区熔转化装置的制作方法

1.本实用新型涉及元素磷的制备，具体涉及一种区熔转化装置。


背景技术：

2.红磷用于合成磷化合物半导体的主要材料之一，可用于合成磷化铟、磷化镓等化合物半导体，也可用作ic掺杂的固态磷源。目前生产高纯红磷的方法基本都是采用黄磷(白磷)直接转化为红磷，转化形式大致分为常压转化以及高压转化。其中常压转化是将黄磷(白磷)在一个大气压状态下按照梯度逐步升温进行转化；高压转化是在温度为300℃左右，一定压力下进行，最后充入容器内总的惰性气体压力最高可达到10个大气压下逐步将黄磷转化为红磷。常压转化相较于高压转化具有风险小、成本低以及质量稳定等优点，作为现目前主流的转化方法。但常压转化所产出的红磷纯度达到7n及以上有很大难度，而我们公司通过实验发现，提纯还原后的高纯黄磷(白磷)在转化阶段加入区域熔炼工艺对生产7n及以上超高纯红磷有关键作用。因此，需要一种特制的装置，能够在黄磷(白磷)转化成红磷过程中，加入区域熔炼技术提高转化纯度。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种区熔转化装置，已解决现有黄磷在转化过程中纯度不高的问题。
4.根据本实用新型的实施例，一种区熔转化装置，包括底座、设于底座表面的支撑台以及加热黄磷转化的转化炉；所述转化炉设置在支撑台的内部；所述底座表面设有移动物料的移动组件；
5.所述移动组件包括螺纹杆、支撑块、放置壳体以及存放仓；所述放置壳体设于转化炉的内部，且两端分别与转化炉外部连通；所述支撑台的表面开设有与放置壳体连通的放置口；所述螺纹杆沿转化炉长度方向转动设置在支撑台与底座表面之间；所述支撑块滑动设置在底座表面，并与螺纹杆螺纹连接；所述螺纹杆一端动力连接有第一驱动电机；所述存放仓一端穿设于放置壳体，另一端与支撑块表面连接；所述支撑台的表面设有围绕在放置口外侧的固定环；所述固定环的内侧连接有环形并排设置的热介质循环管和冷却介质循环管；所述热介质循环管位于靠近转化炉的一侧；所述存放仓的内部开设有用于放置黄磷的腔室，且表面均在热介质循环管和冷却介质循环管的覆盖范围内。
6.实用新型的技术原理为：对黄磷进行转换提纯时，将黄磷放置在存放仓内，启动驱动电机，驱动电机带动螺纹杆转动，由于螺纹杆螺纹连接有滑动设置在底座表面的支撑块，支撑块的表面与存放仓一端连接，存放仓的另一端穿设于放置壳体；螺纹杆转动将带动存放仓超放置壳体内移动；存放仓移动的同时，启动热介质循环管和冷却介质循环管，由于存放仓表面均在热介质循环管和冷却介质循环管的覆盖范围内，且热介质循环管位于靠近转化炉的一侧；存放仓先后经过冷却介质循环管和热介质循环管，当放置黄磷的存放仓在热介质循环管的加热下，其内部的杂质会朝向另一侧冷却介质循环管移动；当存放仓缓慢移
动并完整经过冷却介质循环管和热介质循环管后，通过区域熔炼技术可知黄磷内部的杂质会集中堆积在一侧，其余的黄磷会提高纯度；当存放仓完整进入放置壳体的内部时，转化炉开始加热，并将黄磷进行转化成红磷，转化完成后即可通过驱动电机反转取出存放仓内部的红磷。
7.优选的，所述转化炉与支撑台转动连接；所述移动组件设有两件，两件所述移动组件分别位于转化炉的两侧；两件所述放置壳体关于转化炉轴心对称设置；所述放置口、固定环、热介质循环管以及冷却介质循环管也设有两件，并分别与放置壳体配合设置；所述螺纹杆穿过支撑台并与两个支撑块螺纹连接，且螺纹旋向相反；所述支撑块与存放仓均可拆卸连接；所述支撑台的内部设有驱动转化炉转动的第二驱动电机。
8.通过采用上述技术方案，设置两件移动组件，可以同时转换两组黄磷，提高生产效率；并且当存放仓表面进入放置壳体时即可是转化炉开始加热，此时拆开支撑块与存放仓，然后通过第二驱动电机带动转化炉转动180
°
后，再将支撑块与相对应的存放仓固定连接，并带动存放仓以放入转化炉时的速度复位，由于存放仓进入转化炉之前会缓慢经过冷却介质循环管和热介质循环管进行区域熔炼，并且进入转化炉的存放仓就被进行加热，所以缓慢取出存放仓能够平衡加热时间。
9.优选的，所述支撑块靠近存放仓的表面嵌合有电磁铁；所述存放仓的两端均设有与电磁铁通电后相互吸引的连接块。
10.通过采用上述技术方案，能够控制电磁铁的断电得电来控制支撑块与存放仓的连接关系。
11.优选的，所述支撑块靠近转化炉的表面均开设有凹槽；所述凹槽与固定环配合设置。
12.通过采用上述技术方案，凹槽与固定环配合时，能够使支撑块完全贴合支撑台表面，能够将存放仓放入放置壳体内部的同时，也能起到一定密封作用，放置转化炉内部的热量散失。
13.优选的，所述存放仓的表面转动连接有两个闭合内部腔室的盖板；两个所述盖板关于存放仓对称设置。
14.通过采用上述技术方案，两个盖板的设计能够方便工作人员取放内部黄磷或红磷。
15.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
16.1、通过转化炉、移动组件、热介质循环管以及冷却介质循环管的配合，能够使将要转化的黄磷预先通过区域熔炼技术进行提纯，提高了黄磷的纯度，并以此来提高转化成红磷时的纯度；
17.2、设置两个移动组件能够同时对两组黄磷进行转化，并且通过第二驱动电机以及转化炉的配合，能够使进过区域熔炼后的黄磷及时进行加热转化，同时进行转化与区域熔炼，也能够保证黄磷的转化时长以及质量，提高了工作效率。
附图说明
18.图1为本实用新型一种区熔转化装置结构示意图；
19.图2为本实用新型支撑块与存放仓结构示意图；
20.图3为本实用新型固定环结构示意图；
21.图4为本实用新型支撑台剖视图。
22.上述附图中：1底座、2支撑台、3转化炉、4螺纹杆、5支撑块、6放置壳体、7存放仓、8放置口、9第一驱动电机、10固定环、11热介质循环管、12冷却介质循环管、13第二驱动电机、14电磁铁、15连接块、16凹槽、17盖板。
具体实施方式
23.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明：
24.如图1至图4所示，一种区熔转化装置，包括底座1、设于底座1表面的支撑台2以及加热黄磷转化的转化炉3；转化炉3转动设置在支撑台2的内部，且表面环形设置有凹陷于表面的齿条；支撑台2的内部设有第二驱动电机13，第二驱动电机13的输出轴与齿轮动力连接；底座1表面设有移动物料的移动组件；
25.移动组件包括螺纹杆4、支撑块5、放置壳体6以及存放仓7；放置壳体6设于转化炉3的内部，且两端分别与转化炉3外部连通；支撑台2的表面开设有与放置壳体6连通的放置口8；螺纹杆4沿转化炉3长度方向转动设置在支撑台2与底座1表面之间；支撑块5滑动设置在底座1表面，并与螺纹杆4螺纹连接；螺纹杆4的右端动力连接有第一驱动电机9；存放仓7的一端穿设于放置壳体6，另一端与支撑块5表面可拆卸连接；支撑台2的表面设有围绕在放置口8外侧的固定环10；固定环10的内侧连接有环形并排设置的热介质循环管11和冷却介质循环管12，其中热介质循环管11位于靠近转化炉3的一侧，热介质循环管11和冷却介质循环管12均通过管道与外部动力源连通；存放仓7的内部开设有用于放置黄磷的腔室，且表面均在热介质循环管11和冷却介质循环管12的覆盖范围内；存放仓7采用导热优良的金属材料制成，例如铜，能及时将热介质循环管11和冷却介质循环管12的温度传递到内部的黄磷；
26.移动组件设有两件，两件移动组件分别位于转化炉3的两侧；两件放置壳体6关于转化炉3轴心对称设置；放置口8、固定环10、热介质循环管11以及冷却介质循环管12也设有两件；两个放置口8也关于转化炉3轴心对称设置，并且放置口8分别与放置壳体6配合设置，能够使存放仓7穿出；其中两个支撑块5的水平高度并不相同，这样的设计能够使支撑块5与两个放置口8相互配合；螺纹杆4的两端穿出支撑台2并与两个支撑块5螺纹连接，且螺纹旋向相反，控制第一驱动电机9能够使两个支撑块5做反向运动；
27.支撑块5靠近存放仓7的表面嵌合有电磁铁14；存放仓7的两端均设有与电磁铁14通电后相互吸引的连接块15；支撑块5靠近转化炉3的表面均开设有环形的凹槽16，环形的凹槽16与固定环10配合设置；存放仓7的表面转动连接有两个闭合内部腔室的盖板17，两个盖板17关于存放仓7对称设置，盖板17也采用与存放仓7相同的材料制成，且表面设有方便开启的把手或槽体。
28.本技术实施例实施原理为：
29.需要对黄磷进行转化提纯时，先将黄磷分别放入两个存放仓7内，然后启动第一驱动电机9、热介质循环管11以及冷却介质循环管12，使支撑块5带动存放仓7朝向转化炉3方向运动，当存放仓7内部的黄磷依次穿过冷却介质循环管12以及热介质循环管11时，改变移动速度并缓慢通过，根据区域熔炼原理，黄磷内部的一部分杂质会堆积在远离转化炉3的一侧；当经过提纯后的黄磷进入转化炉3后，转化炉3开始对其进行加热转化，由于黄磷是缓慢
进入转化炉3中的，各个位置的黄磷加热时间有一定间隔；当转化炉3加热至一段时间后，控制电磁铁14断电，此时支撑块5与其配合的存放仓7断开连接，并启动第二驱动电机13，第二驱动电机13带动转化炉3转动180
°
后停止，再次对电磁铁14通电，支撑块5与另一个存放仓7固定，完成存放仓7的对调；启动第一驱动电机9，使存放仓7缓慢移出转化炉3，并将进入时的间隔时间补回来，保证存放仓7内部各个位置的黄磷受热时长一样；当存放仓7完整退出转化炉3后，即可打开盖板17，取出内部的红磷，完成黄磷的转化提纯。
30.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。