Аппарат для переработки кусковых отходов твердых сплавов цинковым способом
Владельцы патента RU 2277601:
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) (RU)
Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов, а именно к переработке кусковых отходов твердых сплавов на основе карбида вольфрама. Аппарат для переработки кусковых отходов твердых сплавов цинковым способом включает электропечь и вакуумный реактор с зонами нагрева и конденсации. Верхняя зона реактора - зона нагрева расположена в электропечи, а нижняя зона реактора - зона конденсации снаружи. Аппарат снабжен водоохлаждаемым столом с вакуумным патрубком, в зонах нагрева и конденсации вакуумного реактора установлены друг над другом две цилиндрические взаимозаменяемые графитовые лодочки с прорезями в верхней части и со сквозными осевыми патрубками, расположенными соосно вакуумному патрубку. Нижняя лодочка с кусковыми отходами твердого сплава размещена на водоохлаждаемом столе и на ее верхней поверхности установлен графитовый стакан-рассеиватель, а верхняя лодочка с кусками твердого сплава и с кусками цинка снабжена графитовой крышкой. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение КПД и снижение расхода энергии. 1 ил.
Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов и может быть использовано для переработки кусковых отходов твердого сплава на основе карбида вольфрама на кобальтовой связке.
Известно устройство для переработки лома и отходов твердых сплавов в компрессионно-вакуумном аппарате, соединенном с водоохлаждаемым конденсатором и помещенном в вакуумную печь с нихромовыми нагревателями. Внутри аппарата на графитовом основании, соединенном патрубком с конденсатором, установлен составной реактор из столба фасонных цилиндрических графитовых тарелок с осевыми сквозными патрубками (см. патент ФРГ №3144284, МКИ С 22 В 7/00, С 22 С 3/00, опубл. 19.05.83).
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, большой расход элекроэнергии, а также сложность технологического процесса.
Наиболее близким к заявляемому аппарату является компрессионно-вакуумный реактор для переработки кусковых отходов твердых сплавов, включающий электропечь, вакуумный реактор с зонами нагрева и конденсации (см. патент РФ №2096503 МПК7 С 22 В 7/00, опубл. 20.11.1997 г.).
Недостатками прототипа являются расположение зоны нагрева и конденсации на одном уровне, что значительно усложняет конструкцию, наличие конденсатора паров цинка требует дополнительной операции переплавки цинка, что приводит к увеличению расхода электроэнергии.
Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции аппарата, повышение его КПД и снижение расхода электроэнергии.
Эта техническая задача достигается тем, что в аппарате для переработки кусковых отходов твердых сплавов цинковым способом, включающем электропечь, вакуумный реактор с зонами нагрева и конденсации, согласно изобретению зона нагрева реактора расположена в электропечи, а зона конденсации реактора - снаружи, аппарат снабжен водоохлаждаемым столом с вакуумным патрубком, в зонах нагрева и конденсации вакуумного реактора установлены друг над другом две цилиндрические взаимозаменяемые графитовые лодочки с прорезями в верхней части и со сквозными осевыми патрубками, расположенными соосно вакуумному патрубку, при этом нижняя лодочка для размещения кусковых отходов твердого сплава размещена на водоохлаждаемом столе и на ее верхней поверхности установлен графитовый стакан-рассеиватель, а верхняя лодочка для размещения кусков твердого сплава с кусками цинка снабжена графитовой крышкой.
Данное устройство позволит упростить конструкцию, повысить КПД и снизить расход электроэнергии.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид аппарата в разрезе.
Аппарат для переработки кусковых отходов твердых сплавов состоит из вакуумного реактора 1 с водоохлаждаемым фланцем 2, герметично установленным на водоохлаждаемом столе 3 с вакуумным патрубком 4. На водоохлаждаемом столе 2 друг над другом установлены две цилиндрические графитовые взаимозаменяемые лодочки 5 с прорезями 6 в верхней части и осевыми сквозными патрубками 7, расположенными соосно вакуумному патрубку 4, соединенному с вакуум-системой (не показана). Зона нагрева вакуумного реактора 1 расположена в зоне электропечи 8 с нихромовыми нагревателями 9, а зона конденсации - снаружи электропечи 8, в которую помещена нижняя лодочка 5 для размещения кусковых отходов твердого сплава. Осевой сквозной патрубок 7 с прорезями 6 в верхней части для пропуска паров цинка снабжен графитовым стаканом-рассеивателем 10, а верхняя лодочка 5 для размещения кусков твердого сплава с кусками цинка снабжена графитовой крышкой 11.
Устройство работает следующим образом. В вакуумный реактор 1 с водоохлаждаемым фланцем 2, герметично установленным на водоохлаждаемом столе 3, помещали друг на друга две цилиндрические графитовые взаимозаменяемые лодочки 5, причем в верхнюю лодочку помещали куски твердого сплава с кусками цинка, а в нижнюю - кусковые отходы твердого сплава. Перед нагревом вакуумного реактора 1 и на протяжении всего процесса создавали вакуум. Верхнюю зону реактора 1 помещали в электропечь 8, нагревали до 800°С, в результате чего пары цинка попадали по осевому сквозному патрубку 7 верхней лодочки 5 в холодную зону с температурой 250°С, где происходила деструкция кусковых отходов твердого сплава. Нижняя лодочка 5 закрыта графитовым стаканом-рассеивателем 10, чтобы пары цинка не попадали в вакуумную систему, а верхняя лодочка 5 снабжена графитовой крышкой 11. После завершения деструкции нижнюю лодочку 5 из зоны конденсации перемещали в зону нагрева, а из верхней лодочки 5 зоны нагрева выгружали готовый продукт, загружали в эту лодочку 5 новую порцию кусковых отходов твердого сплава и помещали ее в зону конденсации, затем процесс повторяли.
Использование аппарата для переработки кусковых отходов твердых сплавов позволит по сравнению с прототипом упростить конструкцию, сократить расход электроэнергии и продолжительность переработки твердого сплава, что повышает КПД установки.
Аппарат для переработки кусковых отходов твердых сплавов цинковым способом, включающий электропечь, вакуумный реактор с зонами нагрева и конденсации, отличающийся тем, что зона нагрева реактора расположена в электропечи, а зона конденсации реактора снаружи, аппарат снабжен водоохлаждаемым столом с вакуумным патрубком, в зонах нагрева и конденсации вакуумного реактора установлены друг над другом две цилиндрические взаимозаменяемые графитовые лодочки с прорезями в верхней части и со сквозными осевыми патрубками, расположенными соосно вакуумному патрубку, при этом нижняя лодочка для размещения кусковых отходов твердого сплава размещена на водоохлаждаемом столе и на ее верхней поверхности установлен графитовый стакан-рассеиватель, а верхняя лодочка для размещения кусков твердого сплава с кусками цинка снабжена графитовой крышкой.
