用于真空冶炼炉的蒸发盘及其蒸发盘组的制作方法

本实用新型涉及一种真空冶炼装置，尤其涉及一种用于真空冶炼炉的蒸发盘；还涉及用该蒸发盘组成的蒸发盘组。

背景技术：

真空冶炼技术产生于20世纪30年代，从20世纪50年代引进我国，由于其低能耗、无污染、流程短、回收高、高效益，在我国有色冶金工业的发展中发挥了重要作用。现在真空蒸馏冶炼如粗金属提纯和合金分离中广泛使用到一种内热式连续真空冶炼炉。这种真空冶炼炉中间由多个圆盘形蒸发盘叠堆成蒸发盘组，蒸发盘设有盛放金属液体的盛液槽，上蒸发盘底面与下蒸发盘盛液槽外沿口之间有间隙形成蒸汽出口通道，蒸发盘组周围有圆筒形冷凝罩，蒸发盘组从中间加热，蒸发盘加热后，盛放于蒸发盘中的金属由于沸点不同，气液分离，气相金属从蒸汽出口通道扩散出蒸发盘外至冷凝罩冷却从而实现金属提纯或分离。

目前连续式真空蒸馏炉使用的蒸发盘的挥发物蒸汽出口通道是敞口的，在真空蒸馏过程中，由于加热温度往往高于合金中某种金属的沸点以上，此时金属熔体会剧烈沸腾，部分熔体会从蒸汽出口通道飞溅到蒸发盘外，既造成挥发物污染，同时也会影响产品质量和金属的回收率。

如何防止熔体从蒸汽出口通道飞溅到蒸发盘外成为本领域技术人员一直想解决的技术问题。

有人将上蒸发盘底面与下蒸发盘盛液槽外沿口之间的间隙缩小到不到2毫米，这样虽然能够减少熔体会从蒸汽出口通道飞溅到蒸发盘外，从而减少挥发物污染，但是同时也影响了金属的回收率。

有人改进了蒸发盘的结构，见专利号为2012202025781名称为“一种合金蒸馏用蒸发盘”的专利，“其包括蒸发盘（1），挡圈（2），挡台（3）和S 形气道（4），在蒸发盘（1）上设计加工出挡圈（2）和挡台（3），由若干个蒸发盘（1）叠层组合，上下蒸发盘间通过蒸发盘中孔上设有的凸台和沉台相互扣合，上蒸发盘的挡圈（2）和下蒸发盘的挡台（3）相互配合组成一个S 形气道（4）”，其挡圈有一个向内的面能够挡住金属液滴飞溅到蒸发盘外，“通过重新设计蒸发盘的截面形状，把蒸汽出口由敞口式改为S形的气道，使金属蒸气能顺利挥发逸出，而由于高温沸腾造成飞溅的金属液滴则被遮挡回流至蒸发盘中，解决金属飞溅造成的残留物损失和挥发物污染问题”。但是，由于该专利文件技术特征限定不清楚、说明书附图也不符合机械制图标准，本领域技术人员从该专利文件公开的内容还无法实施。现在市面上有一种与该专利附图相似结构的蒸发盘（如图1），即蒸发盘底面向下设有一圈突沿1，蒸发盘盛液槽外沿内侧设有一圈凹陷台阶2，上下蒸发盘叠堆后底面突沿与盛液槽外沿内侧凹陷台阶组合使蒸汽出口通道成S 形，蒸发盘底面向下伸出的一圈突沿能够挡住金属液滴飞溅到蒸发盘外，这种结构比纯粹缩小间隙效果要好一些，能够减少挥发物污染，同时对金属的回收率影响比纯粹缩小间隙要小，但是，这种蒸发盘结构复杂，底面突沿和盛液槽外沿内侧凹陷台阶加工困难，制造成本高，制造成本高于因使用而至金属回收率提高所得效益。

如何才能防止熔体从蒸汽出口通道飞溅到蒸发盘外，既能够减少挥发物污染同时又能够提高金属回收率成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能有效防止熔体从蒸汽出口通道飞溅到蒸发盘外、既能够减少挥发物污染同时又能够提高金属回收率的用于真空冶炼炉的蒸发盘。还提供一种用该蒸发盘组成的蒸发盘组。

为了解决上述技术问题，本实用新型的用于真空冶炼炉的蒸发盘，蒸发盘底面边沿设有一圈侧壁向外的凹陷台阶，该底面凹陷台阶侧壁面正投影位于盛液槽外沿内侧壁面内侧。

所述蒸发盘盛液槽外沿内侧设有一圈凹陷台阶，所述蒸发盘底面凹陷台阶侧壁面正投影位于盛液槽外沿凹陷台阶内侧壁面内侧。

所述蒸发盘盛液槽外沿上平面向内侧倾斜。

本实用新型用于真空冶炼炉的蒸发盘组，由二个以上蒸发盘叠堆组合而成，位于上方的蒸发盘底面边沿设有一圈侧壁向外、平面向下的凹陷台阶，该底面凹陷台阶侧壁面位于下方蒸发盘盛液槽外沿内侧壁面内侧，该二个面相距2-7毫米形成间隙；所述上方蒸发盘底面低于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面；所述上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶下平面位于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面上方，该二个面相距2-7毫米形成间隙；所述间隙形成蒸汽出口通道。

所述蒸发盘盛液槽外沿内侧设有一圈凹陷台阶，所述蒸发盘底面凹陷台阶侧壁面位于盛液槽外沿凹陷台阶内侧壁面内侧，该二个面相距2-7毫米形成间隙；所述上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶与下方蒸发盘盛液槽外沿凹陷台阶相对应；所述上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶下平面位于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面上方，该二个面相距2-7毫米形成间隙；所述上方蒸发盘底面位于下方蒸发盘盛液槽外沿凹陷台阶内平面上方，该二个面相距2-7毫米形成间隙；所述间隙形成蒸汽出口通道。

所述蒸发盘底面凹陷台阶侧壁与盛液槽外沿凹陷台阶内侧壁高度相等。

所述间隙尺寸相等。

所述蒸发盘底面设有至少一圈凹槽。

所述蒸发盘盛液槽外沿上平面向内侧倾斜。

采用本实用新型的结构，由于位于上方的蒸发盘底面边沿设有一圈侧壁向外、平面向下的凹陷台阶，该底面凹陷台阶侧壁面位于下方蒸发盘盛液槽外沿内侧壁面内侧，二个面相距2-7毫米形成间隙；上方蒸发盘底面低于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面；上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶下平面位于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面上方，二个面相距2-7毫米形成间隙；该间隙形成蒸汽出口通道，气相金属能够从蒸汽出口通道二个相互垂直的面顺利扩散出蒸发盘外，液相金属则不能从该蒸汽出口通道溅出蒸发盘外，从而有效防止了熔体从蒸汽出口通道飞溅到蒸发盘外、既能够减少挥发物污染同时又能够提高金属回收率。

本实用新型的蒸发盘结构简单，制造方便、成本低。

经过相同条件使用对比，采用本实用新型的结构，金属回收率比现有技术中仅间隙缩小到2毫米以下的蒸发盘组提高了8-10%；比现有技术中有“S 形”蒸汽出口通道的蒸发盘组金属回收率提高了2-4%而制造成本能降低10-12%，而且效率提高了5-6%。

附图说明

图1是现有技术蒸发盘组结构示意图；

图2是本实用新型蒸发盘组结构示意图；

图3是本实用新型蒸发盘组改进的结构示意图；

图4是本实用新型蒸发盘盛液槽外沿上平面改进的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细描述：

如图2所示，本实用新型的用于真空冶炼炉的蒸发盘，蒸发盘底面边沿设有一圈侧壁向外的凹陷台阶，该底面凹陷台阶侧壁面1正投影位于盛液槽外沿内侧壁面2内侧。该二个面正投影相距优选2-7毫米。

作为进一步改进，如图3所示，蒸发盘盛液槽外沿内侧设有一圈凹陷台阶，所述蒸发盘底面凹陷台阶侧壁面1正投影位于盛液槽外沿凹陷台阶内侧壁面5内侧。该二个面正投影相距优选2-7毫米。

作为进一步改进，如图4所示，蒸发盘盛液槽外沿上平面向内侧倾斜。

如图2所示，由上述蒸发盘组成的用于真空冶炼炉的蒸发盘组，由二个以上蒸发盘叠堆而成。位于上方的蒸发盘底面边沿设有一圈侧壁向外、平面向下的凹陷台阶，该底面凹陷台阶侧壁面1位于下方蒸发盘盛液槽外沿内侧壁面2内侧，该二个面相距2-7毫米形成间隙。上方蒸发盘底面低于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面。上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶下平面4位于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面3上方，该二个面相距2-7毫米形成间隙。间隙形成蒸汽出口通道。

作为进一步改进，如图3所示的蒸发盘组，蒸发盘盛液槽外沿内侧设有一圈凹陷台阶。蒸发盘底面凹陷台阶侧壁面1位于盛液槽外沿凹陷台阶内侧壁面5内侧，该二个面相距2-7毫米形成间隙。上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶与下方蒸发盘盛液槽外沿凹陷台阶相对应。上方蒸发盘底面边沿凹陷台阶下平面4位于下方蒸发盘盛液槽外沿上平面3上方，该二个面相距2-7毫米形成间隙。上方蒸发盘底面位于下方蒸发盘盛液槽外沿凹陷台阶内平面6上方，该二个面相距2-7毫米形成间隙。间隙形成蒸汽出口通道。这样，蒸汽出口通道多了一个弯折，防溅效果更好。

作为优选，蒸发盘底面台阶侧壁与盛液槽外沿凹陷台阶内侧壁高度相等。这样，便于制造，效果也好。

作为优选，上述蒸发盘组中二个蒸发盘的间隙尺寸相等，为2-7毫米，更优选为2-3毫米。这样防溅和通气效果最好，超出这个范围效果明显变差。

作为进一步改进，如图4所示，蒸发盘盛液槽外沿上平面向内侧倾斜。这样可以增强防溅和通气的效果：气体更容易通过，液体可以流回蒸发盘内。

作为进一步改进，如图3所示，蒸发盘盛液槽外沿外侧壁向外设有一圈用于支撑保温套的突沿7。这样便于固定保温套。

作为进一步改进，如图2、3、4所示，蒸发盘底面可以设有至少一圈凹槽8。最好设三圈凹槽。这样，蒸发盘内沸腾的金属液滴进入凹槽内，可以冷却而掉下，不会随气体溅出蒸发盘外，防溅效果更好。