Un aparat pentru fabricarea de cristale de diamant artificiale

Utilizați. Planta este proiectat pentru a produce cristale de diamant sintetic. Este cunoscut faptul că un arc electric suficient de puternic între electrozi de carbon plasate în hidrogen mediu comprimat (circa 20 atmosfere), materialul electrodului topește, devenind o topitură de carbon lichid, care într-un timp scurt, se evaporă și se transformă într-un grafit obișnuit. REZUMATUL INVENȚIEI Instalația propusă care permite în doar o fracțiune de secundă, lăsând timp pentru evaporarea lichidului, eliminarea curentului de gaz presurizat topi turbionare a arcului electric, și să-l transporte în agentul frigorific lichid, în care topitura de carbon fiind răcit rapid cristalizeaza în diamant. Acest lucru se realizează prin aceea că capetele electrozilor cărbunoase sunt scufundate în gâtul de evacuare al camerei etanșe la gaze, care se suprapune peste robinet cu sertar glisant. La deschiderea unui electrod inferior poarta la rândul său, se deschide în carbon lichid se topesc mai rece. 3 z.p.f BACKGROUND il 2.

Propunerea se referă la instalațiile de producere a cristalelor de diamant artificiale ale materiei prime cărbunos, la o temperatură ridicată și într-o atmosferă de gaz de hidrogen și hidrocarburi presurizate. Pot fi încorporate în industria metalurgică pentru producerea unui produs secundar la scară industrială, ca un relativ mare de cristale dimensiune diamant cu o gamă largă de culori, duritate și de înaltă defalcare calitate folosind transformatoare electrice cu centrale din oțel electrice unitare ridicate în timpul prelucrării cuptoare de nefuncționare între succesive de topire.

Cunoscutul plantă, în care un produs secundar se obține aleator sub formă de cristale de diamant microscopice produse prin arderea hidrocarburilor gazoase în torțele cu plasmă karibdno funingine-magazine, în scopul de a obține funingine tehnice.

Aparat cunoscut pentru construirea de diamant pe semințe de diamant prin descompunerea termică a hidrocarburilor gazoase la presiuni sub presiunea atmosferică.

Este cunoscut faptul că încălzirea cristalelor relativ mari de diamante naturale (carbon cu 1,5-4,8% cenușă) cristale de diamant incep sa transpire picaturi topi de carbon pe suprafața lor.

Acestea și alte proprietăți ale carbonului permis crearea instalației stabilite mai jos pentru a obține cristale de diamant artificiale.

Un dispozitiv pentru producerea de diamant într-o descărcare în plasmă, care cuprinde un recipient cu un lichid de răcire [1] Produsul final sub formă de cristale de diamant mici, cu o granulație de la microscopice la 0,2 mm poate fi utilizată doar pentru necesitățile de întreținere a sculei.

Aparat cunoscut pentru producerea topiturii de carbon, care a fost obținut în 1915, oamenii de știință Lumer.

Se remarcă faptul că formarea de cărbune grafit la temperaturi de 2200-2800; o impurități C cenușă prezente în cantități suficiente în cărbune se evaporă aproape complet. Lăsând doar urme. Cu toate acestea, cristale de diamant naturale se observă prezența impurităților de cenușă până la 4,8% Acest lucru înseamnă că, în timpul formării de cristale de diamant pentru a îndepărta impuritățile din topitură de cenușă de carbon nu este suficient timp pentru evaporarea completă. Și acest lucru împiedică în mod evident, prezența impurităților în cenușă de topitură și răcirea intensivă rapidă, care a creat condiții pentru nucleația și condiții pentru majoritatea topiturii de carbon cristalizare în diamant în loc de grafit, așa cum se observă în condiții uzuale, comportarea carbonului la temperaturi ridicate.

Scopul acestei propuneri este de a oferi o relativ mare de carbon cristal de diamant sintetic din topitură.

Scopul este atins prin faptul că în dispozitivul cunoscut, care include camera etanșă la gaz umplut cu gaz comprimat și mediu de hidrogen, electrozi de carbon, un sistem de reglare a electrozilor la convergența lor și gestionarea sarcinii electrice, în conformitate cu propunerea vârfurilor de electrozi sunt scufundate în gâtul de evacuare al camerei etanșe la gaze, acoperit cu o boltă sferică din material refractar, prevăzut cu o gură de trecere în formă de pâlnie, prin care a trecut montat vertical electrod, care este format în jurul deschiderii, care se extinde în zona de contact vertical și orizontal instalat în electrod, în spatele căruia canalul de ieșire continuă, și este instalat o poarta robinet de închidere, și în timpul mișcării canalului de gaz din spatele trece în soclu, marginea inferioară a cărei imersată în agentul de răcire lichid care umple capacitatea instalată mai mică de colectare servind pentru colectarea materialului lichid electrod flux de produs care au fost acumulate în arc electric, în care electrodul orizontal și o poarta supapă de închidere dispus să simultan timpul porți în jurul axei sale orizontale cu 90 o. decât calea ușurată de ieșire atmosfera de gaz hidrogen comprimat, interesant calea mișcării sale produsului lichid consumul de electrod în arc și accelerează viteza mișcării sale, dump-l în refrigerant lichid Diferența esențială a instalației propuse a cunoscut anterior este acumulat într-o topitură cu arc electric materialul de electrod este îndepărtat din arcul printr-o serie de noi noduri suplimentare de aducere într-o instalație cunoscută, care creează condiții pentru transport se topesc aproape instantanee carbon în exteriorul camerei etanșe la gaz și agentul de răcire lichid.

Odată cu inversarea simultană a electrodului orizontal și supapa de poarta de la 45-90 o. presiunea fluxului de hidrogen comprimat vortex gaz plesnirea camera etanșă la gaze, prin trecerea gâtului prins în zona arcului electric, în care fluxul de gaz care captează materialul de electrod se topesc și o transmite prin poarta supapă deschisă, și apoi la pâlnia de evacuare și un agent de răcire pentru răcirea forțată intensă.

Cele de mai sus este ilustrat prin desene.

FIG. 1 prezintă o secțiune longitudinală a instalației propuse; FIG. 2 - forma geometrică a electrozilor și poziția spațială a acestora în lucrare.

Instalația constă din camera etanș la gaz 1, electrodul orizontal 2, electrodul vertical 3, ramura conducta 4, o boltă sferică 5, șuber 6, un rezervor de colectare 7, un holbează optic 8.

Camera 1 este umplut cu un mediu de hidrogen gazos comprimat. Electrozii 2 și 3 sunt mobile în convergența lor. Vent pâlnie 4 începe și se termină clopot cufundat în rezervorul unui lichid de răcire 7. Sferic arc refractar 5 este acoperit. Vana 6 este formată pe deschiderea de mare viteză. 8 este echipat cu o lumina zilei ecrane de absorbție a luminii. Unitatea este echipată dispozitive de controlul parametrilor de proces. Măsurată: sarcină electrică, presiunea gazului protector, temperatura arcului electric. observate vizual prezența unei faze lichide de carbon într-un arc electric. Compoziția gazelor este determinată dintr-o serie de hidrocarburi pure și hidrogen, purificat anterior de oxigen liber. Agentul de răcire lichid poate fi un ulei vegetal și ulei petrolier lichefiat. Materiale pentru fabricarea electrozilor poate fi: grafit tehnic negru pur și purificat prin adăugarea la aceasta de 4-10 Teplogorsk depozit lemn de frasin, servind drept catalizatori și cărbune din același domeniu obținut prin sublimarea volatile, la temperaturi de 800-1300 ° C în atmosferă de gaz protector (4-6 hidrogen echilibru azot).

Mina cărbune de lemn ales intamplator. Se presupune că cristalele de diamante minat în minele din jurul muntelui „cald“ oraș Teplogorsk în Urali, produs de furtuni cu descărcări electrice evacuărilor care afectează pinilor carbonizate care cresc acolo pe pantele muntelui și apoi spălate de ploaie, au ajuns pe talpa muntelui , în cazul în care el este în prezent minele de diamante câmp Teplogorsk. Munții Ural vizitați site-ul furtuni superputernici și de multe ori aranja incendii. Mai mult, compoziția solului cenușii munte favorizează acumularea impurităților specifice din cărbune locale, din care Teplogorsk locale au format cristale de diamant, deoarece topi de carbon din acești cărbuni putin sensibile la evaporarea și răcirea topiturii de cărbune carbon apa de ploaie se transformă într-un cristal de diamant. Din acest motiv, compoziția electrozilor și servește câmp Teplogorsk cărbune moale.

Lianții pentru producerea electrozilor carbonici pot fi utilizați lianți organici: ulei de uscare naturală, compuși organici adezivi și derivați diverse rășini de distilare din petrol și cărbuni cocsificare.

Pentru fabricarea electrozilor cu o rezistență electrică minimă, în greutatea pulberii carbonică poate fi adăugat la pulberea de particule este cupru. Când temperatura de ardere a cuprului cu arc electric se evaporă complet.

Este de remarcat faptul că unii dintre parametrii și condițiile de proces menționate mai sus, inclusiv temperatura de sublimare moale volatile, aleasă întâmplător. În aceste condiții temperaturi de sublimare și volatile trebuie păstrate în mangalul impuritățile de cenușă.

Este de dorit să se considere că cea mai bună stabilitate arc electric opțiune între electrozi și debitul preferat în timp ce materialul electrodului superior se realizează atunci când un curent electric constant, în comparație cu un curent alternativ. Recent, cuptor cu arc în industria oțelului, este transformată în curent continuu.

Dispozitivul funcționează după cum urmează.

După instalarea unui nou lot de electrozi carbonice 2 și 3, camera 1 este purjat cu gaz inert (3-6 hidrogen echilibru azot) pentru a îndepărta camera de prezența oxigenului liber. Apoi, când amortizoarele valva închise etanș 6 umplut camera de lucru cu hidrogen gazos. În acest caz, disponibile în celula 1, un gaz de ecranare este evacuat printr-o lumânare specială. La atingerea presiunii de 20 atmosfere de mai sus în camera de lucru cuprinde arc electric și operatorul instalației prin intermediul unui dispozitiv optic special, lumina zilei 8 începe să monitorizeze starea arcului electric.

Pe parcursul monitorizării arcului electric, operatorul selectează parametrii optimi de proces: presiunea de funcționare a temperaturii gazului în arc electric, arcul dintre electrozii și mărimea sarcinii electrice, care pot contribui la apariția unui arc electric într-o primă porțiune a materialului topit și top cultivarea electrodului carbonifer masa acestuia. În aceste metode de selectare a parametrilor optimi, activitatea operatorului este redus, de fapt, la metodele obișnuite de lucru de sudori cu experiență, și în aceeași ordine de lucru suficient de profesionalism al operatorului de plante.

Când topiturii în arc atinge masa maximă posibilă, operatorul într-un anumit fel, include rotirea simultană performanță sequencer a electrodului orizontal 2 în jurul axei sale la 45-90 o și poarta de deschidere a supapei 6. Această comandă este realizată într-o rată selectată, care promovează compactitate maximă extragere se topesc numai materialul de electrod al arcului electric și compactitatea transportului său în lichidul de răcire lichid. Acest lucru se realizează cu care rulează o anumită experiență de către operatorul de plante.

După efectuarea rotației electrodului orizontal de comandă 2 și supapa de deschidere slide 6 în ritmul dreapta, doar o fracțiune de secundă, presiunea debitului de gaz de hidrogen comprimat, topitura de carbon este îndepărtat din arcul electric și purtat de același flux de gaz este transportat într-un recipient colector 8, să se scufunde l în lichidul de răcire din cauza care rezultă în calea sa de mișcare pe rezistența la curgere enertsionnoy în masă topită, așa cum gaz sub presiune în același timp, este evacuat prin soluția de agent de răcire lichid în exteriorul supapei de evacuare priza 4 al camerei etanșe la gaze.

Topitura de carbon de colectare-container 7 devine în răcire intensivă în exces și de aceea cristalizează în diamant, iar primul ciclu este de peste.

În timpul primului ciclu poate continua pentru un număr de cicluri de funcționare succesive pentru ciclul următor se reduce presiunea hidrogenului în interiorul camerei la 20 atmosfere, de asemenea, toate așa cum este descris mai sus, se repetă în oglindă.

Prin repetarea ciclurilor în camera de purjare cu gaz de protecție nu este nevoie, adică. K. În acest caz, este reținută în camera din cauza rezidual fluid barieră de presiune la canalul de evacuare 4. Aceasta exclude aerul de aspirație și formarea unei atmosfere explozive. Pentru aceeași supapa de lichid instalat în jurul bobine electrice pentru scântei de ardere care iese de sub hidrogenul lichid obturator decât hidrogenul produs pentru aspirarea utilizării sale.

Instalația este proiectată pentru o calitate comercială la scară diamant și dimensiunea nu sunt inferioare diamante naturale. În același timp, cu un efort minim asupra producției lor.

întreprinderile metalurgice cu cuptor electric și fum de producție la fața locului-carbid, punerea în aplicare și funcționarea instalației propuse sau un set de instalații nu reprezintă nici o dificultate pentru punerea în aplicare a acestora, t. Pentru a. Pentru a face acest lucru, companiile siderurgice au toate caracteristicile și materiile prime. Lucrările la punerea în aplicare a propunerilor pot fi făcute servicii companie puterea, t. Pentru a. Ele sunt legate de performanța și scopul de a obține se topește. Prin urmare, rentabilitatea economică a auto-evidente propuse.

1. Un aparat pentru fabricarea de cristale de diamant artificial din carbonul din topitură care conține camera etanșă la gaze și electrozii carbonice, caracterizat prin aceea că camera este umplută cu mediu gazovodorodnoy comprimat și este prevăzut cu un sisteme de canale de ieșire și de control al poziției pe verticală și orizontală a electrozilor privind convergența lor și sarcina electrică de reglare parametri, în care capetele electrozilor plasați în gâtul de evacuare al supapei amortizor închidere suprapusă, care a fost extins soclu canal, ale cărui margini sunt omise un recipient de lichid lichid de răcire-colectare, și un electrod orizontal și o valvă configurată să se rotească simultan în jurul axelor lor la 45 90 o.

2. Instalație conform revendicării. 1, caracterizat prin aceea că materialul carbonifer de electrozi de grafit și carbon tehnic, drept catalizator suplimentar conține 2 la 10% cenușă de lemn.

3. Dispozitiv conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că lemnul utilizat este de preferință moale Teplogorsk depozit Ural.

4. Instalație conform oricăreia dintre revendicările. 1 martie caracterizat prin aceea că agentul de răcire lichid de ulei vegetal și un ulei mineral din petrol utilizat.