专利名称：定向结晶法净化原铝装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金技术领域。
原铝中含有二十几种杂质元素，主要为铁和硅。两种杂质的存在严重影响铝材的质量。现有净化原铝的方法主要有三层液法、区熔法和有机铝电解法。上述三种方法均有能耗高、成本大的缺点。定向结晶法(也称偏析净化法)其原理类似于区熔法，都是利用在原铝凝固过程中杂质在液固两相间的分配比的差异来实现熔体净化。但区熔法，适于处理少量的高纯产品，而且成本高。定向结晶法具有能耗低、处理量大的优点，可用于大批量生产纯净铝。
本实用新型的目的在于为定向结晶净化原铝提供一种设备。
本实用新型由供电装置、搅拌器、加热装置、炉体、冷却装置和升降机构构成。炉体为电阻炉，其外层为钢制炉壳，里面用保温材料砌成，炉体的内层衬有内衬材料，待净化的原铝装在炉内。在炉子的上方装有搅拌器。搅拌器由调速器、电机、搅拌杆和搅拌桨组成。搅拌器固定在搅拌器支座上。搅拌杆的上端通过法兰与电机相连，下端有搅拌桨，搅拌桨和部分搅拌杆插入炉内铝液中，搅拌桨用高强石墨制成，4片桨叶联成一体，用螺纹连接形式固定在搅拌杆上。搅拌杆以耐高温不锈钢材料制成，其插入铝液部分外面罩有高强石墨套管。调速器可采用调压器或变频器，通过电缆分别与电机、供电装置相连。加热装置与供电装置相连，包含有控温装置、测温装置和加热件，测温装置由测温仪表及传感器组成。加热件用电炉丝制成，镶在炉体内，介于保温材料和内衬材料之间，加热功率为300--600KW。冷却装置采用循环水冷却，由蓄水池、流量控制器、冷却器等组成。升降机构为机械式升降机构，用来控制加热区与铝熔体之间的相对位置。
下面以附图
和实施例进一步叙述本实用新型的内容。
附图为本实用新型的结构示意图。
图中1．供电装置，2．电缆，3．炉壳，4．调速器，5．电机，6．连接法兰，7．搅拌杆，8．搅拌桨，9．搅拌器支座，10．加热件，11．控温装置，12．测温装置，13．炉体内衬，14．冷却器，15．炉体，16．升降机构，17．流量控制器，18．蓄水池使用本实用新型，首先调整控温装置和测温装置，使偏析净化炉升温至预控温度；将电解原铝装入偏析净化炉内；控制升降机构，合理选择加热区与铝熔体之间的相对位置，使铝熔体刚好在加热区中间，当开始定向凝固时，熔体相对于加热区下移；将搅拌桨插入到铝熔体中，开动搅拌装置，控制调速器，选择合适的搅拌速度，搅拌铝熔体；将测温热电偶插入到铝熔体中，当铝熔体的温度为所要求的温度时，重新调整加热区与铝熔体之间的相对位置，开动冷却装置，调节流量控制器，选择合适的冷却强度，进行降温，使炉体底部的原铝缓慢地进行定向结晶；当铝熔体凝固到一定高度时，停止冷却，将炉体上部的铝液取出，再将定向凝固得到的结晶铝重熔后取出。
本实用新型为定向结晶法净化原铝提供了一种适宜的设备，可实现工业规模处理原铝。本实用新型可调节铝熔体的凝固速度，拉大温度梯度，确保净化质量。
使用本实用新型对电解原铝进行定向结晶偏析净化，可获得含Fe≤0.10％、Si≤0.05％的精铝。
实施例3吨定向结晶法净化原铝装置如附图所示炉体加热功率为300-600KW，搅拌桨采用高强石墨制造，炉体用轻质保温砖砌成，厚度为300mm，内衬材料为高纯石墨，厚度为100mm。
权利要求1．一种定向结晶法净化原铝装置，由供电装置、搅拌器、加热装置、炉体、冷却装置和升降机构构成，其特征在于炉体为电阻炉，外层为钢制炉壳，里面用保温材料砌成，内层衬有内衬材料；炉子的上方装有搅拌器，搅拌器由调速器、电机，搅拌杆和搅拌桨组成，搅拌器固定在搅拌器支座上，搅拌杆的上端通过法兰与电机相连，下端装有搅拌桨，搅拌桨和部分搅拌杆插入炉内的铝液中，调速器通过电缆分别与电机、供电装置相连；加热装置与供电装置相连，包含有控温装置、测温装置和加热件，加热件用电炉丝制成，镶在炉体内，介于保温材料和内衬材料之间；冷却装置采用循环水冷却，由蓄水池，流量控制器，冷却器组成，升降机构为机械式升降机构。
2．根据权利要求1所述的定向结晶法净化原铝装置，其特征在于所说的炉体所用的保温材料为轻质保温砖，内衬材料为高纯石墨。
3．根据权利要求1或2所述的定向结晶法净化原铝装置，其特征在于所说的炉体采用电加热，加热功率为30-600KW。
4．根据权利要求1所述的定向结晶法净化原铝装置，其特征在于所说的搅拌器的搅拌桨用高强石墨制成，4片桨叶联成一体，用螺纹连接形式固定在搅拌杆上，搅拌杆用耐高温不锈钢材料制成，其插入铝液部分外面罩有高强石墨套管。
专利摘要一种定向结晶法净化原铝装置,由供电装置、搅拌器、加热装置、炉体、冷却装置和升降机构构成,本实用新型可实现工业规模处理原铝,可调节铝熔体的凝固速度,拉大温度梯度,确保净化质量,使用本实用新型对电解原铝进行定向结晶偏析净化,可获得含Fe≤0.10%、Si≤0.05%的精铝。
文档编号C22B9/02GK2457172SQ0026554
公开日2001年10月31日 申请日期2000年12月28日 优先权日2000年12月28日
发明者翟秀静, 符岩, 张晓明, 姚广春 申请人:东北大学