установка с силицидмолибденовыми нагревателями в среде газообразных фторидов

Формула изобретения

УСТАНОВКА С СИЛИЦИДМОЛИБДЕНОВЫМИ НАГРЕВАТЕЛЯМИ В СРЕДЕ ГАЗООБРАЗНЫХ ФТОРИДОВ, содержащая теплоизолированную нагревательную камеру с вертикальными каналами по ее боковым сторонам, с размещенными в них нагревательными элементами и средствами продувки их сухим воздушным потоком, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы путем поглощения газообразных фторидов, она снабжена установленным перед нагревательными элементами между сводом и подом камеры защитным устройством, выполненным в виде установленных с зазором вертикальных экранов из пористой огнеупорной керамики, химически стойкой к газообразным фторидам и расположенной в зазоре порошкообразной смеси калиевого полевого шпата с оксидом магния в молярном соотношении от 1 2 до 1 5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрическим печам с силицидмолибденовыми нагревателями, предназначенным для высокотемпературного обжига или синтеза неорганических материалов, в процессе получения которых выделяются газообразные фториды.

Известна электропечь [1] содержащая теплоизолированную нагревательную камеру с вертикальными накалами по ее боковым сторонам с размещенными в них нагревательными элементами из силицида молибдена.

Недостаток известной конструкции электропечи состоит в том, что в среде газообразных фторидов силицидмолибденовые нагреватели быстро разрушаются.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка с силицидмолибденовыми нагревателями и средствами продувки их сухим воздушным потоком [2] Защита нагревателей осуществляется путем образования поверхностной кварцевой пленки при взаимодействии кислорода воздуха с силицидом молибдена при высоких температурах.

Недостатком указанной установки является малый срок службы нагревателей в среде газообразных фторидов из-за разрушения кварцевой пленки.

Целью изобретения является повышение срока службы установки в среде газообразных фторидов.

Поставленная цель достигается тем, что установка, содержащая теплоизолированную нагревательную камеру с вертикальными каналами по ее боковым сторонам с размещенными в них нагревательными элементами и средствами продувки их сухим воздушным потоком, снабжена установленными перед нагревательными элементами между сводом и подом камеры защитным устройством, выполненным в виде установленных с зазором вертикальных экранов из пористой огнеупорной керамики, химически стойкой к газообразным фторидам, и расположенной в зазоре порошкообразной смеси калиевого полевого шпата с оксидом магния в мольном соотношении от 1:2 до 1:5.

На фиг. 1 и 2 представлена предлагаемая установка, вид спереди и план соответственно.

Установка содержит нагревательную камеру 1 с теплоизоляцией из огнеупорного кирпича 2 и U-образными силицидмолибденовыми нагревателями 3, установленными в вертикальных каналах по боковым сторонам камеры и принудительно обдуваемыми сухим воздушным потоком. Нагреватели 3 отделены от рабочего пространства нагревательной камеры 1 с источником 4 газообразных фторидов вертикальными керамическими экранами 5, установленными с зазором 5, в котором расположена порошкообразная смесь калиевого полевого шпата с оксидом магния. Экраны 5 выполнены из пористой огнеупорной керамики, химически стойкой к газообразным фторидам, например из муллита или бакора. Экраны 5 полностью от свода до пода перекрывают камеру и не позволяют газообразным фторидам свободно поступать к нагревателям.

Защитное действие устройства состоит в полном поглощении газообразных фторидов, проникающих через пористые экраны, смесью калиевого полевого шпата с оксидом магния в мольном соотношении от 1:2 до 1:5. Образующийся в результате реакции смеси с фторидами поликристаллический фторфлогопит представляет собой твердый материал с температурой плавления 1375^оС.

Примеры реализации изобретения представлены в табл. 1 и 2.

П р и м е р 1. При твердофазовом синтезе бадделеита по фторидной технологии применяют установку с силицидмолибденовыми нагревателями, отделенными от источника газообразных фторидов вертикальными экранами из пористого муллита толщиной 1 см. Зазор между экранами шириной 5 см заполняют порошкообразной смесью полевого шпата с оксидом магния в мольном соотношении 1:2. В нагревательную камеру электропечи помещают алундовый тигель с шихтой для твердофазового синтеза. Синтез проводят при 120010^оС. Печную камеру периодически (2 раза в сутки) разгружают от конечных продуктов синтеза и загружают новым тиглем с шихтой. Во время работы нагреватели продувают по вертикальным каналам сухим воздухом со скоростью 5-10 л/мин. Срок службы нагревателей определяется непрерывным временем поддержания температуры 120010^оС, которую могут поддерживать не менее 70% нагревателей.

Использованное защитное устройство позволяет увеличить срок службы нагревателей в среде газообразных фторидов до норматива времени наработки этих нагревателей в воздушной среде.

При межцикловом ремонте установки производят замену всех нагревательных элементов и защитного устройства, включающего керамические экраны и отработанную смесь. Эта смесь в виде поликристаллического фторфлогопита представляет собой ценное сырье для производства слюдоматериалов.