CS255658B1

CS255658B1 - Tungsten powder furnace

Info

Publication number: CS255658B1
Application number: CS862265A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Grunt; Jaroslav Pacha; Vilem Kodytek; Jiri Cernohorsky
Original assignee: Miloslav Grunt; Jaroslav Pacha; Vilem Kodytek; Jiri Cernohorsky
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS226586A1

Abstract

Řešení se týká oboru výroby těžko tavitelných kovů, speciálně práškového wolframu, redukcí kyslíkaté sloučeniny wolframu vodíkem v muflových pecích. Cílem řešení je dosáhnout vyšší výkonnosti pece a nižší měrné spotřeby elektrické energie, čehož se dosáhne doplněním stávajících pecí s dvěma nebo třemi samostatně vytápěnými sekcemi o potrubí k přívodu dalšího vodíku mezi první a druhou topnou sekcí, které se předtím vede první topnou sekcí a s výhodou o předehřívač tohoto vodíku spalinami vodíku vystupujícího z pece.The solution concerns the field of production of hard-to-melt metals, especially powdered tungsten, by reducing the oxygenated tungsten compound with hydrogen in muffle furnaces. The goal of the solution is to achieve higher furnace performance and lower specific electricity consumption, which is achieved by supplementing existing furnaces with two or three separately heated sections with a pipeline for the supply of additional hydrogen between the first and second heating sections, which is previously led through the first heating section and, preferably, by a preheater of this hydrogen with hydrogen fumes exiting the furnace.

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.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a furnace for the production of tungsten powder by the reduction of tungsten oxygen compounds with hydrogen, consisting of two or three separate electric heating sections and a water cooler through which a retort provided at the end of the water cooler is guided. supplying hydrogen to the retort at a location between the door and the water cooler or between the water cooler and the last heating section, or two to four such retorts arranged parallel to each other.

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.Tungsten powder is industrially produced by reducing oxygenated tungsten compounds such as ammonium paratungstate, tungstic acid, tungsten oxide, hydrogen in rotary or stationary furnaces. The use of rotary kilns is more advantageous in terms of performance and process automation, but is more investment intensive and has some other disadvantages, the most important of which is less grain uniformity of the powder produced compared to powder from stationary furnaces. There are two types of stationary furnaces, tubular and muffle. The disadvantage of muffle furnaces is the laborious filling of trays in which the tungsten raw material is fed into the furnace, but they have a considerably higher output and a considerably lower electricity consumption for heating than tube furnaces. The muffle furnace consists of a retort or two to four parallel-located retorts, passing through two or three electrically heated sections in succession, and finally a water cooler, behind which the end of the retort is provided with a door. The trays with the tungsten raw material are introduced into the retort at the opposite end thereof and are moved inside the retort sequentially by individual heating sections, referred to as first, second and possibly third heating sections in the direction of the trays, and by the condenser.

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.The cooled product is removed from the retort by the door. Between the door and the water cooler, a hydrogen supply is introduced into the retort, which flows through the retort against the direction of movement of the boats and at the opposite end of the retort the excess hydrogen is allowed to burn or to be recycled and recycled. When the retort door is opened when the bowl is removed, the cold hydrogen serves as a shield against the infiltration of air into the retort and thus the possibility of explosion. Hydrogen may also be introduced into the retort between the condenser and the last (i.e., second or possibly third) heating section. Thereafter, the furnace shall be equipped with an automatic shut-off of the hydrogen inlet when the retort door is opened or with a device separating the cooled end of the retort from its remainder. The present invention relates to improvements to the muffle furnaces described above, which include low investment costs and ease of construction, low power consumption and grain uniformity of the powder produced.

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.These advantages are offset by some shortcomings. In addition to the aforementioned laborious filling of the trays, the disadvantage is, in particular in the case of muffle furnaces with two heating sections, a relatively low performance compared to rotary kilns and also modern 14-pipe furnaces with six temperature sections. In principle, an increase in furnace performance can be achieved by increasing hydrogen flow. However, since cold hydrogen is introduced into the furnace, the power consumption of the furnace increases very rapidly and undesirable changes in the temperature profile along the retort occur. In addition, increasing the heating input and hence the kiln output has its limits due to the kiln design. In essence, the increase in output can only be achieved by increasing the dimensions of the furnace and using multiple heating sections.

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.The above drawbacks largely eliminate the tungsten powder furnace by reducing the oxygen tungsten compounds of the present invention, consisting of two or three separate electric heating sections and a water condenser guided at the end of the water condenser at the end of the water condenser. removing the tungsten powder trays and the hydrogen supply conduit leading into the retort at a point between the door and the water cooler or between the water cooler and the last heating section, or two to four such retorts arranged parallel to each other.

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.Its essence is that the first heating section is guided along the retort of a conduit for supplying additional hydrogen to the retort, the mouth of the retort being between the first heating section and the second heating section. Preferably, the furnace is provided with a heat exchanger to heat the hydrogen with the combustion heat of the hydrogen coming from the furnace, wherein a conduit for supplying additional hydrogen to the retort is directed to the first heating section from the heat exchanger. The advantage of the furnace according to the invention is higher performance compared to the known furnaces. Another advantage is the easy maintenance of a practically constant temperature along the entire first heating section. An advantage of the invention is also the reduction of the specific electricity consumption for heating the furnace.

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.An example of a furnace according to the invention is shown in the accompanying drawing, where an oven with two heating sections is shown, wherein 1 indicates the retort, 2 is the opening for inserting the tungsten raw material trays, 3 the door for removing the tungsten powder trays; 5 second heating section, 6. water cooler, 7 conduit for supplying hydrogen to the retort 1. downstream of the condenser 6, JJ is a heat exchanger for preheating the additional hydrogen with the flue gas of hydrogen leaving the retort 11 through port 2; section 4 into the retort 1 ^and 10 'the mouth of the pipe j) into the retort 1.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A furnace for producing tungsten powder by reducing the tungsten oxygen compounds by hydrogen, consisting of two or three separate electric heating sections and a water cooler, through which a retort provided at the end of the water cooler with a door for removing the tungsten powder trays and feed line is guided. hydrogen to the retort at a point between the door and the water cooler or between the water cooler and the last heating section, or two to four such retorts arranged parallel to each other, characterized in that the first heating section (4) extends along the retort (1) ) for supplying additional hydrogen to the retort (1), the mouth (10) of the retort (1) being between the first heating section (4) and the second heating section (5).

Furnace according to claim 1, characterized in that it is provided with a heat exchanger (9) for heating the hydrogen with the combustion heat of hydrogen coming from the furnace, the pipe (9) for supplying additional hydrogen to the retort (1) leading to the first heating section (4). from the heat exchanger (8).