Горелка для получения синтетического корунда

 

М 59787

Класс 12 i, ЗЗ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегиетриоовано в Бюро изобретений Гос

И. X. Зарязанков.

Горелка для получения синтетического корунда.

Заявлено 2 июня 1938 года в НКХП за М 17212, с присоединением заявки от 5 июля 1938 года за № 17836.

Опубликовано 30 апреля 1941 года. дра, служит ударник, который, ударяя по крышке цилиндра, способствует просыпанию шихты. В с енку наружного цилиндра впаяны три штуцера; в один из них идет основная подача кислорода, а остальные два, соединенные трубками с двумя вводами, расположенными по бокам корпуса горелки, служат для добавочной подачи кисeoipog,à при переходе с меньшего ниппеля на больший.

Канал, по которому проходит ши|хта, увлекаемая кислородом, на всем своем,протяжении;должен иметь одинаковый диаметр. Для достижения этой цели нижний конец соединительной трубки имеет тонкие стенки, благодаря чему он входит в. расширенную верхнюю часть внутренней подвижной трубки. Верхняя часть внутренней подвижной трубки 5 и нижняя часть поворотной гайки имеют ленточную двухзаходную резьбу, что дает возможность переместить трубку в верхнее положение (при лереходе на больший ниппель); вместе с этим какал будет иметь одинаковый диаметр на всем протяжении.

При различном сечении канала получаеТся завихрение газа, вовремя котоИзобретение относится,к области получения,искусственного корунда и дает новую конструкцию аппарата для получения значительных размеров кристаллов.

Предлагаемое устройство, изображенное на чертеже, выполнено следующим образом.

На корпусе горелки 9 в нижней ее части имеются 2 резьбы — одна для навинчивания наружной трубки 8, другая для ввинчивания внутренней неподвижной трубки 7. По бокам корпуса, в средней его части, имеются два BBopа 16 для добавочной лодачи кислоро да.

Внутри корпуса находится выточка для помещения туда поворотной гайки, вращение которой осуществляется штурвалом 12, находящимся в верхней ее части. Непосредственно над штурвалом расположен сальник 13, 20.

Корпус горелки вверху оканчивается сальником 19, 11.

Внутри, поворотной гайки проходит трубка, соединяющая горелку с двумя цилиндрами, вставленными о дин в другой, в одном из которых, а именно во внутреннем, находится шихта.

Для,просыпания шихты через сетку, являющейся дном внутреннего цилин59787 рого количество шихты, просыпающейся в центре канала, будет равно количеству шихты, просыпающейся на ту же площадь вне центра канала. Это затрудни т образование конуса, необходимого для заращивания кристалла, а в лучшем случае сильно увеличит расход дорогостоящей шихты на единицу продукции.

Свободный проход конца сое динительной трубки во внутреннюю подвижную трубку устраняет возможность забивки шихтой резьбы по воротной гайки и подвижной трубки, что также являлось бы неприятным осложнением.

Для точного перемещения внутренней подвижной трубки по своей оси служат две направляющие, которыми являются кольца с одной стороны и прод|олжение ленточной резьбы с другой сто роны.

Для прохода дополнительного количества кислорода между внутренней подвижной и внутренней неподвижной трубками в ленточной резьбе имеются два шлица, расположенные под углом в 180 .

Для предотвращения возможнсго вращения внутренней подвижной труб ки к внутренней неподвижной трубке прикреплена шпонка 17, скользящая по третьему шлицу в ленточной резьбе внутренней подвижной трубки.

В нижней своей части внутренняя подвижная и внутренняя неподвижная трубки заканчиваются ниппелями— внутренним (подвижная трубка 5) и, наружным (неподвижная трубка 7).

В верхней части наружной трубки 8 впаян штуцер для ввода водорода.

В нижней части устроено водяное охлаждение, которое необходимо для работы горелки, так как во время .процесса кристаллизации на расстоянии

100 мм от ни ппеля развивается температура в 2000 . Такая высокая температура делает невозможной работу горелки, так как детали ее деформируются (получается несовпадение осей двух ниппелей, вследствие чего направление пламени изменяется и камень лопается). Кроме того, сопло 1 ибо:Ibm и и ниппель о пла вляются. Перегрев может вызвать взрыв в аппарате.

Для предотвращения обратного удара на пути прохода водорода устроены две предохранительные сетки 2, 6.

Одним из основных элементов правильного построения пламени, о значении которого в процессе кристаллизации будет сказано ниже, является данной формы сопло 1.

Аппарат работает следующим образом.

Для того, чтобы приступить к кристаллизации, необходим о засыпать внутренний цилиндр шихтой; при этом ниппели находятся в положении, указанном на чертеже. Пускается охлаждение. Затем открывается,вентиль, водород поступает в горелку и по выходе из сопла поджигается. Открыва ется другой вентиль, который дает возможно сть поступления кислорода.

На столик супорта ставится укрепленная в по дста|вку огнеупорная свеча; конец горелки и свеча защищаются огнеупорным кожухом. Следующей операцией является построение пламени, температура которого на расстоянии 4,7 мм от верхнего конца свечи должна быть равной температуре спекания окиси алюминия. На высо те

7 — 10 мм от верхнего конца свечи температура пламени,должна соответство вать температуре плавления окиси алюминия. Регулировка .пламени производится изменением, соотношения коли чества газов кисло рода и водорода.

Когда пламя соответствующим образом отрегулировано, пускается ударник, который дает возможность поступать шихте. Происходит образование конуса (зародыша кристалла) и

«ножки».

В практике работы известных горел ок было установлено, что конструкция ниппелей не дает возможности получить необходимые для роста камня правильный конус и «ножку» кри сталла. Объяснялось это явление тем, что в направляющем отверстии выхода кислорода получалось завихрен ие газа. Еще одним недостатком обычной конструкции ниппелей являлось оседание плотного слоя шихты то с одной, то с другой стороны большого кислородного ниппеля (бли же к выходу), что вызывало изменение направления плам ени, вследствие чего продолжение

59787

Отв, редактор П. В. Никитин

Тип,,Соа. печ., М 63905. Зак. № 3620 в 575

11ена 35 коп.

Госпланиадат кристаллизации оказывалось невозмо жным.

Предлагаемая настоящим изобретением конструкция ниппелей устраняет эти моменты. Достигается это тем, чта конец внутреннего ниппеля удлинен и при проходе B отверстие большого кислородного ниппеля заканчивается на одном уровне с ним.

Путем вращения штурвала влево вращается поворотная гайка, вследствие чего внутренняя подвижная трубочка поднимается до упора; при этом малый ниппель выходит из большога, после чего кислород из наружного цилиндра через вводы для дополнительного кислорода устремится в пространство между подвижной и неподвижной трубками, оттуда вместе с кислородом и шихтой, выходящими из малого ниппеля, будет выходить через большой ниппель, ко тарый в данный момент будет являться наи ра ел я ющи м.

Нео бходимость подачи добавочного кислорода вызвана тем, что скорость течения газа по выходе из малого ниппеля настолько велика, что будут по лучаться завихрения газа; добавочный кислород уменьшит эту скорость и течение газа будет равномерным.

Подача добавочного кислорода (без шихты) устраняет всякую возможность оседания шихты на стенках большого ниппеля.

Данный вид подачи добавочного кислорода почти устраняет распыление шихты во внешнюю среду, что могла бы вредно отражаться на состоянии здоровья обслуживающего персонала, не говоря уже о потере дорогостоящего материала

После того, как направляющим для выхода кислорода стал большой ниппель, происходит расширение и дальнейший рост самого кристалла за счет увеличения количества ки|сларода.

Предлагаемая конструкция обеспечивает образование сферической поверхности верха бульки, где происходит кристаллизация (на всем протяжении процесса последней), что увеличивает скорость процесса кристаллизации бульки в 2 раза, с уменьшением процента брака за счет уменьшения пузырчатости и удлинение зоны кристаллизации, что дает возможность получить камень больши х размеров.

П ред мет из об рете н и я.

Горелка для получения синтетического корунда, отличающаяся тем, что, в целях осуществления возможности при ведении процесса перехода с меньшего диаметра ниппеля на больший, она снабжена внутренней подвиж|ной трубкой 5 и второй внутренней неподвижной по отношению к трубке 5 трубкой 7 с ниппелями в нижних своих частях, выполненными таким образом, что удлиненный ниппель внутренней. трубки при перемещении к отверстию большего ниппеля устанавливается на одном уровне с ним.