Патент №2339716 - Способ и установка для металлотермического получения щелочно-земельных металлов

Изобретение относится к способам и устройствам для получения щелочно-земельных металлов в процессе их восстановления, а конкретнее к способу и установке для металлотермического получения щелочно-земельных металлов. Способ включает загрузку в печь брикетов, полученных прессованием смеси из порошка оксида щелочно-земельного металла и металлического восстановителя, нагрев брикетов до температуры восстановления, восстановление оксида щелочно-земельного металла, охлаждение и выгрузку конденсата восстановленного металла и отработанных брикетов. Нагрев брикетов от температуры загрузки их в печь до температуры восстановления проводят в две стадии: на первой стадии - в воздушной или инертной атмосфере до температуры 400°С при вакууме 101-102 кПа с последующей выдержкой, на второй - до температуры восстановления при непрерывной откачке рабочего объема печи. Восстановление проводят при температуре до 1600°С и давлении не выше 10 Па. Охлаждение конденсата восстановленного металла и брикетов ведут в инертной атмосфере печи, сначала при охлаждении их до температуры не выше 1000°С, при достижении которой проводят выгрузку отработанных брикетов, а затем до температуры не выше 400°С для извлечения конденсата восстановленного металла. Перед извлечением конденсата в инертную атмосферу печи добавляют элегаз. Установка снабжена поворотным в горизонтальной плоскости устройством для выгрузки отработанных и загрузки исходных брикетов, имеющим возможность вертикального перемещения, и поворотной относительно горизонтальной оси заслонкой для перекрытия рабочего объема нагревательной камеры в момент выгрузки тигля. Нагревательная электропечь установлена вертикально и стационарно и снабжена разъемной нижней полусферической крышкой, в центральной разъемной части которой имеется загрузочный столик для установки на нем тигля. Внутри крышки концентрично столику размещена подвижная площадка для установки на ней внутренней теплоизоляции. При этом нагревательная камера печи снабжена размещенным между тиглем и конденсатором тепловым экраном с центральным отверстием для паров восстанавливаемого металла. Нагреватель, охватывающий тигель, закреплен на токовводах. Корпусы нагревательной камеры и крышек выполнены полыми, а установленный в верхней крышке электропечи водоохлаждаемый конденсатор оборудован извлекаемым вкладышем для конденсации на нем паров восстанавливаемого металла и выполнен съемным с разъемной охлаждаемой крышкой. Нагреватель, загрузочный столик под тигель и внутренняя теплоизоляция изготовлены из углерод-углеродных композиционных материалов, а тигель - из углеродного материала или карбида кремния. Техническим результатом является увеличение производительности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.