【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及冶金反应器，特别是涉及一种用于气基还原冶金的石墨坩埚及方法。
技术介绍
1、石墨具有优良的导热性及耐高温性，在高温环境中热膨胀系数小，在迅速升温、降温的条件下具有较高的稳定性，同时还具有优良的化学稳定性，对强酸强碱溶液不会发生反应。石墨坩埚采用片状晶质类型石墨，通过了高温煅烧、机压成型、树脂结合剂一系列加工后制备形成的，化学性质十分稳定，具有耐高温、抗氧化、灰分低等特性，广泛用于高纯的金属冶炼，其既作装料容器的同时也可以作为发热体，且冶炼过程中不参与任何化学反应，对金属的污染较小。因此，石墨坩埚被广泛用于铁金属的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。
2、在气基还原冶金过程中，除了升温、保温等控制系统和反应气体流量的工艺参数外，坩埚的设计对冶炼过程中还原性气体的消耗也有很大的影响。目前使用的石墨坩埚经历了从单坩埚、双坩埚到悬浮坩埚的演变，在冶金过程中都只是承担着装料容器和发热体的作用，存在热量传递速度慢、对还原反应气体利用率低、冶炼生产周期长等缺点，不利于提高生产效率和降低成本。
3、现有公开号为cn202792949u的中国技术专利公开了将石墨坩埚主体设计为圆柱状，且坩埚内壁与坩埚轴向呈一定夹角，结构简单、加工方便能够实现悬浮坩埚的方便放置与取出，但未解决还原性气体浪费的问题。现有公开号为cn2594275y，名称为“石墨坩埚组件”，该专利公开了一种石墨坩埚组，包括坩埚和坩埚盖，所述坩埚的内部为环形槽中心设有通孔，坩埚为两个，上下同心设置，在上下坩埚之间设有隔埚盖，在上坩埚的上部设有坩埚盖；该专
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种用于气基还原冶金的石墨坩埚及方法，可以使还原反应气体在石墨坩埚中分散扩散的同时形成回流，使得还原气体与物料充分接触，提高产能，以解决针对气基还原冶金中现有石墨坩埚生产周期长、还原性气体利用率低的技术问题。
2、本申请实施例第一方面提供一种用于气基还原冶金的石墨坩埚，包括石墨坩埚主体，所述石墨坩埚主体的两端设置有气体导流盖，所述气体导流盖上设置有密集的筛状通孔。
3、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述气体导流盖上向所述石墨坩埚主体内部凸起设置，所述凸起与所述石墨坩埚主体端口相适配，所述凸起部位与所述气体导流盖连通设置，所述凸起部位周围同样设置有密集的筛状通孔。
4、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述凸起呈圆柱台状结构。
5、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述石墨坩埚主体呈两端开口的圆筒状结构，且所述气体导流盖与石墨坩埚主体之间留有用于装载物料的容纳空间。
6、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述凸起部位周围还设置有外螺纹，所述石墨坩埚主体端口设置有与外螺纹相适配的内螺纹，所述凸起和石墨坩埚主体螺纹连接。
7、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述通孔的直径小于10mm。
8、本申请实施例第二方面还提供一种气基还原冶金的方法，采用上述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，包括以下步骤：
9、首先将下方的气体导流盖装在石墨坩埚主体底部，使反应气体通过下方的气体导流盖周围侧面通孔分散进入石墨坩埚中，在石墨坩埚装载物料，固定上方的气体导流盖在石墨坩埚主体顶部，流入石墨坩埚中的多余未参与反应的气体，由于上方的气体导流盖的阻挡，不会直接流出坩埚，阻挡后多余的反应气流在坩埚中形成回流，再次与物料接触参与反应，反应结束后，拆卸气体导流盖，将物料从石墨坩埚主体中倒出。
10、本申请实施例与现有技术相比，具有如下有益效果：
11、1、提高还原性气体的利用率：本申请实施例中石墨坩埚在冶炼过程起到装料容器和发热体作用的同时，通过凸起及筛状通孔气体导流盖的设计，能够使进入石墨坩埚的还原性气体不直接排除，而是产生回流，在石墨坩埚中充分分散，使多余的未反应气体再次利用参与反应，使反应气体能够充分被利用，减少浪费，提高还原性气体的利用率并降低成本；
12、2、有效提高生产效率并进一步降低成本：本申请实施例石墨坩埚可使冶金过程中还原性气体与物料充分接触，缩短冶炼生产周期，减少还原性气体用量的同时保证还原反应效果，有效提高生产效率并进一步降低成本。
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1.一种用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，包括石墨坩埚主体，所述石墨坩埚主体的两端设置有气体导流盖，所述气体导流盖上设置有密集的筛状通孔。
2.根据权利要求1所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述气体导流盖上向所述石墨坩埚主体内部凸起设置，所述凸起与所述石墨坩埚主体端口相适配，所述凸起部位与所述气体导流盖连通设置，所述凸起部位周围同样设置有密集的筛状通孔。
3.根据权利要求2所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述凸起呈圆柱台状结构。
4.根据权利要求1所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述石墨坩埚主体呈两端开口的圆筒状结构，且所述气体导流盖与石墨坩埚主体之间留有用于装载物料的容纳空间。
5.根据权利要求2所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述凸起部位周围还设置有外螺纹，所述石墨坩埚主体端口设置有与外螺纹相适配的内螺纹，所述凸起和石墨坩埚主体螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述通孔的直径小于10mm。
7.一种气基
...【技术特征摘要】
1.一种用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，包括石墨坩埚主体，所述石墨坩埚主体的两端设置有气体导流盖，所述气体导流盖上设置有密集的筛状通孔。
2.根据权利要求1所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述气体导流盖上向所述石墨坩埚主体内部凸起设置，所述凸起与所述石墨坩埚主体端口相适配，所述凸起部位与所述气体导流盖连通设置，所述凸起部位周围同样设置有密集的筛状通孔。
3.根据权利要求2所述的用于气基还原冶金的石墨坩埚，其特征在于，所述凸起呈圆柱台状结构。
4.根据权利要求1所述的用于气基还原冶金的石...
【专利技术属性】
技术研发人员：张茂，周桐，柳清菊，肖斌，张瑾，张裕敏，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：
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