Теоретические основы процесса восстановления тугоплавких металлов, страница 3

1.2 Пути усовершенствования процесса

Подобрать современный материал для футеровки печи, обладающий более эффективными свойствами.   

1.3 Конструкция печи для восстановления вольфрамового ангидрида.              Достоинства и недостатки.

Электропечь муфельного типа СТН-1,6 для восстановления вольфрама (рис 2). Потребляемая мощность 60 кВт. Габариты (10450х1500х2100) мм. Материал муфеля- специально обожженная керамика. Материал нагревателя- молибден, диаметр 1 мм. Максимальная температура в печи 1550°С. Расход водорода контролируется индикатором расхода водорода- ротаметром.

На рисунке 2 представлена принципиальная схема устройства печи с молибденовым нагревателем.

Рисунок 2- Принципиальная схема устройства печи с молибденовым нагревателем.


1-червячный механизм продвижения лодочек

2-камеры загрузки

3-графитовые лодочки

4-корпус печи

5-теплоизоляция (шамот и корракс)

6-керамический муфель

7-молибденовый нагреватель

8-холодильник

9-дверка выгрузки

10-стол выгрузки

11-трансформаторы

12-патрубок выхода и сжигания водорода

13-стол загрузки

Принцип действия печи восстановления:

-камера загрузки с толкателем механического типа- служит для загрузки лодочек с вольфрамовым ангидридом и проталкивает их в канал печи

-из камеры загрузки очередная лодочка попадает в патрубок (теплоизолированный асбестовым шнуром) и примыкает к другим лодочкам, образуя поезд

-из патрубка лодочка попадает в нагревательную камеру (зоны печи), где происходит нагрев до рабочей температуры и выдержка при этой температуре

-из нагревательной камеры лодочка попадает в холодильник. Назначение его- охлаждение лодочки с загрузкой и предохранение камеры разгрузки от перенагрева излучением из окна нагревательной камеры

-из холодильника лодочка попадает в камеру разгрузки, которая служит для шлюзования лодочки перед выгрузкой ее извлечения из печи.

Достоинства и недостатки:

Нагрев металлов и сплавов за счет электрического тока имеет несомненные преимущества перед пламенным нагревом.

В настоящее время печи с молибденовыми нагревателями считаются лучшими. Они очень надежные в работе и легко управляемы, отклонения от заданного температурного режима незначительны, что позволяет в течение всего времени восстановления поддерживать почти постоянную температуру. Отсутствие в печном пространстве веществ, являющихся результатом взаимодействия материала муфеля с газовой средой, позволяет в какой-то степени регулировать ее состав.

Недостаток электрических печей в том, что они являются крупными потребителями электроэнергии, поэтому организация рациональной эксплуатации печей имеет существенное значение.

1.4Автоматизация и контроль процесса

Одно из важнейших операций в производстве твердых сплавов является процесс восстановления вольфрамового ангидрида.

Восстановление вольфрамового ангидрида производится при температуре 1100-1400°C в токе водорода. Исходя из этого наиболее существенными параметрами, влияющими на процесс восстановления, является температура в печи и объем водорода, поступающего в печь. Отсюда, действие средств автоматизации должно быть направлено на автоматическое регулирование температуры и подачу водорода в печь.

Для восстановления вольфрамового ангидрида используют четырех-зонные электрические муфельные печи, питание которых происходит через трансформаторы.

Температура первой зоны- 1150°C, второй-1250°C, третьей- 1250°C, четвертой- 1300°C. Измерение температуры в печи ведется в первых трех зонах хромель-алюмелевыми термопарами АПИР-С. Регулирование температуры осуществляется следующим образом: термопреобразователь подает сигнал об изменении температуры на регистрирующий и показывающий прибор ДИСК-250. Затем срабатывает трансформатор и температура изменяется соответственно сигналу, полученному трансформатором.