Шахтная печь

(53) С 22 В 34/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ во СССР980.т.св. чаюыполнен точ а в- ыполнен атер а ДЮфСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОФЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельстВ 896922,кл, С 22 В 34/00, 1 (54)(57) 1.ШАХТНАЯ ПЕЧЬ по авФ 896922, о т л и ч а ю щ а ятем, что, с целью повышения р.способности печи и зкономии илов, она дополнительно снабже 80999626 тонкостенным стаканом, установленным в металлолриемнике и входящим в кол цевой зазор между выступом шахты и стенкой металлоприемника.2. Печь но п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что высота входящей в кольцевой, зазор боковой стенки, стакана составляет 02-0,35 высоты зазора.3 Печь по.п, 1, о т л и щ а я с я тем, что стакан в из граФита.4. Печь по п. 1, о т л и щ а я с я тем, что стакан в из тугоплавкой керамики.Изобретение относится к металлургии, в частности к плавильным печам шахтного типа, используемым для полу чения радиоактивных и редких тугоплавкнх металлов путем металлотермического восстановления их соединенийИз основного авт. св. В 896922 известна герметичная шахтная печь для получения радиоактивных и редких тугоплавких металлов методом металлотермического восстановления их соединений 1 .Шахтная печь содержит размещенные в разъемном металлическом герметичном корпусе стационарную графитовую шахту, плотно прилегающин поджатый к ней сменный графитовый металлоприемник и установленный под ним шлакоприемник, в который входит летка для слива шлака, расположенная в дне металлоприемника. Шахта выполнена с выступом, входящим в металлоприемник с образованием кольцевого зазора между выступом и стенкой металлоприемника. Летка расположена ниже выступа. В металлоприемнике для приема металла выполнены либо ячейки, либо сплошная кольцевая выемка.В такой печи эа счет нарушения сплошности гарниссажа в месте стыка ахты и металлоприемника облегчен х разъем после получения и кристаллизации металла, не требующий механического вмешательства, что обеспечивает многократность использования как стационарной шахты, так и металлоприемника. Однако при металлотермическом получении металлов, обладающих высоким сцеплением с графитом, т,е. склонностью к пригару, после кристаллизации металла в ячейках металлоприемника затруднено или практически невозможно извлечение металла из ячеек вследствие чего приходится разбивать графитовый металлоприемник, т.е для .каждой плавки необходимо изготавливать новый металлоприемник. Если учесть, что расход графита в заготовке составляет 2,3 кг на 1 кг выплавляемого металла, то увеличение срока службы металлоприемника приведен к значительному снижению расхода графита.Целью изобретения является ловы- шение работоспособности печи и экономия материалов, идущих на изготовление внутренней оснастки пе 35 50 ше внутреннего диаметра металлоприем ника 6 так, что между ними образован кольцевой зазор 9. Чтобы обеспечить гарантированный кольцевой зазор. 9 и сцентрировать шахту 5 иметаллоприемник 6, их прилегающие стенки 10 скошены. В металлоприемнике 6 установлена изложница в виде тонкостенного стакана 11. Между стенками стакана 11 и металлоприемника 6 образован кольцевой зазор 12, Верхним краем стакан .11 входит в кольцевой зазор 9 на величину 0,2- 0,35 высоты зазора, при этом какмежду внутренней стенкой металлоприемника 6 и наружной стенкойстакана 11, так и между внутреннейстенкой стакана 11 и выступом 8образованы гарантированные зазорыдля свободного доступа шлака . Пределы размещения верхнего края в стакане 11 в зазоре 9 определены из условий оптимальной работы стакана в устройстве. В металлоприемни ке 6 и стакане 1 сделано центральное отверстие, в которое плотно посажена летка 13 для слива шлака,чи, при выплавке металлов, склонныхк пригару.Это достигается тем, что шахтнаяпечь дополнительно снабжена тонкостенным стаканом, установленнымв металлоприемнике и входящим вкольцевой зазор между выступом шахты и стенкой металлоприемника, приэтом стакан предпочтительно выступает на величину 0,2-0,35 высотызазора. Стакан может быть выполнениз графита или тугоплавкой керамики.На фиг. 1 изображена шахтная печьдля проведения восстановительных15плавок металлов, склонных к пригару,разрез; на фиг. 2 - узел 1 нафиг. 1 (место стыковки шахты и металлоприемника),Печь содержит разъемный металлический корпус 1, герметично закрытый крышкой 2, в которой смонтированы патрубки 3 и 4 для ввода инертного газа и вакуумирования. В корпусе 1 установлена графитовая шахта5 и плотно прилегающий поджатый кней металлоприемник б, под которымразмещен шлакоприемник 7. В шахте 5на прилегающем к металлоприемникуЗО6 торце сделан выступ 8, входящийв металлоприемник 6, при этом наружный диаметр выступа 8 выполнен мень999626на конце которой навернута гайка . лнческий корпус 1 печи разъединяют;, 14, прижимающая дно стакана 11 к иеталлоприемник 6 н шлакоприемник 7 металлоприемннку 6. Верхняя часть извлекают иэ металлоприемника 6, 15 летки расположена ниже выступа 8 отвернув гайку 4, легко вынимают и закрыта расплавляемой пробкой 16, 5 стакан 11 с металлом эа счет отПечь работает следующим образом. сутствия сцепления застывшего шлаГерметично собранную печь с ка с металлоприемннком, Стакан раэзасыпанной шихтой через,патрубок 3 бивают и извлекают слиток. В мезаполняют инертным газом, преиму- таллоприемник вставляют новый стащественно аргоном, предварительно 10 кан, устанавливают летку заЭ через патрубок 4 откачав воздух. При ворачивая гайку, притягивают станеобходимости проводят предвари- кан к металлоприемнику. В корпус тельный нагрев шихты от внешнего печи вставляют собранный металло- источника (на чертеже не показан) приемник и освобожденный от шлака до заданной температуры, после чего 15 шлакоприемник, соединяют части инициируют реакцию. В результате корпуса между собой, Герметичная металлотермнческой реакции обра- шахтная печь готова к следующей зуются жидкие металл и шпак, кото- плавке.рые разделяются по удельным весам. При такой конструкции шахтной пеЖидкотекучий пютак, имея свободный 26 чи после застывания металла разрудоступ, попадает через зазор 9 в шению подвергается только тонкостенкольцевой зазор 12 и заполняет их, . ный стакан, а металлоприемник слуа так как дно стакана прижато к , жит теперь столько же, сколько металлоприемнику, то шлак туда не и остальная графитовая оснаСтка поступает и стакан не всплывает. 25 печи до .выработки ресурса материаПоскольку верхний край стакана 11 ла. Наличие шлаковой прослойки межперекрыт выступом 8 шахты 5, то тя- ду стаканом и металлоприемником, желый металл в зазор не попадает, которая после застывания в резульа заполняет стакан 11 при этом про- тате усадки отходит от стенки меслойка жидкого шлака между металло- Зр таллоприемника, позволяет без усиприемником 6 и стаканом 11 и1 упроч- лий извлечь стакан с затвердевшим няет его, позволяя свести к минимуму металлом и шлаковую прослойку.11 столщину стенки графитового стакана ов ние изо ретения поэ 1, исключая возможность возникно- волит повыст повысить работоспособность вения трещин в ней при .заполнении ер . полнении ме и значительно снизить расход мате таллом стакана, Шлак п оплавляетп обк 16р плавляет риала, идущего на изготовлениеплавляет , внут- нике 7. Поскор у и собирается в шлакаприем- ренней оснастки й . Тс ки шахтно печи. Так, нике . Поскольку летка. 13 распо- в случае применени фи ложена ниже выступа 8 шахты 5 тоименения гра та дляУ изготовления промежуточного стакана- шлак, заполнивший зазоший зазор 9, сли изложницы - потребуется 1,3 кг вается в шлакоприемник 7, оставаясь графита в заготовке на 1 кг выплавв зазоре 12 на высоту стенки стака" ляемого мего металла. на 11. После охл ения печизжд чи, во вре Снижение расхода материала позмя которого металл кристаллизуется воляетет снизить себестоимость ценных в стакане 11, а шпак застывает в 5 выплавляемых редких металлов, склоншлакоприемнике 7 и зазоре 12 метал.Э ных к пригару., Сирохма Об/2 Тирах 583 ПоВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ ак пнсное Патент", г. Ухгороп, у Филиал оектная, 4