一种用于制备六氟化钨的氟化炉

摘要

本发明提供了一种用于制备六氟化钨的氟化炉，包括烘炉，所述烘炉上下两内壁之间转动安装有转轴，所述烘炉左右两外壁上设置有氟气进管，所述烘炉后侧外壁上设置有电热加温装置，所述转轴上固定套装有星形架，星形架上对接插装有半圆钨粉托盘，所述烘炉顶部设置有电机；所述烘炉左右两内壁上安装有多个布气管，布气管位于半圆钨粉托盘上方，所述烘炉内安装有多处驱动机构，驱动机构与布气管连接，用于驱动布气管转离半圆钨粉托盘上方，所述烘炉内安装有多处锤振机构，每处锤振机构均与半圆钨粉托盘接触，用于锤振半圆钨粉托盘内的钨粉。本发明能够使氟气与半圆钨粉托盘内的钨粉充分接触进行反应，进一步提升了氟化反应的均匀性和氟化钨的制备质量。

权利要求

1.一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，包括烘炉(1)，所述烘炉(1)上下两内壁之间转动安装有转轴(4)，所述烘炉(1)左右两外壁上对称设置有两个氟气进管(3)，所述烘炉(1)后侧外壁上设置有电热加温装置(2)，所述转轴(4)上均匀固定套装有多个星形架(401)，每个星形架(401)上均对接插装有半圆钨粉托盘(8)，两个半圆钨粉托盘(8)组成一个圆形钨粉托盘，所述烘炉(1)外顶部中央设置有用于驱动所述转轴(4)旋转的电机；所述烘炉(1)左右两内壁上对称安装有多个布气管(6)，每两个左右对称的布气管(6)位于一个圆形钨粉托盘的上方，所述烘炉(1)内等距安装有多处驱动机构(5)，驱动机构(5)与布气管(6)啮合连接，用于驱动布气管(6)转离圆形钨粉托盘上方，所述烘炉(1)内壁与半圆钨粉托盘(8)之间安装有多处锤振机构(7)，每处锤振机构(7)均与半圆钨粉托盘(8)接触，用于锤振半圆钨粉托盘(8)内的钨粉；

所述烘炉(1)包括多个定位板(102)，多个定位板(102)对称安装在所述烘炉(1)左右两内壁上，每个定位板(102)上均转动安装有布气管(6)，对称安装的定位板(102)上的布气管(6)呈对向设置，位于每个定位板(102)下方的烘炉(1)内壁上均固定安装有一个L状支撑板(103)，所述L状支撑板(103)与锤振机构(7)相连接，所述烘炉(1)左右两内壁上对称安装有多个定位套(104)，定位套(104)位于定位板(102)两侧，位于同一水平面的定位套(104)上贯穿插装有一处驱动机构(5)；所述烘炉(1)还包括炉门(101)，所述炉门(101)转动安装于烘炉(1)开口端一侧，所述炉门(101)内壁上等距安装有多个L状拨杆(105)；

每处所述驱动机构(5)包括两个滑杆(502)和与所述滑杆(502)同一侧连接的档杆(503)，滑杆(502)滑动设置在同一侧的定位套(104)上，其中靠近炉门(101)转动一侧的滑杆(502)一端水平固定安装有轨道条(501)，所述轨道条(501)与L状拨杆(105)插接配合，且L状拨杆(105)沿轨道条(501)滑动设置，每个滑杆(502)内侧均开设有一排齿片(504)；

每个所述布气管(6)尾端通过竖撑转轴转动安装有驱动齿轮(601)，所述驱动齿轮(601)与相对应的滑杆(502)内侧的齿片(504)啮合转动，每个所述布气管(6)管壁下周侧等距开设有出气槽。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，每个所述氟气进管(3)与烘炉(1)外壁之间等距设置有三个横撑导管(301)，每个横撑导管(301)均贯穿烘炉(1)外壁与位置相对应的布气管(6)连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，每处所述锤振机构(7)主体由两个支撑板以及转动安装于两个支撑板前端的金属导轮组成，两个支撑板尾端上方固定安装有配重块(701)。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，所述两个支撑板尾端与L状支撑板(103)的竖撑部分通过拉簧贯穿配合，所述配重块(701)与L状支撑板(103)的横撑部分贴靠且能够滑动。

5.根据权利要求3所述的一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，每个所述半圆钨粉托盘(8)外壁上部呈环形阵列固定安装有梯形斜块(802)，下部呈环形阵列固定安装有多个半圆柱块(801)，所述梯形斜块(802)与所述金属导轮接触。

6.根据权利要求5所述的一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，每个所述星形架(401)的架端均设置有半圆轴槽，所述半圆柱块(801)与半圆轴槽滑动插接。

说明书

一种用于制备六氟化钨的氟化炉

技术领域

[0001] 本发明属于氟化炉技术领域，具体涉及一种用于制备六氟化钨的氟化炉。

背景技术

[0002] 目前工业上制备六氟化钨主要采用粉末状钨与F2或NF3直接反应的方式，反应器形式主要有固定床、流化床和立式氟化炉。氟化工业用氟化炉是氟化工业制备环节中的重要设备，在使用过程中，炉膛内充满氟气，炉体及内部结构件需采用耐氟金属材料，且由于氟气为高度危害介质，对炉体需有较高的密封要求。

[0003] 现有技术公开了一种用于制备六氟化钨的立式逆流氟化炉(CN201220403212.0)，包括反应器体，在反应器体上端连接有螺旋进料器，氟气进口在反应器体下部，产品气体出口管设在反应器体上部，反应器体下端连接有钨粉回收罐，其特征是螺旋进料器进料管是倾斜向上的，在反应器体上封头处设有增压氮气口，在螺旋进料器进口下方设有漏斗，在漏斗上下口处连接有压差计。该氟化炉能够避免氟气进入进料管而导致钨粉结块堵塞，保证下落物料的连续性和均匀。

[0004] 现有氟化炉中的钨粉大都被静置盛装于托盘中，由于钨粉静置，钨粉之间的缝隙微小并会互相遮蔽阻挡，造成存放于底部的钨粉不能够与氟气充分接触，会出现漏反应的现象，这会影响氟化反应的均匀和统一性并降低氟化钨的制备质量。此外，由于氟化炉内部布气结构不够合理，造成布气结构易阻碍钨粉托盘的拆装，操作使用较为麻烦不便。因此，提出一种能够进行充分氟化反应且布气结构合理的氟化炉尤为重要。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于制备六氟化钨的氟化炉，该氟化炉通过转轴、星形架和锤振机构等的设置使圆形钨粉托盘内的钨粉转动，使钨粉充分与氟气进行反应；同时设置驱动结构和L状拨杆使布气管在炉门开合时转离圆形钨粉托盘的上方，方便烘炉内其他装置的拆装。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于制备六氟化钨的氟化炉，其特征在于，包括烘炉，所述烘炉上下两内壁之间转动安装有转轴，所述烘炉左右两外壁上对称设置有两个氟气进管，所述烘炉后侧外壁上设置有电热加温装置，所述转轴上均匀固定套装有多个星形架，每个星形架上均对接插装有半圆钨粉托盘，两个半圆钨粉托盘组成一个圆形钨粉托盘，所述烘炉外顶部中央设置有用于驱动所述转轴旋转的电机；所述烘炉左右两内壁上对称安装有多个布气管，布气管位于一个圆形钨粉托盘的上方，所述烘炉内等距安装有多处驱动机构，驱动机构与布气管啮合连接，用于驱动布气管转离圆形钨粉托盘上方，所述烘炉内壁与半圆钨粉托盘之间安装有多处锤振机构，每处锤振机构均与半圆钨粉托盘接触，用于锤振半圆钨粉托盘内的钨粉。

[0007] 优选地，所述烘炉包括多个定位板，多个定位板对称安装在所述烘炉左右两内壁上，每个定位板上均转动安装有布气管，对称安装的定位板上的布气管呈对向设置，位于每个定位板下方的烘炉内壁上均固定安装有一个L状支撑板，述L状支撑板与锤振机构相连接，所述烘炉左右两内壁上对称安装有多个定位套，定位套位于定位板两侧，位于同一水平面的定位套上贯穿插装有一处驱动机构。

[0008] 优选地，所述烘炉还包括炉门，所述炉门转动安装于烘炉开口端一侧，所述炉门内壁上等距安装有多个L状拨杆。

[0009] 优选地，每个所述氟气进管与烘炉外壁之间等距设置有三个横撑导管，每个横撑导管均贯穿烘炉外壁与位置相对应的布气管连通。

[0010] 优选地，每处所述驱动机构包括两个滑杆和与所述滑杆同一侧连接的档杆，滑杆滑动设置在同一侧的定位套上，其中靠近炉门转动一侧的滑杆一端水平固定安装有轨道条，所述轨道条与L状拨杆插接配合，且L状拨杆沿轨道条滑动设置，每个滑杆内侧均开设有一排齿片。

[0011] 优选地，每个所述布气管尾端通过竖撑转轴转动安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与相对应的滑杆内侧的齿片啮合转动，每个所述布气管管壁下周侧等距开设有出气槽。

[0012] 优选地，每处所述锤振机构主体由两个支撑板以及转动安装于两个支撑板前端的金属导轮组成，两个支撑板尾端上方固定安装有配重块。

[0013] 优选地，所述两个支撑板尾端与L状支撑板的竖撑部分通过拉簧贯穿配合，所述配重块与L状支撑板的横撑部分贴靠且能够滑动。

[0014] 优选地，每个所述半圆钨粉托盘外壁上部呈环形阵列固定安装有梯形斜块，下部呈环形阵列固定安装有多个半圆柱块，所述梯形斜块与所述金属导轮接触。

[0015] 优选地，每个所述星形架的架端均设置有半圆轴槽，所述半圆柱块与半圆轴槽滑动插接。

[0016] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0017] 1、本发明中采用电机驱动转轴，转轴上的星形架带动两处半圆钨粉托盘旋转，使圆形钨粉托盘内盛装的钨粉跟随转动与左右两处布气管吹出的氟气进行较为全面的接触，避免氟气循环流通不够充分造成氟化反应不够均匀，影响氟化钨的制备质量；且在圆形钨粉托盘旋转的同时，锤振机构上的金属导轮滑过一圈梯形斜块，根据斜面导向原理且锤振机构与L状支撑板通过拉簧连接，可驱使锤振机构上的配重块间歇性的往复滑动对圆形钨粉托盘进行冲击震动，使圆形钨粉托盘内部的钨粉进行翻滚搅动并充分彻底的与氟气接触反应，避免钨粉静置互相阻挡遮蔽不能与氟气全面接触氟化，致使钨粉出现漏氟化的情况，进一步提升了氟化反应的均匀性和氟化钨的制备质量。

[0018] 2、本发明中采用L状拨杆，L状拨杆跟随炉门转动开合时能够在轨道条内往复滑动，通过L状拨杆的动力传递，可带动驱动机构往复滑动，这省去人工手动驱使驱动机构滑动，使用时方便省力。

[0019] 3、本发明中驱动机构驱动布气管，在打开炉门时通过L状拨杆在轨道条内滑动，带动驱动机构滑动，驱动机构通过齿片啮合带动布气管从圆形钨粉托盘的上方转离，避免布气管横档于圆形钨粉托盘上方空间中，阻碍圆形钨粉托盘的拆装和其内部钨粉的装卸，使用方便。

[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

[0021] 图1是本发明结构示意图。

[0022] 图2是本发明背部三维结构示意图。

[0023] 图3是本发明俯视内部三维结构示意图。

[0024] 图4是本发明正视内部结构示意图。

[0025] 图5是本发明布气管转动安装的结构示意图。

[0026] 图6是本发明星形架底部结构示意图。

[0027] 图7是本发明锤振机构的结构示意图。

[0028] 图8是本发明炉门结构示意图。

[0029] 图9是本发明半圆钨粉托盘结构示意图。

[0030] 图10是本发明布气管结构示意图。

[0031] 图11是本发明图3中A处结构的放大图。

[0032] 图12是本发明图3中驱动机构与布气管连接方式结构示意图。

[0033] 附图标记说明：

[0034] 1—烘炉；101—炉门；102—定位板；103—L状支撑板；104—定位套；105—L状拨杆；2—电热加温装置；3—氟气进管；301—横撑导管；4—转轴；401—星形架；5—驱动机构；501—轨道条；502—滑杆；503—挡杆；504—齿片；6—布气管；601—驱动齿轮；7—锤振机构；701—配重块；8—半圆钨粉托盘；801—半圆柱块；802—梯形斜块。

具体实施方式

[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0036] 实施例1

[0037] 本实施例的制备六氟化钨的氟化炉，如图1‑12所示，该装置包括烘炉1，所述烘炉1整体呈方形结构，烘炉1底部对称焊接有两处支撑腿框，所述烘炉1上下两内壁之间转动安装有转轴4，所述烘炉1左右两外壁上对称设置有两个氟气进管3，所述烘炉1后侧外壁上设置有电热加温装置2，所述转轴4上均匀固定套装有三个星形架401，每个星形架401上均对接插装有两个半圆钨粉托盘8，两个半圆钨粉托盘8组成一个圆形钨粉托盘，所述烘炉1外顶部中央设置有用于驱动所述转轴4旋转的电机；所述烘炉1左右两内壁上对称安装有六个布气管6，布气管6与氟气进管3连通，每两个左右对称的布气管6位于一个圆形钨粉托盘的上方，所述烘炉1内等距安装有三处驱动机构5，驱动机构5与布气管6啮合连接，用于驱动布气管6转离半圆钨粉托盘8上方，所述烘炉1左右内壁与半圆钨粉托盘8之间安装有六处锤振机构7，每处锤振机构7均与半圆钨粉托盘8接触，用于锤振半圆钨粉托盘8内的钨粉。

[0038] 本实施例中，每个所述氟气进管3与烘炉1外壁之间等距设置有三个横撑导管301，每个横撑导管301均贯穿烘炉1外壁与位置相对应的布气管6连通，氟气进管3与外部气源连接，使氟气通过布气管6进入烘炉1内。所述横撑导管301为软管，预留出布气管6转离半圆钨粉托盘8上方的长度。

[0039] 本实施例中，所述烘炉1包括六个定位板102，六个定位板102对称安装在所述烘炉1左右两内壁上，左右两侧内壁上各安装有3个定位板102，六个定位板102上均通过竖撑转轴转动安装有布气管6，对称安装的定位板102上的布气管6呈对向设置，位于每个定位板
102下方的烘炉1内壁上均固定安装有一个L状支撑板103，每个L状支撑板103均与锤振机构
7相连接，所述烘炉1左右两内壁上对称安装有十二个定位套104，烘炉1左右两内壁上各安装有六个定位套104，定位套104位于定位板102两侧，位于同一水平面的定位套104上贯穿插装有一处驱动机构5；所述烘炉1还包括炉门101，所述炉门101转动安装于烘炉1开口端右侧，所述炉门101内壁上等距安装有三个L状拨杆105；每处所述驱动机构5包括两个滑杆502和与所述滑杆502同一侧连接的档杆503，滑杆502滑动设置在同一侧的两个定位套104上，其中靠近炉门101转动一侧的滑杆502一端均水平固定安装有轨道条501，所述轨道条501与L状拨杆105插接配合，且L状拨杆105沿轨道条501滑动设置，每个滑杆内侧均开设有一排齿片504；每个所述布气管6尾端通过竖撑转轴转动安装有驱动齿轮601，所述驱动齿轮601与相对应的滑杆502内侧的齿片504啮合转动，每个所述布气管6管壁下周侧等距开设有一排出气槽；氟气通过布气管6上的出气槽吹向半圆钨粉托盘8内部盛装的钨粉上，保证钨粉与氟气的接触量，有助于加速氟化反应；三个L状拨杆105在跟随炉门101转动开合时可于三个轨道条501的内部往复滑动，且通过L状拨杆105的动力传递，炉门101在转动开合时可带动三处驱动机构5前滑并啮合驱使六个布气管6从三个圆形钨粉托盘的顶端上方转动脱离，避免布气管6横档于圆形钨粉托盘的上方空间中，阻碍圆形钨粉托盘的拆装和其内部钨粉的装卸，同时省去人工手动驱使六个布气管6摇摆脱离的麻烦，使用方便省力。

[0040] 本实施例中，每处所述锤振机构7主体由两个支撑板以及转动安装于两个支撑板前端的金属导轮组成，两个支撑板尾端上方固定安装有配重块701，所述两个支撑板尾端与L状支撑板103的竖撑部分通过拉簧贯穿配合，所述配重块701与L状支撑板103的横撑部分贴靠且能够滑动；每个所述半圆钨粉托盘8外壁上部呈环形阵列固定安装有梯形斜块802，下部呈环形阵列固定安装有多个半圆柱块801，所述梯形斜块802与所述金属导轮接触；每个所述星形架401的架端均设置有半圆轴槽，所述半圆柱块801与半圆轴槽滑动插接。电机驱动转轴4转动，转轴4转动时带动星形架401转动，星形架401转动会带动两处半圆钨粉托盘8组成的圆形钨粉托盘转动，圆形钨粉托盘内的钨粉跟随转动与左右两个布气管6吹出的氟气进行较为全面的接触，避免氟气循环流通不够充分造成氟化反应不够均匀，影响氟化钨的制备质量，且在圆形钨粉托盘旋转的同时通过一圈梯形斜块802以及其斜面导向原理还可驱使两处配重块701间歇性的往复滑动对圆形钨粉托盘进行冲击震动，使圆形钨粉托盘内部的钨粉进行翻滚搅动并充分彻底的与氟气接触反应，避免钨粉静置互相阻挡遮蔽不能与氟气全面接触氟化，致使钨粉出现漏氟化的情况，进一步提升了氟化反应的均匀性和氟化钨的制备质量。

[0041] 在另一实施例中可将电热加温装置2替换为送风式电热装置，通过送风装置的加持可使热量更为均匀的于烘炉1内部循环流通，有效减小烘炉1内部各高度层中的温差，有利于再一步提升氟化反应统一性和氟化钨的制备质量；本实施例中采用的电热加温装置2或送风式电热装置均为市面上能购买到的现有装置。

[0042] 本实施例制备六氟化钨的氟化炉的工作原理：

[0043] 首先将两处氟气进管3接入外部气源通入氟气，由于氟气进管3与布气管6连接，氟气可进入布气管6并通过布气管6底部的出气槽吹向半圆钨粉托盘8内部盛装的钨粉上，保证钨粉与氟气反应进行氟化；

[0044] 开启烘炉1顶部的电机，电机驱动转轴4转动，转轴4上固定套装的星形架401跟随转动，星形架401上对接插装由两处半圆钨粉托盘8组成的圆形钨粉托盘，而每个半圆钨粉托盘8外壁设置的半圆柱块801能够在三处星形架401转动时，将三处星形架401的旋转动力传递给与之连接的半圆钨粉托盘8，且限位半圆钨粉托盘8的转动，从而两处半圆钨粉托盘8内盛装的钨粉跟随转动与布气管6向下吹出的氟气进行较为全面的接触；由于锤振机构7上的金属导轮与半圆钨粉托盘8周侧的梯形斜块802接触，因此当圆形钨粉托盘转动时，锤振机构7上的金属导轮会滑过梯形斜块802，根据斜面导向原理可驱使锤振机构7上的配重块701间歇性的沿圆形钨粉托盘的径向往复滑动对圆形钨粉托盘内的钨粉进行冲击震动，使钨粉进行翻滚搅动并充分彻底的与氟气接触反应，避免钨粉静置互相阻挡遮蔽不能与氟气全面接触氟化；配重块701能够增大锤振机构7的惯性冲击力，且锤振机构7与L状支撑板103通过拉簧连接，L状支撑板103上的两处拉簧可自动回拉驱使锤振机构7复位。

[0045] 由于炉门101上设置有L状拨杆105，且L状拨杆105与驱动机构5上的轨道条501插接配合，因此在开合炉门101时，L状拨杆105会跟随炉门101转动，在轨道条501的内部往复滑动，打开炉门101时通过L状拨杆105的动力传递，使驱动结构5向前滑动，由于驱动结构5和布气管6啮合连接，因此会带动布气管6从圆形钨粉托盘的顶端上方转动脱离，避免布气管6横档于圆形钨粉托盘上方空间中，阻碍圆形钨粉托盘的拆装和其内部钨粉的装卸。

[0046] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。