專利名稱：一種稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬提純裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
碘化提純原理是在真空密閉容器中，碘在較低溫度下與被提純金屬發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性碘化物，這些碘化物在較高溫度的母絲上離解成金屬和碘，金屬沉積在熾熱母絲上，使母絲長大，而碘返回原料區(qū)繼續(xù)與原料金屬反應(yīng)，過程反復(fù)進行。實現(xiàn)過程的關(guān)鍵是要有一個高真空環(huán)境，且碘的消耗較少，能不斷的參與碘化反應(yīng)。在符合這樣要求的環(huán)境中，四碘化物的生成與分解不易帶入氧化物雜質(zhì)，最終的產(chǎn)品-碘化棒不會氧化變脆，純度較高。這是由稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置實現(xiàn)的。因此，為保證碘化提純反應(yīng)的高效進行，必須將碘化過程中的真空漏率、碘蒸氣的逃逸控制在較低的范圍之內(nèi)，保證碘的高效利用。而現(xiàn)有的碘化提純設(shè)備多采用多級軸向密封與螺釘禁錮的組合，由于接口多，易使安裝過程中受力不均而漏氣，使所得產(chǎn)品氧化。同時設(shè)備接合處較多，漏率難以保證，且查漏工序繁復(fù)困難，大大降低了生產(chǎn)效率。為簡化碘化提純反應(yīng)裝置，降低真空度漏率，提高碘的利用效率，特設(shè)計此稀有金屬碘化提純反應(yīng)
>J-U ρ α裝直。

實用新型內(nèi)容
本實用新型提供的一種稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置，該裝置包括罐蓋和反應(yīng)罐兩個部分，其中罐蓋主要包括加碘瓶、主管道、電極底座、銅電極和水冷套，加碘瓶通過波紋管和真空球閥與主管道連通，真空系統(tǒng)通過真空蝶閥與主管道連通。銅電極通過卡套與電極底座螺紋連接，其中設(shè)有兩個聚四氟乙烯絕緣墊，用于保證銅電極與電極底座及卡套三者之間的絕緣；并設(shè)有兩個密封圈，實現(xiàn)銅電極的軸向密封。銅電極上端連接循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以及銅牌，銅牌的作用在于連接電源，為電極提供適當?shù)碾娏麟妷骸Ｑh(huán)水系統(tǒng)作用在于冷卻工作電極。銅電極下端連接工作電極，并設(shè)有絕緣陶瓷環(huán)，保證銅電極和電極底座之間絕緣。絕緣陶瓷環(huán)阻斷高溫碘蒸氣的向上逃逸，保證密封圈在高溫下的正常工作，同時增加了碘的利用效率，絕緣陶瓷環(huán)、密封圈與絕緣墊形成對銅電極的三重定位，保證銅電極豎直，避免碘化反應(yīng)時電極接觸罐蓋而短路。在主管道靠近下端處設(shè)有水冷套用以冷卻主管道，當反應(yīng)罐內(nèi)部碘化反應(yīng)進行時，向上揮發(fā)的碘將會在水冷套處凝結(jié)，形成“碘堵”，保護主管道上段免受高溫碘蒸氣的腐蝕，同時使得在此處遇冷凝結(jié)的碘不斷的回到反應(yīng)罐中繼續(xù)參加反應(yīng)，提高碘的利用效率。加碘瓶材料選用不銹鋼，以卡箍與波紋管相連，與現(xiàn)有玻璃碘瓶比較，不銹鋼加碘瓶結(jié)實耐用，不易發(fā)生破碎的危險，同時以波紋管代替橡膠管，加碘迅速，管道不會堵塞。主管道一端連接加碘瓶，一端連接真空系統(tǒng)，具備加碘和抽真空的雙重作用，相比現(xiàn)有的多級軸向密封與螺釘緊固的組合，本裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，拆裝更為方便，且具有極低的真空漏率。碘化過程中，關(guān)閉真空球閥，真空蝶閥，則主管道和罐蓋，反應(yīng)罐組成沒有接合處的封閉環(huán)境，大大降低了真空度泄漏的可能性。另外，以主管道水冷套代替以前技術(shù)的“鑰堵”，防止了碘在鑰堵處的遇冷凝聚，增加了碘的利用效率，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。銅電極如圖2所示，與現(xiàn)有技術(shù)比較，用卡套代替了螺釘緊固電極和密封圈，使得電極受力均勻，保證了電極位置豎直，碘化時不與罐蓋接觸而發(fā)生短路。同時，以卡套代替螺釘緊固，節(jié)省了罐蓋上的空間位置，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。而且，采用雙絕緣密封墊，密封圈的組合形式，對銅電極形成了穩(wěn)定的三重定位，增強了電極連接處的氣密性以及電極與罐蓋有效絕緣。真空系統(tǒng)通過真空蝶閥與主管道連通，當?shù)饣磻?yīng)罐罐內(nèi)真空度達到所需程度時，打開真空球閥，使加碘瓶通過主管道與真空系統(tǒng)相連，當真空度再次達到所需要求時，關(guān)閉真空球閥，即完成了加碘瓶的抽真空過程。加熱反應(yīng)罐及母絲，對原料和母絲進行除氣，當除氣結(jié)束，反應(yīng)罐內(nèi)真空度穩(wěn)定維持在所需程度時，即完成了抽真空過程。本實用新型提供的稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置，在現(xiàn)有裝備的基礎(chǔ)上，極大地簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低了真空漏率、提高了碘的利用效率，可以充分有效地使碘化反應(yīng)在所需的高真空度下進行，提高了生產(chǎn)效率。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、材料廉價、真空漏率低、易于更換制作的特點。本實用新型反應(yīng)裝置真空漏率低，碘消耗量少，操作簡單，提高了碘化生產(chǎn)效率，解決了關(guān)鍵技術(shù)性問題。

圖1是稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置；圖2是銅電極裝配示意圖；圖中標號:1-加碘瓶；2_波紋管；3_真空球閥；4_真空蝶閥；5_主管道；6_循環(huán)冷卻水進水口 循環(huán)冷卻水出水口 ；8_銅牌；9-絕緣環(huán)；10-卡套；11-密封圈；12-銅電極；13-電極底座；14-罐蓋水冷套；15-罐蓋法蘭；16-絕緣陶瓷環(huán)；17-工作電極；18_母絲；19_隔料柵；20_反應(yīng)罐；21_熱電偶；22_主管道水冷套
具體實施方式
下面的實施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。一種稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置，該裝置包括罐蓋和反應(yīng)罐兩個部分，其中罐蓋主要包括加碘瓶1、主管道5、電極底座13、銅電極12和水冷套22，加碘瓶I通過波紋管2和真空球閥3與主管道5連通，真空系統(tǒng)通過真空蝶閥4與主管道5連通。銅電極12通過卡套10與電極底座13螺紋連接，其中設(shè)有兩個聚四氟乙烯絕緣墊9，用于保證銅電極12與電極底座13及卡套10三者之間的絕緣；并設(shè)有兩個密封圈11，實現(xiàn)銅電極12的軸向密封。銅電極12上端連接循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以及銅牌8，銅牌8的作用在于連接電源，為電極提供適當?shù)碾娏麟妷骸Ｑh(huán)水系統(tǒng)作用在于冷卻工作電極17。銅電極12下端連接工作電極17，并設(shè)有絕緣陶瓷環(huán)16，保證銅電極12和電極底座13之間絕緣。絕緣陶瓷環(huán)16阻斷高溫碘蒸氣的向上逃逸，保證密封圈11在高溫下的正常工作，同時增加了碘的利用效率，絕緣陶瓷環(huán)16、密封圈11與絕緣墊9形成對銅電極12的三重定位，保證銅電極12豎直，避免碘化反應(yīng)時電極接觸罐蓋15而短路。在主管道5靠近下端處設(shè)有水冷套22用以冷卻主管道5，當反應(yīng)罐內(nèi)部碘化反應(yīng)進行時，向上揮發(fā)的碘蒸氣將會在水冷套22處凝結(jié)，形成“碘堵”，保護主管道5上段免受高溫碘蒸氣的腐蝕，同時使得在此處遇冷凝結(jié)的碘不斷的回到反應(yīng)罐中繼續(xù)參加反應(yīng)，提高碘的利用效率。加碘瓶I材料選用不銹鋼，以卡箍與波紋管相連，與現(xiàn)有玻璃碘瓶比較，不銹鋼加碘瓶I結(jié)實耐用，不易發(fā)生破碎的危險，同時以波紋管2代替橡膠管，加碘迅速，管道不會堵塞。此實用新型反應(yīng)裝置真空漏率低，碘消耗量少，操作簡單，提高了碘化生產(chǎn)效率，解決了關(guān)鍵技術(shù)性問題。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求1.種稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置，其特征在于:該裝置包括罐蓋和反應(yīng)罐兩個部分，其中罐蓋主要包括加碘瓶(I)、主管道(5)、電極底座(13)、銅電極(12)和水冷套(22)，加碘瓶(I)通過波紋管(2)和真空球閥(3)與主管道(5)連通，真空系統(tǒng)通過真空蝶閥(4)與主管道(5)連通。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:銅電極(12)通過卡套(10)與電極底座(13)螺紋連接，其中設(shè)有兩個聚四氟乙烯絕緣墊(9)，用于保證銅電極(12)與電極底座(13)及卡套(10)三者之間的絕緣；并設(shè)有兩個密封圈(11)，實現(xiàn)銅電極(12)的軸向密封。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于:銅電極(12)上端連接循環(huán)冷卻水系統(tǒng)以及銅牌(8)，銅牌(8)的作用在于連接電源，循環(huán)水系統(tǒng)作用在于冷卻工作電極(17)，銅電極(12)下端連接工作電極(17)，并設(shè)有絕緣陶瓷環(huán)(16)，保證銅電極(12)和電極底座(13)之間絕緣，絕緣陶瓷環(huán)(16 )、密封圈(11)與絕緣墊(9 )形成對銅電極(12 )的三重定位，保證銅電極(12)豎直。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:在主管道(5)靠近下端處設(shè)有水冷套(22)用以冷卻主管道(5)。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:加碘瓶(I)材料選用不銹鋼，以卡箍與波紋管相連。
專利摘要本實用新型公開了屬于金屬提純裝置技術(shù)領(lǐng)域的一種稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置。該裝置包括罐蓋和反應(yīng)罐兩個部分，其中罐蓋主要包括加碘瓶、主管道、電極底座、銅電極和水冷套，加碘瓶通過波紋管和真空球閥與主管道連通，真空系統(tǒng)通過真空蝶閥與主管道連通。銅電極通過卡套與電極底座螺紋連接，在主管道靠近下端處設(shè)有水冷套用以冷卻主管道。本實用新型提供的稀有金屬碘化提純反應(yīng)裝置，在現(xiàn)有裝備的基礎(chǔ)上，極大地簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低了真空漏率、提高了碘的利用效率，可以充分有效地使碘化反應(yīng)在所需的高真空度下進行，提高了生產(chǎn)效率。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、材料廉價、真空漏率低、易于更換制作的特點。
文檔編號C22B9/04GK202925073SQ20122059404
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者尹延西, 田麗森, 胡志方, 江洪林, 羅遠輝, 王力軍 申請人:北京有色金屬研究總院