Устройство для термического разложения карбонилов металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное-н авт. свнд-ву— (22) Завалено 1407.76 (И) 2390783Д2-02

Союз Советских

Социалистических

Республик (l4) 594199

Б! !м (Ы) M. Кл.

С 22 В 5/20 с присоединением заявии Ю—

Гещврвтввииыи иввитвт

Февета Мииявтрвв ИВУ яе яелва иевбрвтеяия я етярытия (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2502.78.Бтоллетень Рй 7 (%) УДК 621. 762.2. 214 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 020278 (72) Авторы изобретения

К.М.Аникеев, И.В.Васильев, Ю.Я.Борисовi A.Ì.Âåðáëoâñêèé, Л.А.Нванов, В.С.Ивлев и В.И.Москвин

Проектный и Научно-исследовательский институт ГИПРОНИКЕЛЬ

Pl) заявители и Ордена. ленина комбинат сеВеРОникель им.В.и. ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ

КАРБОНИЛОВ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии; в частности к -устройствам для получения металлических порошков термическим разложением карбонилов. .S

Известно устройство для термическо-. го разложения карбонилов, включающее реактор с. нагревателем и приспособление для сбора полученного порошка (1) .Такое устройство обладает недос- 1п таточной производительностью, а полученный норощок загрязнен примесями углерода.

Наиболее близким к предложенному является устройство ддя термического l6 разложения карбонилов металлов, включающее реактор с крыакой и встроенными в нее акустическим узлом и узлом питания. При этом акустический узел выполнен в виде звукового генератора, 36 состоящего из ротора и статора и свя.занного с компрессором, а узел пита- ния выполнен в виде трубопровода со змеевиком 12). К недостаткам данного устройства относится низкое качество полученных металлических порошков,что связано с нарушением однородности условий разложения карбонилов.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью повыаения качества

2 металлических порошков, узел питания выполнен в виде патрубка, снабженного распределительным вкладыаем с раструбом, выступающим внутрь реактора, а акустический узел выполнен в виде газоструйных стержневых излучателей, расположенных по. окружности вокруг узла питания, причем каждый из излучателей снабжен рефлектором с наружным кессоном и кожухом с трубопроводом для выброса отработанного газа.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вертикальный разрезт на фиг.2 - то.же, вид сверху.

Устройство состоит нэ реактора 1 с крышкой 2, в центре которой установлен узел питания реактора, состоящий из кессонированного патрубка 3, внутри которого встроен полый распределительный вкладыш 4 с вводами 5 для циркуляция термоагента в полости вкладыша. В нижней своей части вкладыш выполнен в виде раструба 6, который выступает внутрь реактора и является распределительным конусом для потока паров карбонилов металлов при работе устройства.

В крымске реактора установлен акустический узел, представляющий собой ряд звуковых генераторов 7 — гаэо594199 формула изобретения струйных стержневых излучателей (ГСИ-4) с рефлекторами 8, имеющими отверстия 9

sv.я сброса отработанного газа. Рефлекторы звуковых генераторов снабжены кессонами 10 для охлаждения зоны генератора и заключены в кожух i 11. Трубопровод 12 служит для ввода рабочегс, газа, а трубопроноды 13 в кожухе рефлектора - для выброса отработанного в генераторе газа в отводящий газопровод н далее в газгольдер 14.

В трубопровод 12 газ подается принудительно из газгольдера компрессо- ром 15, Акустический узел составлен из трех стержневых излучателей, которые

15 расположены на одинаковом расстоянии от узла питания реактора под углом

120 один к другому, Количество излучателей может быть любым другим. Оно определяется иэ условий обеспечения уровня знукового давления в реакцион ной зоне, равного 140-170дБ (0,01-10 Вт/см ). В любом случае они располагаются по окружности нокруг узла питания реактора и на равных расстояниях один от другого.

В нижней части реактор выполнен коническим и снабжен сборником 16 для металлических порошков и патрубком 1; для вывода окиси углерода иэ реакто- 30 ра в газгольдер..

Устройство работает следующим образом.

Рабочий газ — окись углерода (азот поступающий из газгольдера 14, пода- 35 ется компрессором 15 по трубопроводу

12 в звуковой генератор (ГСИ-4}. Одновременно через узел питания реактора подают поток паров иарбонилов ме.— таллов, который через кольцевую щель, 40 образованную цилиндрическими поверхностями патрубка 3 и вкладыша 4, пос тупает на распределительный конус (раструб 6 вкладыша). Благодаря распределительному конусу достигается ориентиронанная направленность потока паров карбонилов в сторону стенок реактора и в зону высоких температур в объеме реактора, где происходит разложение паров карбонилов.

Акустический поток с заданной звуковыми генераторами направленностью, обеспеченной их симметричным расположением по окружности вокруг узла питания реактора, сонместно с.парами карбонилов поступают в зону термического разложения последних и оказывает активное воздействие на этот процесс, увеличивая скорость процесса образования зародышей и скорость их роста, значительно ускс ряя прсцесс теглосбмена внутри реактора. Отвод стработанного газа без специального устройства . гаэоотсоса осуществляется через отверстия 9 в рефлекторе, что обеспечивает ь.инимальное разбавление отрабо- :(16 танным газом зоны реакции (оког:о 0,6 ).

Далее отработанный газ серез трубопровод 13 и газопровод сбрасывается н газгольдер 14. Применение кессона 10 снаружи рефлектора 8 способствует поддержанию температурного режима в зоне акустического излучателя, обеспечивая ТсМ самым устойчиность его работы.

Звуковой генератор тиг.а ГСИ-4 имеет акустичес):ую мощность 1,3 кВт, которая достаточна для использования на промышленных моделях диаметром до

600 мм, Прн оптимальной настройке расход воздуха составляет 110 нм >/час.

Окись углерода, образующаяся в реакторе при термическом разложении карбонилов, выводится через патрубок

1 в газгольдер 14, а полученный товарный металлический по ошок опускается в нижнюю часть реактора и далее в сборник 16.

Предлагаемое устройство обеспечивает подачу паров карбонилон металлов в реактор с ориентированной направленностью потока этих паров н зоне реакции термического разложения, формирование и распределение акустических потоков симметрично по сечению реактора на оптимальном расстоянии от основного потока паров карбонилов металлов, а также от нагретой стенки разложителя,. сгособствуя интенсификации теплообмена.

Это в целом решает технологическую задачу получения качественных карбонильных металлических порошков с заданнымИ .свойствами в условиях применения в качестве рабочего газа для акустического генератора инертного газа, например азота.

Устройство для термического разложения карбонилов металлов, включающее реактор с крышкой и встроенными в нее акустическим узлом и узлом питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества металлических порошков, узел питания выполнен в виде патрубка, снабженного распределительным вкладышем с раструбом, выступающим внутрь реактора, а акустический узел выполнен н ниде гаэоструйных стержневых излучателей, расположенных по окружности вокруг узла питания, при ем каждый из излучателей снабжен рефлектором с наружным кессоном и кожухом с трубопроводом для выброса отработанного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

В 121935, кл. С 22 В 5 /20, 1959.

2. Патент CiGA 9 2674528,кл.75-05, 1954.

594199

Составитель И.Киянский

Техред С,Беца Корректор М.Демчик

Редактор Т.Фадеева

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 791/32 Тираж 771 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5