CS255658B1 - Pec pro výrobu práškového wolframu - Google Patents

Description

Vynález se týká pece pro výrobu práškového wolframu redukcí kyslíkatých sloučenin wolframu vodíkem, tvořené za sebou umístěnými dvěma nebo třemi samostatnými elektrickými topnými sekcemi a vodním chladičem, jimiž je vedena retorta opatřená na svém konci u vodního chladiče dvířky k vyjímáni misek s práškovým wolframem a potrubím k přívodu vodíku zaústěným do retorty v místě mezi dvířky a vodním chladičem nebo mezi vodním chladičem a poslední topnou sekcí, nebo dvěma až čtyřmi takovými retortami uloženými vzájemně rovnoběžně.

Práškový wolfram se průmyslově vyrábí redukcí kyslíkatých sloučenin wolframu, jako je parawolframan amonný, kyselina wolframová, oxid wolframový, vodíkem v rotačních nebo stacionárních pecích. Použití rotačních pecí je výhodnější z hlediska výkonnosti a automatizace procesu, je však investičně náročnější a má některé další nevýhody, z nichž nejpodstatnější je menší stejnoměrnost zrna vyráběného prášku ve srovnání s práškem ze stacionárních pecí. Existuji dva druhy stacionárních pecí, trubkové a muflové. Nevýhodou muflových pecí je pracné plnění misek, v nichž se wolframová surovina uvádí do pece, mají však podstatně větší výkon a značně nižší spotřebu elektrické energie na vytápění než pece trubkové. Muflová pec je tvořena retortou nebo dvěma až čtyřmi rovnoběžně uloženými retortami, procházejícími dvěma nebo třemi za sebou umístěnými elektricky vytápěnými sekcemi a nakonec vodním chladičem, za nímž je konec retorty opatřen dvířky. Misky s wolframovou surovinou se uvádějí do retorty na jejím opačném konci, jsou uvnitř retorty posouvány postupně jednotlivými topnými sekcemi, označovanými jako první, druhá a eventuálně třetí topná sekce ve směru pohybu misek, a chladičem.

Ochlazený produkt se dvířky vyjímá z retorty. Mezi dvířky a vodním chladičem je do retorty zaveden přívod vodíku, který proudí retortou proti směru pohybu lodiček a na opačném konci retorty se přebytečný vodík nechá vyhořet, popřípadě se odvádí k regeneraci a recykluje se. Při otevřeni dvířek retorty při vyjímání misky chladný vodík slouží jako clona proti infiltraci vzduchu do retorty a tim možnosti výbuchu. Vodík může být uváděn do retorty rovněž mezi chladičem a poslední (tj. druhou, eventuálně třetí) topnou sekcí. Potom musí být pec vybavena automatickým uzavíráním přívodu vodíku při otevřeni dvířek retorty nebo zařízením oddělujícím v takovém případě chlazený konec retorty od jejího zbytku. Tento vynález se týká zlepšení výše popsaných muflových pecí, mezi jejichž výhody patří nízké investiční náklady a jednoduchost provedeni, nízká spotřeba elektrické energie a stejnoměrnost zrna vyráběného prášku.

Tyto výhody jsou vyváženy některými nedostatky. Vedle už zmíněného pracného plnění misek je, zvláště v případě muflových pecí s dvěma topnými sekcemi, nevýhodou poměrně nízký výkon ve srovnání s pecemi rotačními a také s moderními čtrnáctítrubkovými pecemi s šesti teplotními sekcemi. Principiálně lze zvýšeni výkonu pece dosáhnout zvýšením průtoku vodíku. Protože se však do pece přivádí chladný vodík, roste s jeho průtokem velmi rychle spotřeba elektrické energie a dochází k nežádoucím změnám teplotního profilu podél retorty. Kromě toho zvyšování příkonu topení a tím i výkonu pece má své meze dané konstrukcí pece. V podstatě je tedy možné zvyšování výkonu dosáhnout pouze zvětšením rozměrů pece a použitím více topných sekcí.

Výše uvedené nedostatky z velké části odstraňuje pec pro výrobu práškového wolframu redukcí kyslíkatých sloučenin wolframu vodíkem podle tohoto vynálezu, tvořená za sebou umístěnými dvěma nebo třemi samostatnými elektrickými topnými sekcemi a vodním chladičem, jimiž je vedena retorta, opatřená na svém konci u vodního chladiče dvířky k vyjímání misek s práškovým wolframem a potrubím k přívodu vodíku zaústěným do retorty v místě mezi dvířky a vodním chladičem nebo mezi vodním chladičem a poslední topnou sekcí, nebo dvěma až čtyřmi takovými retortami uloženými vzájemně rovnoběžně.

Její podstata spočívá v tom, že první topnou sekcí je vedeno podél retorty potrubí pro přívod dalšího vodíku do retorty, jehož ústí do retorty je mezi první topnou sekci a druhou topnou sekcí. S výhodou je pec opatřena výměníkem tepla k ohřevu vodíku spalným teplem vodíku odpadajícího z pece, přičemž potrubí pro přívod dalšího vodíku do retorty je vedeno do první topné sekce z výměníku tepla. Výhodou pece podle vynálezu je vyšší výkonnost ve srovnání s dosud známými pecemi. Další výhodou je snadná udržení prakticky konstantní teploty podél celé první topné sekce.. Výhodou vynálezu je rovněž snížení měrné spotřeby elektrické energie k vytápění pece.

Příklad pece podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde je zobrazena pec s dvěma topnými sekcemi, kde 1^ značí retortu, 2 je otvor pro vkládání misek s wolframovou surovinou, 3_ dvířka k vyjímání misek s práškovým wolframem, 4^ první topná sekce, _5 druhá topná sekce, 6. vodní chladič, J7 potrubí k přívodu vodíku do retorty 1. za chladičem 6, JJ je výměník tepla pro předehřátí přídavného vodíku spalinami vodíku vystupujícího z retorty JL otvorem 2, 2 je potrubí k přívodu přídavného vodíku přes první topnou sekci 4_ do retorty i ^a 10 j® ústí potrubí j) do retorty _1.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pec pro výrobu práškového wolframu redukcí kyslíkatých sloučenin wolframu vodíkem, tvořená za sebou umístěnými dvěma nebo třemi samostatnými elektrickými topnými sekcemi a vodním chladičem, jimiž je vedena retorta opatřená na svém konci u vodního chladiče dvířky k vyjímání misek s práškovým wolframem a potrubím k přívodu vodíku zaústěným do retorty v místě mezi dvířky a vodním chladičem nebo mezi vodním chladičem a poslední topnou sekcí, nebo dvěma až čtyřmi takovými retortami uloženými vzájemně rovnoběžně, vyznačená tím, že první topnou sekcí (4) je vedeno podél retorty (1) potrubí (9) pro přívod dalšího vodíku do retorty (1), jehož ústí (10) do retorty (1) je mezi první topnou sekcí (4) a druhou topnou sekcí (5).
2. 2. Pec podle bodu 1 vyznačená tím, že je opatřena výměníkem tepla (9) k ohřevu vodíku spalným teplem vodíku odpadajícího z pece, přičemž potrubí (9) pro přívod dalšího vodíku do retorty (1) je vedeno do první topné sekce (4) z výměníku tepla (8).