一种锑还原炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锑还原炉，包括石英管、电阻炉和带观察孔的还原炉炉壳，电阻炉置于还原炉炉壳内，石英管横向穿过还原炉炉壳的中轴线，并放置于电阻炉内，所述石英管包括还原管内管、尾气排放管和出料管，还原管内管倾斜设置于石英管内，其进料端高于出料端，还原管内管的进料端设有进料管及进气管，出料端为敞口结构；尾气排放管和出料管都设于石英管的进料端，尾气排放管的末端接尾气处理装置，出料管设于石英管的下底面；电阻炉上设有电阻丝，电阻丝接电气控制装置。该锑还原炉采用自动出料，避免人员在出料过程中受高温金属液滴溅伤，安全系数提高，设备操作简单，制造方便，生产及还原效率高，生产使用成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种锑还原炉
本技术涉及一种锑还原炉，尤其涉及一种高纯金属锑的还原炉装置，属于高纯金属提纯装置
。
技术介绍
高纯锑是指5N以上的高纯金属锑，主要用于制备半导体材料，它可以形成锑化铝、锑化镓、锑化铟等化合物半导体；作为半导体锗、硅等单晶的掺杂剂，使其形成N型半导体；另外，还可以用作制备其他高纯金属合金。在一些光电领域中，如红外探测、压电、压敏等电子原件，其作为基础性材料，一般要求金属纯度在5-7N。高纯锑的制备主要通过氯化、精馏、还原、蒸馏等过程实现。 由于传统的高纯锑还原装置为立式炉，石英管与还原炉竖放，原料与氢气由上端进料管进入，经石英填料环进行气液分布接触后反应，沉积在石英管下方；石英管下方设置虹吸管；出料时，产品料由虹吸流出至接料舟中。该装置存在如下的不足之处: 炉体 1.垂直状态，在出料过程中产品容易溅伤人； 2.由于石英管内无液体，液体沿填料层向下流动时，有偏向管壁流动的现象，分布器容易产生壁流，进而导致填料层内气液分布不均，使传质效率下降，还原反应效率降低； 3.还原反应的进料量有限，导致生产效率低； 4.还原炉无液位观察孔，无法确定石英管内液位高度，当液位超过石英管内管高度时，容易发生安全事故； 5.生产过程中产生的尾气回收时，需单独连接气管，由于尾气中含有氢气，操作不当容易引起爆炸，存在着一定的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于:提供一种锑还原炉，克服了传统还原炉安全隐患大、生产成本高、还原效率低、操作程序复杂的缺点，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。 本技术的目的是通过下述技术方案来实现:一种锑还原炉，包括石英管、电阻炉和带观察孔的还原炉炉壳，电阻炉置于还原炉炉壳内，石英管横向穿过还原炉炉壳的中轴线，并放置于电阻炉内，所述石英管包括还原管内管、尾气排放管和出料管，还原管内管倾斜设置于石英管内，其进料端高于出料端，还原管内管的进料端设有进料管及进气管，出料端为敞口结构；尾气排放管和出料管都设于石英管的进料端，尾气排放管的末端接尾气处理装置，出料管设于石英管的下底面；电阻炉上设有电阻丝，电阻丝接电气控制装置。 作为优选方式，所述还原管内管的中心线与石英管的中心线成20°角倾斜。 作为进一步的优选方式，热电偶为三对，分别设于还原炉炉壳的前段、中段和后段；电阻丝分为三段，分别设于电阻炉炉筒的前段、中段和后段。 作为更进一步的优选方式，电阻丝与还原炉炉壳之间设有玻璃纤维保温棉；玻璃纤维保温棉和还原炉炉壳的端部设有封板。 作为优选方式，所述电气控制装置包括总电源开关和TIC温度指示控制器，在还原炉炉壳上设有热电偶，热电偶和电阻丝通过总电源开关接入TIC温度指示控制器。 作为优选方式，还包括辅助装置，所述辅助装置包括吊环和升降电机，所述吊环固定于还原炉炉壳上，升降电机的一端与吊环挂接。 作为优选方式，还包括支撑装置，所述支撑装置为支撑还原炉炉壳的支座。 本技术中部分零件的作用如下: 石英管:作为锑还原炉的主要设备，为物料反应提供接触面积和接触时间，以及产品的储存，将吸收的热量释放出来为反应提供所需的热能； 玻璃纤维保温棉:作为锑还原炉的基础设备，对炉筒起保温和一定的支撑作用，避免电阻丝的热损耗，节约能源； 炉筒:作为锑还原炉的主要设备，为耐高温材料，能承受较高温度，通过直接接触将电阻丝产生的热量传递给石英管； 热电偶:作为锑还原炉的基础设备，测定电阻丝的温度，将温度信号转换成电动势和电流信号，并通过显示仪表显示和控制； 还原炉炉壳:作为锑还原炉的辅助设备，将玻璃纤维保温棉固定于炉筒间，对石英管起保护作用，有一定的隔热效果，减少热散失，连接其他辅助设备。 与现有技术相比，本技术的有益效果: 1、该还原炉采用自动出料，克服传统虹吸出料的缺点，避免人员在出料过程中受高温产品溅伤，设备操作简单，安全性高； 2、还原炉与水平方向倾斜，产品出料方便；还原管内部空间得到充分的利用，便于增大投料量，提高产能； 3、采用三段控温，有利于反应区温度控制，提高还原效率高，降低生产成本； 4、增加尾气处理装置，尾气管道直接接入尾气处理装置，避免尾气中的氢气遇高温、明火发生爆炸；同时尾气处理系统可减少环境污染，回收处理成为废酸，并回收利用，为工业化生产奠定基础； 5、增设观察孔，能及时观察石英管内液位高度及产品状态，确定进料比及出料时间，提闻了安全系数； 6、设备自带升降电机及吊环，便于装料及出料，实现自动控制，降低人员工作量。 【附图说明】 图1是本技术锑还原炉的结构示意图； 图2为图1中石英管的结构示意图。 图中:1-石英管，2-封板， 3-玻璃纤维保温棉， 4-电阻丝，5-炉筒，6-热电偶，7-还原炉炉壳，8-吊环，9-升降电机，10-支座，11-地基，12-尾气处理装置，13-出料口， 14-尾气排放管，15-进料管，16-还原管内管。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本技术作进一步的说明。 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。 如图1、2所示: 本技术锑还原炉包括石英管1、电气控制装置、电阻炉、带观察孔的还原炉炉壳7、辅助装置和支撑装置。 石英管I横向穿过还原炉炉壳7的中轴线，并置于电阻炉内。石英管I包括还原管内管16、尾气排放管14和出料管13，尾气排放管14的末端接尾气处理装置12。还原管内管16倾斜设置于石英管I内，还原管内管16的进料端设有进料管及进气管15，出料端为敞口结构，尾气排放管14和出料管13都设于石英管I的进料端，尾气排放管14的末端接尾气处理装置12，出料管13设于石英管I的下底面。在本实施例中，所述还原管内管16的中心线与石英管I的中心线成20°角倾斜；且其进料端高于出料端。倾斜角度若过大，产品出料困难，倾销角度若过小，还原管容量无法得到发挥，一次还原投料量较少，生产成本高，因此，本技术采用还原炉与水平方向呈20°角，并且整个还原炉安装在支座10上，以达到最佳的出料效果。 为了便于调节其倾斜角度，还设置有辅助装置，所述辅助装置包括吊环8和升降电机9，所述吊环8固定于还原炉炉壳7上，升降电机9的一端与吊环8挂接。支撑装置为支撑还原炉炉壳7的支座10，支座10设于地基11上。 该锑还原炉的工作原理为:整个还原炉运行前，先连接进料管15及尾气排放管14，进料管15连接进料装置，尾气排放管14与尾气处理装置12连通，同时用塑料管封住出料口 ；往石英管I内通入气体，采用梯度升温法，当炉温加热到设定温度后，打开进料管15通入三氯化锑并加热，使得三氯化锑与氢气发生还原反应。通过还原炉炉壳上的观察孔观察液面的高度及产品的熔融状态，从而确定氢气与原料的进料比。三氯化锑与氢气在还原管内管16内反应完毕后，金属锑从内管流出，在外管沉积，反应结束后，停止进料，关闭进气阀。将料桶备好，取下出料封管，通过吊环8倾斜炉体，锑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锑还原炉，包括石英管（1）、电阻炉和带观察孔的还原炉炉壳（7），电阻炉置于还原炉炉壳（7）内，石英管（1）横向穿过还原炉炉壳（7）的中轴线，并放置于电阻炉内，其特征在于：所述石英管（1）包括还原管内管（16）、尾气排放管（14）和出料管（13），还原管内管（16）倾斜设置于石英管（1）内，其进料端高于出料端，还原管内管（16）的进料端设有进料管及进气管（15），出料端为敞口结构；尾气排放管（14）和出料管（13）都设于石英管（1）的进料端，尾气排放管（14）的末端接尾气处理装置（12），出料管（13）设于石英管（1）的下底面；电阻炉上设有电阻丝（4），电阻丝（4）接电气控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种锑还原炉，包括石英管(1)、电阻炉和带观察孔的还原炉炉壳(7)，电阻炉置于还原炉炉壳(7)内，石英管(1)横向穿过还原炉炉壳(7)的中轴线，并放置于电阻炉内，其特征在于:所述石英管(1)包括还原管内管(16)、尾气排放管(14)和出料管(13)，还原管内管(16)倾斜设置于石英管(1)内，其进料端高于出料端，还原管内管(16)的进料端设有进料管及进气管(15)，出料端为敞口结构；尾气排放管(14)和出料管(13)都设于石英管(1)的进料端，尾气排放管(14)的末端接尾气处理装置(12)，出料管(13)设于石英管(1)的下底面；电阻炉上设有电阻丝(4)，电阻丝(4)接电气控制装置。2.如权利要求1所述的锑还原炉，其特征在于:所述还原管内管(16)的中心线与石英管(1)的中心线成20°角倾斜。3.如权利要求2所述的锑还原炉，其特征在于:热电偶(6)为三...

【专利技术属性】
技术研发人员：种娜，詹科，曹昌威，向明川，李强，
申请(专利权)人：峨嵋半导体材料研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51