用耐熱橡膠、普通橡膠或皮革制造，鋼制壓緊墊圈采用鋼或銅為原料加工，爐口密封壓緊螺蓋、爐底密封壓蓋、熱電偶密封壓緊螺蓋、爐頭密封蓋、水冷卻器均用碳鋼為原料制造。
本發(fā)明爐身主體包括熱電偶密封壓緊螺蓋(16)、熱電偶高溫多層組合壓力密封裝置(23)、爐底和爐口高溫多層組合壓力密封裝置(19)、(9)、剛玉管(11)、爐頭密封罩(7)和水冷卻爐蓋(6)。高溫溫度控制系統(tǒng)包括纏繞于剛玉管(11)上的鉬絲(12)、絕熱保溫材料(13)、熱電偶(14)和控溫裝置。高壓充氣系統(tǒng)，包括工作氣體進氣管(15)、氣體壓力調(diào)節(jié)閥(3)、放氣閥(4)。保護鉬絲氣氛系統(tǒng)，包括保護氣體進氣管、氣體壓力調(diào)節(jié)閥(10)。高壓充氣系統(tǒng)和保護氣氛系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)應(yīng)保持相應(yīng)平衡，進行高溫高壓系統(tǒng)操作。
本發(fā)明可在1450～1500℃溫度，1－4.4×106帕斯卡的壓力下穩(wěn)定運行，爐膛內(nèi)氣體壓力和成份可以調(diào)節(jié)，故可在常壓到4.4×106帕斯卡壓力范圍內(nèi)控制，同時，配置真空抽氣系統(tǒng)，可做真空鉬絲爐。
本發(fā)明高壓操作，鉬絲的保護氣體為氫氣，爐膛工作氣體，可根據(jù)工藝要求確定，爐內(nèi)裝料后，將水冷爐蓋(6)關(guān)閉、密封，從工作氣體進氣管輸入工作氣體，調(diào)節(jié)到工作所需壓力，同時，控制保護氣氛壓力保持平衡，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。減壓時，通過調(diào)節(jié)閥(3)和(10)放氣達到常壓狀態(tài)。
本發(fā)明在溫度1450°～1500℃，工作氣體壓力為1～4.4×105帕斯卡，氣體成份一氧化碳成份為0～100％，N2100～0％變動條件下，研究我國包頭復(fù)合金屬礦的提取過程中，發(fā)現(xiàn)與常壓下所得結(jié)果不同，從而深化了人們對這類反應(yīng)機理的認識，對充分利用這一寶貴資源有重要意義。因此，該裝置可以進行燒結(jié)和熔煉的研究和工業(yè)生產(chǎn)。高壓高溫條件下，進行燒結(jié)和熔煉，可生產(chǎn)出性能更優(yōu)異的冶金產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種高溫高壓鉬絲爐，包括鋼殼爐體、剛玉管、纏繞鉬絲、鋼殼內(nèi)充填絕熱保溫耐火材料，爐殼密封蓋、水冷爐蓋，其特征在于爐口、爐底、熱電偶采用高溫、高壓多層組合壓力密封裝置，其結(jié)構(gòu)包括水冷卻器、水冷卻器與剛玉管間隙內(nèi)水冷卻器壁環(huán)形臺階，填入多層組合壓力密封裝置，爐口和熱電偶用密封壓緊螺蓋，爐底用密封壓蓋、爐頭采用水冷爐蓋和壓緊螺栓密封，爐底有輸入高壓工作氣體的進氣管，爐殼有輸入保護氣體的進氣管，并相應(yīng)裝配工作氣體調(diào)壓閥和放氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓鉬絲爐，其特征在于爐口高溫、高壓密封裝置，包括水冷卻器、水冷卻器與剛玉管間隙內(nèi)水冷卻器壁環(huán)形臺階式密封，自下而上裝入耐火隔熱圈、填充密封層、耐熱橡膠密封圈、鋼制壓緊墊圈、密封壓緊螺蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓鉬絲爐，其特征在于爐底和熱電偶均采用與爐口相同的密封裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述高壓鉬絲爐，其特征在于耐火隔熱圈，用石棉板、剛玉板、玻璃纖維式廉價耐熱材料制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述高壓鉬絲爐，其特征在于填充密封層，用柔性石墨，三氧化二鋁粉、高鋁耐火材料粉或石棉繩、水玻璃為原料，選擇其中一種或多種材料配水玻璃制造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓鉬絲爐，其特征在于密封圈是用耐熱橡膠，普通橡膠或皮革制造。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓鉬絲爐，其特征在于復(fù)合密封圈的頂部壓入鋼質(zhì)或銅質(zhì)壓緊墊圈，配上密封壓緊螺蓋。
專利摘要高壓鉬絲爐可廣泛用于燒結(jié)金屬、合金、高溫磁性材料及粉末冶金制品、電子工業(yè)元件、復(fù)合礦物還原提純等領(lǐng)域。本實用新型采用高溫高壓多層組合壓力密封裝置密封爐口、爐底和熱電偶插入口，其結(jié)構(gòu)包括水冷卻器、耐火隔熱圈、填充密封層、耐熱橡膠密封圈、鋼制壓緊墊圈、密封后緊螺蓋。高溫鉬絲爐在溫度1450-1500℃，壓力1-4.4×10
文檔編號F27B5/00GK2033108SQ8820193
公開日1989年2月22日 申請日期1988年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月2日
發(fā)明者何旭初, 楊永宜, 董一誠, 魏壽昆 申請人:北京鋼鐵學(xué)院