[实用新型]一种制备海绵铪的还原炉

说明书

本申请公开了一种制备海绵铪的还原炉，包括四氯化铪升华炉、镁锭熔融炉和连通管，连通管连通四氯化铪升华炉和镁锭熔融炉；镁锭熔融炉设有可升降加料管和温度控制系统，镁锭熔融炉包括炉体和炉盖；可升降加料管设置于炉盖，且位于镁锭熔融炉内；连通管通过可升降加料管连通镁锭熔融炉，可升降加料管的出口能够在镁锭熔融炉内上下移动；温度控制系统能够控制镁锭熔融炉内的温度小于预设温度。由此，能够提高还原效率，且能够防止生成低价铪黑粉，提高产品回收率；防止海绵铪产品的致密度过高的问题，方便海绵铪后期破碎，提高成品率。

技术领域

本实用新型涉及还原炉，尤其涉及一种制备海绵铪的还原炉。

背景技术

近年来，新材料行业发展迅速，铪已被广泛应用于航空航天、核电反应堆、核动力反应堆、医疗以及石油化工等领域。锆铪材料更是核能工业的核心材料，主要用作核燃料的包套材料及核反应堆的减速和控制材料，需求量日益增加，发展前景可观。

海绵铪的生产工艺主要为：氧化铪经氯化、提纯、还原、蒸馏、破碎得到海绵铪金属。现有镁还原设备为一体式结构或双罐式结构，但是存在以下缺点：1、熔融罐内的加料管的出口位于顶部，从升华罐内升华的HfCl4与熔融罐内的镁发生气气反应生成低价铪黑粉，造成产品回收率低，产品质量差。2、HfCl4与镁发生的还原反应为剧烈的放热反应，会使熔融罐内的温度升高，难以维持温度温度，则海绵铪因高温而烧结，从而使海绵铪砣尤其是中心部位海绵铪产品的致密度过高，烧结的海绵铪结构致密，破碎困难，难以破碎到产品指标规定的粒度。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种制备海绵铪的还原炉，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本实用新型的一个方面，提供一种制备海绵铪的还原炉，包括四氯化铪升华炉、镁锭熔融炉和连通管，连通管连通四氯化铪升华炉和镁锭熔融炉；镁锭熔融炉设有可升降加料管和温度控制系统，镁锭熔融炉包括炉体和炉盖；可升降加料管设置于炉盖，且位于镁锭熔融炉内；连通管通过可升降加料管连通镁锭熔融炉，可升降加料管的出口能够在镁锭熔融炉内上下移动；温度控制系统能够控制镁锭熔融炉内的温度小于预设温度。

本实用新型通过将镁锭熔融炉中的加料管设置成可升降结构，当镁锭被加热成熔融状态时，将加料管的出料口下降至熔融的镁液中，能够增加HfCl4气体与镁液的接触面积，提高还原效率，且能够防止HfCl4与镁锭熔融炉内的镁发生气气反应生成低价铪黑粉，提高产品回收率；此外通过设置温度控制系统，能够控制镁锭熔融炉内的温度在预设温度范围内，海绵铪因高温而烧结，从而使海绵铪砣尤其是中心部位海绵铪产品的致密度过高的问题，方便海绵铪后期破碎，提高成品率。

在一些实施方式中：可升降加料管包括内管、外管和驱动装置，内管上端设置于炉盖，外管套设于内管，驱动装置驱动外管上下移动。

在一些实施方式中：炉盖设有供内管设置的通孔，内管上端边缘与炉盖上侧面固定连接，内管与通孔内壁之间具有供外管设置于的空隙。

在一些实施方式中：驱动装置设置于炉盖内；驱动装置包括直齿轮、第一伞形齿轮、第二伞形齿轮和操作部，外管侧壁设有齿口，直齿轮、第一伞形齿轮和第二伞形齿轮均设于炉盖内，直齿轮与外管的齿口啮合，第一伞形齿轮与直齿轮同轴连接，且能够同步转动，第二伞形齿轮与第一伞形齿轮啮合，操作部能够操作第二伞形齿轮转动。

在一些实施方式中：操作部包括转盘和把手，转盘与第二伞形齿轮同轴固定连接，转盘位于炉盖上侧面，把手设置于转盘上侧面边缘处。

在一些实施方式中：温度控制系统包括设置于镁锭熔融炉中的加热电阻丝、温度传感器、控制器和冷却水夹套，加热电阻丝设置于炉体内；温度传感器设置于炉盖，且能够检测炉体内的温度，冷却水夹套设置于炉体侧壁内，冷却水夹套上端设有进水口，冷却水夹套下端设有出水口，进水口设有控制阀，控制器电连接于加热电阻丝、温度传感器和控制阀。

在一些实施方式中：冷水夹套为以炉体轴心为中心的螺旋结构。