專利名稱：高純鋁提取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鑄造冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純錫提取裝置。
二背景技術(shù)：
目前我國(guó)在有色金屬的冶煉提純方面， 一般均采用真空技術(shù)與電 磁感應(yīng)加熱撥拌和電磁感應(yīng)區(qū)與熔煉鍋相對(duì)緩慢移動(dòng)的兩種方法，即 所謂定向凝圃法和區(qū)域熔煉法，而在這兩種工藝技術(shù)中，又大都采用 臥式電磁感應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)。而此種臥式爐的電磁感應(yīng)爐套為錄旋狀，熱 效率較低。坩鍋中的液態(tài)鋁是半充滿狀態(tài)，撹拌不充分、不均勻，提
純度低僅為99.996%,在提煉過(guò)程中，需將精鋁經(jīng)電磁感應(yīng)爐往復(fù)拉 移3—10次，甚至更多，也難生產(chǎn)出99.9995%以上的高純鋁，其效率 低，耗能高，產(chǎn)量低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，這就限制了高純鋁的推廣應(yīng)用。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種產(chǎn)品純度高、耗饞低、生產(chǎn)效率高 和結(jié)構(gòu)合理酌高純鋁提取裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案包括啦磁感應(yīng) 爐套、爐套內(nèi)由金屬外殼和石璺坩鍋組成的爐膽、支架賴提升機(jī)構(gòu)， 其特點(diǎn)是采用了立式葉片圃簡(jiǎn)形爐套和其內(nèi)安裝立式圓臺(tái)形酶爐膽 葉片圓筒形爐套的上部向外翻折的葉片端為三相電的接饞端，在爐套 的外擁安有保溫層，在上、下端分別安有絕緣、隔熱環(huán)形墊翻；立式 圓臺(tái)形爐膽為上粗下細(xì)結(jié)構(gòu)，上端開(kāi)有法蘭密封的進(jìn)出料口；提升機(jī) 構(gòu)安裝在爐膽的上部。
本實(shí)用新型由于采用了立式葉片園筒形的電 感應(yīng)爐套，其上部的葉片端接入三相交流電，這就改變了電流方向，原來(lái)臥式爐套的電 流是沿爐套柱面的切線方向流動(dòng)，而現(xiàn)在立式電磁感應(yīng)爐套的電流是 沿爐套的軸線方向流動(dòng)，這就使?fàn)t套成為異步電動(dòng)機(jī)的定子。爐套內(nèi) 圓臺(tái)形爐膽內(nèi)的精鋁被爐套加熱后，熔化成液態(tài)充滿在爐膽內(nèi)，這樣 爐膽坩鍋內(nèi)的鋁液就成為轉(zhuǎn)子，在爐套通入三相交流電時(shí)就形成旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)，使得爐膽坩鍋內(nèi)的鋁液轉(zhuǎn)子，始終繞爐膽軸線旋轉(zhuǎn)，作高速圓 周運(yùn)動(dòng)，使鋁液攪拌均勻，在離心力作用下，加之爐膽為上粗下細(xì)的 立式圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，此時(shí)緩慢提升爐膽，由于純金屬與其雜貭的初晶溫度 梯度效應(yīng)，使初晶溫度較雜質(zhì)高的金屬鋁首先凝固于上部的圃臺(tái)形坩 鍋壁上。而初晶溫度低于金屬鋁的雜質(zhì)，在臨界狀態(tài)下其仍保持液態(tài)， 并被旋轉(zhuǎn)著推向爐膽下端富集，從而有效地分離出精鋁中的雜質(zhì)，得 到了高純鋁。由于合理地利用重力、電場(chǎng)、電熱、流體力學(xué)和金相學(xué) 等方面的綜合技術(shù)效應(yīng)，使得在熔煉過(guò)程中提升爐膽時(shí)，凝圉界面無(wú) 斷層，而且一次性熔煉提純時(shí)間較臥式提純裝置縮短3小時(shí)以上；一 次性熔煉高純鋁的純度達(dá)99.9995%以上，相當(dāng)于臥式提純裝置拉移熔 煉5—15次的純度；精鋁原料的利用率提高5%;利用提升機(jī)構(gòu)將爐 膽拉出爐套外冷卻，節(jié)能、結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)化，耗電降低1600Kwh/t。四、
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是立式葉片豳筒形電磁感應(yīng)爐套的結(jié)構(gòu)示意圉。五具體實(shí)施方式
如圖所示，電磁感應(yīng)爐套7為葉片圓筒形，葉片上壤6有6個(gè)葉 片是三相電的接線端，三相電由此接入爐套7。在爐套7外側(cè)安有耐 火保溫層S，保溫層5表面用金屬片包裹，在爐套7的上、下端分別 安有環(huán)形石棉墊8，用以絕緣、隔熱；爐膽9為上粗下細(xì)的豳臺(tái)形結(jié) 構(gòu)。爐膽9外殼3用高強(qiáng)度的不銹鋼板制成，以使殼內(nèi)坩鍋l在充滿
鋁液時(shí)無(wú)斷層，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，能完成鋁液與雜質(zhì)的分離和結(jié)晶，爐膽
9上部法蘭密封的進(jìn)出料口，是將法蘭12、法蘭蓋14和二者之間的密 封圈13，用蠊栓23緊固密封的，在法蘭蓋14上設(shè)有觀察坩鋦1內(nèi)狀 態(tài)的內(nèi)窺鏡20、冷卻水套21和冷卻水套接口 22,在此爐膽9上部安 有冷卻水套16和水套接口 11和真空管接口 24,爐膽9的坩鍋1的上 口設(shè)有防止鋁液外濺的蓋板25,蓋板25上開(kāi)有一個(gè)與內(nèi)腔2相通的 真空抽氣孔26;爐膽9的提升機(jī)構(gòu)是由金屬吊鏈17、定滑輪18、鋼 絲繩19和巻揚(yáng)機(jī)27組成，提升機(jī)構(gòu)亦可采用橋式天車；爐套7和爐 膽9都置于支架4上，爐套7和爐膽9的結(jié)構(gòu)尺寸，依用戶需要而定。 圖中10為支撐圉，15為擴(kuò)大段。 下面以實(shí)例說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程。
本實(shí)例采用的電磁感應(yīng)爐套7直徑0.35 1,高0.9 1，葉片長(zhǎng)0.75m, 寬(U5m，厚0.012m。爐膽9高1.8m，上部直徑0.2細(xì)，下部直徑 0.20m,擴(kuò)大段15直徑0.35m,高0.2m。工作過(guò)程是先將常溫下洗 凈的鋁錠，定量投入爐膽9的坩鍋1內(nèi)，依次蓋上石墨蓋板2S，用嫁 栓23緊固法蘭蓋14,爐膽9放入爐套7內(nèi)，真空泵水泵分別接通爐 膽9上的寞空管口24、水套接口ll、 22,啟動(dòng)真空泵水泵工作，為爐 套7送電，電壓為3V,電流1600A,當(dāng)坩鍋1內(nèi)溫度達(dá)820TC時(shí)，恒 溫40分鐘，此時(shí)坩鍋1內(nèi)的鋁液高速旋轉(zhuǎn)攜拌分離雜質(zhì)，然后啟動(dòng)巻 揚(yáng)機(jī)27，使?fàn)t膽9以O(shè).Olm/分速度提升，此時(shí)電壓調(diào)為2.5V,電流 1100A,當(dāng)爐膽9全部移出爐套7時(shí)，停止為爐套7供電，隨之打開(kāi) 法蘭蓋14，取出鋁錠，其底部少部分含有雜質(zhì)的鋁錠，可去掉，其余 大部分為99.9995%以上的高純鋁。此后裝置迸入下一個(gè)生產(chǎn)循環(huán)。本 裝置經(jīng)試用證明，煉制時(shí)間短，節(jié)能、高效、產(chǎn)品純度高，其提純度 較臥式裝置提取的鋁提高6—15倍以上。
權(quán)利要求1、一種高純鋁提取裝置，包括電磁感應(yīng)爐套(7)，爐套(7)內(nèi)由金屬外殼(3)和石墨坩鍋(1)組成的爐膽，支架(4)和提升機(jī)構(gòu)，其特征是采用了立式葉片圓筒形爐套(7)和其內(nèi)安裝立式圓臺(tái)形的爐膽(9)；葉片圓筒形爐套(7)的上部向外翻折的葉片端(6)為三相電的接線端，在爐套(7)的外側(cè)安有保溫層(5)，在上、下端分別安有絕緣、隔熱環(huán)形墊圈(8)；立式圓臺(tái)形爐膽(9)為上粗下細(xì)的結(jié)構(gòu)，上端開(kāi)有法蘭密封的進(jìn)出料口；提升機(jī)構(gòu)安裝在爐膽(9)的上部。
2、 按照權(quán)利要求1所述的高純鋁提取裝置，其特征是爐膽(9) 上部的進(jìn)出料口，是將其上面的法蘭(12)、法蘭蓋(14)和二者之 間的密封困(13)，用蠊栓(23)緊固密封的。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的高純鋁提取裝置，其特征是在法 蘭蓋(14)上設(shè)有觀察坩鍋(1)內(nèi)狀態(tài)的內(nèi)窺鏡(20)、冷卻水套(21) 和冷卻水接口 (22)。
4、 按照權(quán)利要求1所述的高純鋁提取裝置，其特征是在爐膽(9) 上部安有冷卻水套(16)、水套接口 (11)和真空管接口 (24)。
5、 按照權(quán)利要求1所述的高純鋁提取裝置，其特征是在爐膽(9) 的坩鍋(1)的上口，設(shè)有防鋁液濺出的蓋板(25),蓋板(25)上開(kāi) 有一個(gè)與內(nèi)腔(2)相通的真空抽氣孔(26)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高純鋁的提取裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用了立式葉片圓筒形爐套和其內(nèi)的立式圓臺(tái)形爐膽以及爐膽的提升機(jī)構(gòu)，供給爐套的三相電流是沿爐套軸線方向流動(dòng)，這樣爐套就成為一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子，產(chǎn)生交變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而爐套內(nèi)的爐膽坩鍋中的原料鋁熔化后，鋁液就成為轉(zhuǎn)子，在交變磁場(chǎng)力的作用下，就會(huì)高速地繞爐膽軸線旋轉(zhuǎn)攪拌，分離出雜質(zhì)推向底部，然后提升機(jī)構(gòu)緩慢地將爐膽提出爐套逐漸冷卻提取出高純鋁，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、節(jié)能、高效，產(chǎn)品純度高。
文檔編號(hào)B04B5/00GK201003067SQ200620152459
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月25日
發(fā)明者佟福斌, 張福成, 衣慶波 申請(qǐng)人:佟福斌