一种用于无定形硼粗品精制的加热炉制造技术

本实用新型专利技术涉及到一种用于无定形硼粗品精制的加热炉，具体的说是一种以感应加热方式对无定形硼粗品进行纯化的中温感应炉。包括感应线圈(6)，保温层(7)，耐火砖层(8)，反应器(12)，所述感应线圈(6)由线圈支撑架(5)固定，并由耐火砖层(8)进行保护，所述线圈支撑架(5)上设有电极接口和循环冷却水接口；本实用新型专利技术为解决井式炉加热方式问题，提出了采用感应方式进行加热，以铸铁反应器作为发热体，用于对无定形硼粗品进行纯化的中温感应加热炉。同时，用贴附于外壁的测温部件测量反应器外壁温度，以控制感应加热的加热速度，防止外壁超温导致无定形硼结晶。

A heating furnace for refining amorphous boron

【技术实现步骤摘要】
一种用于无定形硼粗品精制的加热炉
本技术涉及到一种用于无定形硼粗品精制的加热炉，具体的说是一种以感应加热方式对无定形硼粗品进行纯化的中温感应炉。
技术介绍
无定形硼单质的制备，一般使用金属热还原法得到硼含量85％的无定形硼粗品，除去反应副产品后再加入过量的氧化硼等添加剂加热精制，精制完成后用盐酸、氢氟酸等洗掉杂质和过量添加剂，得到硼含量(95～97)％的无定形硼产品。由于无定形硼的化学性质，在大约1000℃会结晶成α结晶硼，因此粗品精制的温度一般在(500～800)℃之间。在这个温度区段，工业上一般使用井式炉进行加热。由于无定形硼在加热时会和氧气反应，因此反应器需要抽真空，并用氩气置换成微正压抑制加热时氧化硼的挥发。由于氧化硼在熔化后对氧化物有较好的溶解能力，而且冷却时难以结晶，会形成玻璃态氧化硼，同时也为节约成本，通常反应器以铸铁制造，可以既不和无定形硼粗品反应，又不粘附氧化硼玻璃。加热炉的炉膛虽然无需密封，但尽量封闭并营造简易气体保护以减少反应器表面氧化和保温。井式炉一般用合金电阻丝作为发热元件进行加热。但是由于炉膛比较封闭，传热效果不好，电阻丝附近很容易积蓄热量导致局部过热甚至熔断，严重影响电阻丝的寿命。同时，另一类常见发热元件碳化硅、硅化钼发热体的抗氧化原理是在800℃以上的温度下表面形成氧化膜，但在(500～800)℃的使用温度下氧化膜难以形成，会发生低温氧化，寿命同样受到很大影响。
技术实现思路
本技术为解决井式炉加热方式问题，提供一种采用感应方式进行加热，以铸铁反应器作为发热体，用于对无定形硼粗品进行纯化的中温感应加热炉。同时，用贴附于外壁的测温部件测量反应器外壁温度，以控制感应加热的加热速度，防止外壁超温导致无定形硼结晶。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于无定形硼粗品精制的加热炉，包括感应线圈6，保温层7，耐火砖层8，反应器12，所述感应线圈6由线圈支撑架5固定，并由耐火砖层8进行保护，所述线圈支撑架5上设有电极接口和循环冷却水接口；所述耐火砖层8和感应线圈6之间由保温层7隔断；所述加热炉炉膛底部由耐火砖铺成，埋有保护气体导管，加热炉顶部为炉盖10，炉盖10由炉外壁的立柱4支撑；所述反应器12为圆筒状，筒底为封头111，筒顶部用法兰、O型密封环117、螺栓112和筒盖118密封；法兰包括筒体法兰116和筒盖法兰121，筒盖118设有抽、充气管120，压力真空表119、吊装环110，筒盖118下底面连有防溅隔热盘114，内温测温管113位于筒盖118正中央，穿过筒盖118以及防溅隔热盘114，内温测温管113末端位于反应器12正中心；筒盖法兰121和筒体法兰116处预留外温测温管122穿孔，外温测温管122依次穿过筒盖118、筒体法兰116或筒盖法兰121，贴附于反应器12外壁，其末端和内温测温管113末端平齐；在反应器12外壁设置有支撑圈11，支撑圈11与防溅隔热盘114上端平齐，支撑圈11上留有为外温测温管122穿过的缺口。所述炉盖10中间设有比反应器12直径大，比支撑圈11直径小的孔，用于安放并支撑反应器。所述耐火砖层8由耐火砖砌筑而成。所述保温层7由保温填料填充而成。所述防溅隔热盘114内填充岩棉或者硅酸铝毡。炉盖10中间设有比反应器直径大，比支撑圈11直径小的孔，用于安放并支撑反应器。本技术的有益效果：本技术采用感应加热方式，将反应器本身作为发热体，没有单独的发热元件，因此可以完全避免发热元件在无定形硼粗品纯化所需工作温度的损耗。同时，感应加热速度快，效率高，加热均匀，可以避免局部超温导致无定形硼结晶。同时，也可以避免更换反应器时炉内温度骤降对发热元件的冲击。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明。图1是本技术加热炉的结构示意图；图2是本技术加热炉反应器的结构示意图；图3是反应器桶盖的俯视结构示意图。具体实施方式一种用于无定形硼粗品精制的加热炉，如图1-3所示，包括感应线圈6，保温层7，耐火砖层8，反应器12，所述感应线圈6由线圈支撑架5固定，并由耐火砖层8进行保护，所述线圈支撑架5上设有电极接口和循环冷却水接口，即电极13、冷却水入口3及冷却水出口9；所述耐火砖层8和感应线圈6之间由保温层7隔断；炉底1即所述加热炉炉膛底部由耐火砖铺成，埋有保护气体导管，加热炉顶部为炉盖10，炉盖10由炉外壁的立柱4支撑；所述反应器12为圆筒状，筒底为封头111，筒顶部用法兰、O型密封环117、螺栓112和筒盖118密封；法兰包括筒体法兰116和筒盖法兰121，筒盖118设有抽、充气管120，压力真空表119、吊装环110，筒盖118下底面连有防溅隔热盘114，内温测温管113位于筒盖118正中央，穿过筒盖118以及防溅隔热盘114，内温测温管113末端位于反应器12正中心；筒盖法兰121和筒体法兰116处预留外温测温管122穿孔，外温测温管122依次穿过筒盖118、筒体法兰116或筒盖法兰121，贴附于反应器12外壁，其末端和内温测温管113末端平齐；在反应器12外壁设置有支撑圈11，支撑圈11与防溅隔热盘114上端平齐，支撑圈11上留有为外温测温管122穿过的缺口。所述炉盖10中间设有比反应器12直径大，比支撑圈11直径小的孔，用于安放并支撑反应器。所述耐火砖层8由耐火砖砌筑而成。所述保温层7由保温填料填充而成。所述防溅隔热盘114内填充岩棉或者硅酸铝毡。炉盖10中间设有比反应器直径大，比支撑圈11直径小的孔，用于安放并支撑反应器。加热炉工作时，首先在反应器12内填装适当的混合均匀的无定形硼粗品和添加剂，将反应器12密封，抽真空，通入氩气置换至微正压，吊装入加热炉，在内、外温测温管122插入测温仪探头。启动感应线圈6冷却水系统，通电升温。至外温(200-300)℃时向炉底1通入保护气减缓反应器氧化，接下来按照工艺要求进行无定形硼粗品的加热精制。完成后，吊装出反应器12进行冷却，吊入新的反应器开始下一批次反应，原反应器冷却结束后出料，定期检查反应器厚度防止穿孔。本技术为解决井式炉加热方式问题，提出了采用感应方式进行加热，以铸铁反应器作为发热体，用于对无定形硼粗品进行纯化的中温感应加热炉。同时，用贴附于外壁的测温部件测量反应器外壁温度，以控制感应加热的加热速度，防止外壁超温导致无定形硼结晶。以上内容仅仅是对本技术结构所作的举例和说明，所属本
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无定形硼粗品精制的加热炉，其特征在于，包括感应线圈(6)，保温层(7)，耐火砖层(8)，反应器(12)，所述感应线圈(6)由线圈支撑架(5)固定，并由耐火砖层(8)进行保护，所述线圈支撑架(5)上设有电极接口和循环冷却水接口；所述耐火砖层(8)和感应线圈(6)之间由保温层(7)隔断；所述加热炉炉膛底部由耐火砖铺成，埋有保护气体导管，加热炉顶部为炉盖(10)，炉盖(10)由炉外壁的立柱(4)支撑；/n所述反应器(12)为圆筒状，筒底为封头(111)，筒顶部用法兰、O型密封环(117)、螺栓(112)和筒盖(118)密封；法兰包括筒体法兰(116)和筒盖法兰(121)，筒盖(118)设有抽、充气管(120)，压力真空表(119)、吊装环(110)，筒盖(118)下底面连有防溅隔热盘(114)，内温测温管(113)位于筒盖(118)正中央，穿过筒盖(118)以及防溅隔热盘(114)，内温测温管(113)末端位于反应器(12)正中心；筒盖法兰(121)和筒体法兰(116)处预留外温测温管(122)穿孔，外温测温管(122)依次穿过筒盖(118)、筒体法兰(116)或筒盖法兰(121)，贴附于反应器(12)外壁，其末端和内温测温管(113)末端平齐；在反应器(12)外壁设置有支撑圈(11)，支撑圈(11)与防溅隔热盘(114)上端平齐，支撑圈(11)上留有为外温测温管(122)穿过的缺口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于无定形硼粗品精制的加热炉，其特征在于，包括感应线圈(6)，保温层(7)，耐火砖层(8)，反应器(12)，所述感应线圈(6)由线圈支撑架(5)固定，并由耐火砖层(8)进行保护，所述线圈支撑架(5)上设有电极接口和循环冷却水接口；所述耐火砖层(8)和感应线圈(6)之间由保温层(7)隔断；所述加热炉炉膛底部由耐火砖铺成，埋有保护气体导管，加热炉顶部为炉盖(10)，炉盖(10)由炉外壁的立柱(4)支撑；
所述反应器(12)为圆筒状，筒底为封头(111)，筒顶部用法兰、O型密封环(117)、螺栓(112)和筒盖(118)密封；法兰包括筒体法兰(116)和筒盖法兰(121)，筒盖(118)设有抽、充气管(120)，压力真空表(119)、吊装环(110)，筒盖(118)下底面连有防溅隔热盘(114)，内温测温管(113)位于筒盖(118)正中央，穿过筒盖(118)以及防溅隔热盘(114)，内温测温管(113)末端位于反应器(12)正中心；筒盖法兰(121)和筒体法兰(116)处预留外温测温管(122)穿孔，外温测温管(122)依次穿过筒盖(118)、筒体法兰(116)或筒盖法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩宇，张彦民，王英名，倪禹行，宋禄勇，
申请(专利权)人：丹东市化工研究所有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21