RU2125617C1

RU2125617C1 - Vacuum apparatus

Info

Publication number: RU2125617C1
Application number: RU97105034A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Дьяков; А.А. Рубан; А.П. Дугельный; А.А. Бельский; С.С. Фомин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "НОК-РЕМ"
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1999-01-27

Abstract

FIELD: processing of secondary gallium raw materials, in particular, vacuum apparatus for decomposition of secondary gallium raw materials. SUBSTANCE: apparatus includes vacuum chamber accommodating heater along its axis, evaporating plate, shields and condenser installed on bottom plate. Evaporating plate is made in the form of container fitted on heater. Shields are tightly closed with covers. Condenser is made in the form of spiral of water-cooled pipes. Container in which packing is installed with spiral shelf is made in bottom with overflow channel connected with airtight gallium collector. EFFECT: reduced consumption of energy and increased output of process. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к аппаратам рафинирования цветных металлов. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to non-ferrous metal refining apparatus.

Известен и принят за прототип (авт. св. SU 490851, кл. C 22 B 9/04, 1976), вакуумный аппарат, содержащий вакуумную камеру с вакуум-проводом, внутри которой установлена колонна испарительных тарелей, нагреватель, экраны, конденсатор. Known and adopted as a prototype (ed. St. SU 490851, class C 22 B 9/04, 1976), a vacuum apparatus containing a vacuum chamber with a vacuum wire, inside which a column of evaporation plates, a heater, screens, a condenser are installed.

Недостатком аппарата является недостаточная производительность аппарата из-за неэффективного использования тепла. The disadvantage of this apparatus is the insufficient productivity of the apparatus due to the inefficient use of heat.

Технический результат - снижение расхода энергии и повышение производительности аппарата. EFFECT: reduced energy consumption and increased productivity of the apparatus.

Технический результат достигается тем, что испарительная тарель выполнена в виде контейнера, надетого на нагреватель, экраны герметично закрыты крышками, а конденсатор выполнен в виде спирали водоохлаждаемых труб. Причем контейнер, в который вставлена насадка со спиральной полкой, выполнен в днище с каналом перетока, соединенным с герметичным сборником галлия. The technical result is achieved by the fact that the evaporation plate is made in the form of a container worn on the heater, the screens are hermetically closed by covers, and the condenser is made in the form of a spiral of water-cooled pipes. Moreover, the container into which the nozzle with a spiral shelf is inserted is made in the bottom with an overflow channel connected to a sealed gallium collector.

На чертеже изображен общий вид аппарата. The drawing shows a General view of the apparatus.

Аппарат содержит вакуумную камеру 1 с вакуум-проводом 2, разрезной цилиндрический нагреватель 3 токоподводом 4. Коаксиально нагревателю на подине 5 установлен контейнер 7 с крышкой 8. Снаружи контейнера 7 концентрично установлены цилиндрические экраны 9. Экраны 9 накрыты крышками 10. Контейнер 7 накрыт конденсатором 11 в виде спирали водоохлаждаемых труб. В днище контейнер 7 соединен каналом 12 перетока с герметичным сборником 13. Вакуум-провод снабжен спиральной водоохлаждаемой ловушкой 14. В контейнер вставляется насадка 15 со спиральной полкой 16 с углом наклона спирали 4 - 20^o .The apparatus contains a vacuum chamber 1 with a vacuum wire 2, a split cylindrical heater 3 with a current supply 4. Coaxially to the heater on the bottom 5, a container 7 with a cover 8 is installed. Outside of the container 7, cylindrical screens are concentrically mounted 9. The screens 9 are covered with covers 10. The container 7 is covered with a capacitor 11 in the form of a spiral of water-cooled pipes. In the bottom, the container 7 is connected by the overflow channel 12 with a sealed collector 13. The vacuum wire is equipped with a spiral water-cooled trap 14. A nozzle 15 with a spiral shelf 16 with an angle of inclination of 4–20 ^{° is} inserted into the container.

Вакуумный аппарат работает следующим образом:
Твердые куски арсенида галлия загружают в контейнер 7 и помещают вовнутрь камеры 1, соединенной с вакуум-проводом 2. Материал в контейнере 7 прогревается до 1100 - 1250^oC с помощью разрезного графитового нагревателя 3, помещенного по оси контейнера 7. Арсенид галлия в контейнере разлагается, мышьяк испаряется, диффундирует и конденсируется на конденсаторе 11, а галлий выводится через канал перетока 12 в герметичный сборник 13.The vacuum apparatus operates as follows:
Solid pieces of gallium arsenide are loaded into the container 7 and placed inside the chamber 1 connected to the vacuum wire 2. The material in the container 7 is heated to 1100 - 1250 ^o C using a split graphite heater 3 placed along the axis of the container 7. Gallium arsenide in the container decomposes , arsenic evaporates, diffuses and condenses on the capacitor 11, and gallium is discharged through the overflow channel 12 into the sealed collector 13.

В контейнер 7 вставляется насадка со спиральной полкой 16, на которую по всей высоте насыпаются твердые отходы. По мере испарения мышьяка, арсенид галлия разлагается и освободившийся галлий c содержанием менее 0,2% мышьяка перетекает по кристаллам отходов арсенида галлия по наклонной спиральной поверхности полки 16 насадки 15 вниз до канала перетока 12, а неразложившиеся куски остаются на месте на полках 16, сохраняя высокую поверхность испарения. Так как контейнер прикрыт конденсатором из спирали водоохлаждаемых труб, то это обеспечивает селективный поток мышьяка на конденсатор 11, предотвращая конденсирование его на экраны 9 и корпус 1. Остатки мышьяка конденсируются на водоохлаждаемой ловушке 14. Из исходного материала с 67% мышьяка получается галлий с содержанием 0,2% мышьяка и металлический мышьяк с содержанием галлия 0,1%. A nozzle with a spiral shelf 16 is inserted into the container 7, on which solid waste is poured over the entire height. As arsenic evaporates, gallium arsenide decomposes and released gallium with less than 0.2% arsenic flows over gallium arsenide waste crystals along the inclined spiral surface of shelf 16 of nozzle 15 down to overflow channel 12, and undecomposed pieces remain in place on shelves 16, preserving high evaporation surface. Since the container is covered by a condenser from a spiral of water-cooled pipes, this ensures a selective flow of arsenic to the condenser 11, preventing it from condensing onto the screens 9 and housing 1. Residues of arsenic condense on a water-cooled trap 14. Gallium with content of 0 is obtained from 67% of the starting material , 2% arsenic and metallic arsenic with a gallium content of 0.1%.

По сравнению с применяемым и принятым за прототип предлагаемый аппарат позволяет перерабатывать твердые кусковые материалы с производительностью на 40 - 60% выше и тем самым с меньшими удельными затратами электроэнергии. Compared with the used and adopted as a prototype, the proposed device allows you to process solid lumpy materials with a productivity of 40-60% higher and thereby with lower specific energy costs.

Claims

A vacuum apparatus for decomposing secondary gallium raw materials, consisting of a vacuum chamber, inside of which a heater is placed on an axis, an evaporation plate, screens, a condenser are installed on the bottom, characterized in that the evaporation plate is made in the form of a container worn on the heater, the screens are hermetically closed by lids, and the condenser is made in the form of a spiral of water-cooled pipes, and the container into which the nozzle with a spiral shelf is inserted is made in the bottom with an overflow channel connected to a sealed gall collector i.