CN201463534U - 一种真空反应炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种真空反应炉，其包括升华管，发热片，水冷电极，炉壳，气体分布板，石墨发热体，反应坩埚，炉盖，真空抽气口，冷凝器盖，冷凝器，冷凝盘，隔热套，测温热电偶锥套，石墨发热体底座和炉底盖。低温冷凝区使用独立的冷凝器嵌入放置于反应坩埚上，冷凝盘嵌入叠放于冷凝器中。低温挥发区和高温反应区都采用自动控温。高温反应区使用石墨发热体电加热，两层石墨隔热体中间加碳毡作隔热套。本实用新型体积小，功率小，冷凝性气体产物集中冷凝在冷凝器中，便于产物的收集，减少了腐蚀性气体对炉壳的腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种真空反应炉，是一种用于低温挥发-高温反应-低温冷凝分解的反应设备。属于真空冶金技术领域。
背景技术
目前铝的工业生产方法普遍采用电解法。该方法存在能耗高、污染重的缺点。冶金工作者致力于寻找一种新的冶炼铝的方法。中国专利200510011067.6公开了一种从铝矿石提取铝的方法。利用氯化铝直接从含铝矿石和碳的原料中以气体氯化亚铝的形式提取铝，氯化亚铝降低温度歧化分解为氯化铝和铝，得到铝产品。中国专利200520099859.9公开了利用该反应直接从铝矿提取铝的真空炉。炉子分为三个温区：高温区、冷凝区、升华区。铝矿与焦炭、三氯化铝的反应在高温区发生；生成的氯化亚铝气体在冷凝区歧化分解为金属铝和氯化铝，金属气体及低沸点冷凝物在冷凝区冷凝；三氯化铝在升华区升华为气体。该真空炉存在着一些不足：1冷凝盘直接叠放在反应坩埚上，气体产物会从各层缝隙间逸出，冷凝在炉壳上，难于收集、损失大，冷凝在炉壳上面的氯化铝还会腐蚀金属炉壳；2氯化铝升华区直接采用加热套升温、温度计测温，无法控制温度；3隔热体材料采用石墨隔热层，达到反应温度，需要5层，占用了较大空间，且耗电高。
发明内容
本实用新型涉及一种真空反应炉，是为了克服已有的真空炉冷凝性气体冷凝于炉壳内壁、炉子体加大、耗电高、温度不易控制的不足，设计的一种真空反应炉，其具有独立的冷凝器，冷凝盘叠放于冷凝器中，反应产生的冷凝性气体不会逸出冷凝于炉壳上；采用发热片加热，增加了自动控温装置，隔热体在石墨隔热层之间加装了碳毡，只需两层隔热层就可达到反应温度，真空炉体积减小一半，耗电量减少一半。
图1为本实用新型的结构示意图，其包括升华管1，发热片2，水冷电极3，炉壳4，气体分布板5，石墨发热体6，反应坩埚7，炉盖8，真空抽气口9，冷凝器盖10，冷凝器11，冷凝盘12，隔热套13，测温热电偶锥套14，石墨发热体底座15，炉底盖16。氯化铝升华管1包发热片2，氯化铝升华管1上端穿过炉底盖16中间，出口设计为螺纹，用以和反应坩埚7下端螺纹连接，水冷电极13固定在炉底盖16上，石墨发热体底座15固定在水冷电极13上，石墨隔热套13隔一块绝缘耐高温材料放置于石墨发热体底座15上，石墨隔热套13一侧开孔，孔中心与测温热电偶锥套14中心重合，用以安装热电偶，使热电偶抵到反应坩埚7，冷凝器11嵌入放置于反应坩埚7上，冷凝盘12相互嵌入叠放，并嵌入放置于冷凝器11内，冷凝器11上盖冷凝器盖10，冷凝器盖10在非中心位置开一个出气小孔，炉壳4、炉盖8和炉体底盖焊接水冷套16。
本实用新型的升华管1使用发热片2加热，自动控温装置，温度的准确度在±2℃.石墨反应坩埚7与升华区的连接设计为螺纹连接，冷凝器11下端嵌入反应坩埚7，冷凝盘12嵌入式叠放于冷凝器中，上面盖冷凝器盖10，冷凝器盖10在非中心位置开一个出气小孔.这样，反应产生的气体产物就不会逸出冷凝于炉壳上即使有少量未能完全冷凝下来的冷凝性气体也可以从冷凝器盖10上的出气小孔出来集中冷凝在炉盖8上正对于小孔的地方，便于处理和手集.石墨反应坩埚7的温度也采用自动控温，温度控制在±2℃.隔热套13采用两层石墨隔热体，中间加碳毡，隔热效果好.
与公知技术相比具有的优点
本实用新型解决了气体产物从冷凝盘之间及冷凝盘与反应坩埚之间逸出，冷凝性气体分散冷凝在炉壳内壁上的问题，使冷凝性气体产物集中冷凝在冷凝器内的冷凝盘中，未完全冷凝在冷凝器中的少量物料集中冷凝在炉盖内正对于冷凝器盖的出气孔处的部位，便于产物的收集。真空炉体积减小一半，耗电量减少一半。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图，其中1是升华管，2是发热片，3是水冷电极，4是炉壳，5是气体分布板，6是石墨发热体，7是反应坩埚，8是炉盖，9是真空抽气口，10是冷凝器盖，11是冷凝器，12是冷凝盘，13是隔热套，14是测温热电偶锥套，15是石墨发热体底座，16是炉底盖。
具体实施方式
如图1所示的结构，其包括升华管1，发热片2，水冷电极3，炉壳4，气体分布板5，石墨发热体6，反应坩埚7，炉盖8，真空抽气口9，冷凝器盖10，冷凝器11，冷凝盘12，隔热套13，测温热电偶锥套14，石墨发热体底座15，炉底盖16。氯化铝升华管1包发热片2，氯化铝升华管1上端穿过炉底盖16中间，出口设计为螺纹，用以和反应坩埚7下端螺纹连接，水冷电极13固定在炉底盖16上，石墨发热体底座15固定在水冷电极13上，石墨隔热套13隔一块绝缘耐高温材料放置于石墨发热体底座15上，石墨隔热套13一侧开孔，孔中心与测温热电偶锥套14中心重合，用以安装热电偶，使热电偶抵到反应坩埚7，冷凝器11嵌入放置于反应坩埚7上，冷凝盘12相互嵌入叠放，并嵌入放置于冷凝器11内，冷凝器11上盖冷凝器盖10，冷凝器盖10在非中心位置开一个出气小孔，炉壳4、炉盖8和炉体底盖焊接水冷套16。
Claims (1)
1.一种真空反应炉，其特征在于：其包括升华管(1)，发热片(2)，水冷电极(3)，炉壳(4)，气体分布板(5)，石墨发热体(6)，反应坩埚(7)，炉盖(8)，真空抽气口(9)，冷凝器盖(10)，冷凝器(11)，冷凝盘(12)，隔热套(13)，测温热电偶锥套(14)，石墨发热体底座(15)，炉底盖(16)，升华管(1)包发热片(2)，升华管(1)上端穿过炉底盖(16)中间，出口设计为螺纹，其和反应坩埚(7)下端螺纹连接，水冷电极(13)固定在炉底盖(16)上，石墨发热体底座(15)固定在水冷电极(13)上，石墨隔热套(13)隔一块绝缘耐高温材料放置于石墨发热体底座(15)上，石墨隔热套(13)一侧开孔，孔中心与测温热电偶锥套(14)中心重合，用以安装热电偶，使热电偶抵到反应坩埚(7)，冷凝器(11)嵌入放置于反应坩埚(7)上，冷凝盘(12)相互嵌入叠放，并嵌入放置于冷凝器(11)内，冷凝器(11)上盖冷凝器盖(10)，冷凝器盖(10)在非中心位置开一个出气小孔，炉壳(4)、炉盖(8)和炉体底盖焊接水冷套(16)。
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