一种高纯度金属钙分段式蒸馏炉的制作方法

本实用新型涉及金属钙制备技术领域，尤其涉及一种高纯度金属钙分段式蒸馏炉。

背景技术：

金属钙作为一种非常活泼的金属，是一种强力还原剂，其主要用途包括：在炼钢和铸铁中脱氧、脱硫、脱气；在铬、铌、钐、钍、钛、铀和钒等金属的生产中脱氧；作为一种合金物质，在铅工业中用来生产免维护的汽车电池，钙铅合金可以增加强度，提高抗腐蚀性和抗蠕变性；在各种有色金属、稀土金属和耐熔金属中作为脱氧还原剂；在生产铝、铍、铜、铅、镁等有色合金的生产中作为合金剂(共混剂)；在生产高纯钢和有色合金中作为脱氧剂；在炼铅工业和铅合金中除铋；以及其他一些用途；粗钙中有许多杂质，实际使用时需要粗钙进行提纯，现有技术中一般使用高温蒸馏的方式利用杂质物体与钙的沸点不同来提高金属钙的纯度；实际生活中，需要通过多次蒸馏来祛除杂质能耗较高。

为解决上述问题，本申请中提出一种高纯度金属钙分段式蒸馏炉。

技术实现要素：

(一)实用新型目的

为解决背景技术中存在现有技术中一般使用高温蒸馏的方式利用杂质物体与钙的沸点不同来提高金属钙的纯度；实际生活中，需要通过多次蒸馏来祛除杂质能耗较高的技术问题，本实用新型提出一种高纯度金属钙分段式蒸馏炉，该装置通过不同的风冷和水冷控制第二炉盖处与冷凝装置内的温度不同，从而通过一次蒸馏提纯制得金属钙，提高了生产效率降低了生产能耗。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供了一种高纯度金属钙分段式蒸馏炉，包括炉体、冷凝装置、坩埚、加热装置和底座；

加热装置设置在底座上，并位于炉体的内部；坩埚设置在加热装置上，坩埚的顶部设置有开口，开口处安装有第二炉盖；第二炉盖上设置有若干个透气孔；第二炉盖的上表面设置有安装槽，安装槽内设置有内螺纹；

冷凝装置设置在第二炉盖上，并与安装槽螺纹连接；冷凝装置的顶部设置有开口，开口处设置有第一炉盖，第一炉盖上设置有若干个透气孔；冷凝装置的外周上设置有螺旋状的冷凝管；冷凝管的一端设置有进水管，另一端设置有出水管；进水管与出水管均伸出炉体外部，进水管的高度低于出水管的高度；

炉体设置在底座上，炉体的外壳为双层板结构，炉体包括第一安装板和第二安装板；第一安装板与第二安装板之间形成安装腔，安装腔的内部设置有多个导热件；导热件的一端设置在第二安装板上，导热件的另一端穿过第一安装板并向外延伸；炉体与底座密封连接；炉体的顶部设置有第一气管，第一气管与抽真空装置相连接，第一气管上设置有电磁阀；炉体的一侧设置有进气管，炉体的另一侧设置有出气管；进气管与保护气源相连接，进气管朝向第二炉盖吹气。

优选的，第二安装板的外表面设置有镀铬涂层。

优选的，加热装置为电磁加热装置。

优选的，加热装置为电阻加热装置。

优选的，加热装置的加热范围为0-1200摄氏度。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本实用新型中，向将粗钙破碎成细小的颗粒再投入坩埚中，打开电磁阀并将第一气管与抽真空装置相连，使的炉体内部保持真空状态，并关上电磁阀；启动加热装置，对坩埚内的粗钙持续加热，随着温度的上升，一些沸点较低的杂质会首先气化形成蒸汽；此时关闭电磁阀，并将进气管与保护气源相连接，持续对着第二炉盖吹气降温；蒸汽上升到第二炉盖时与第二炉盖进行热交换温度下降，气化后的杂质会重新凝结变成杂质颗粒，并附着在第二炉盖的底部；随着反应的继续进行，金属钙会形成蒸汽并从第二炉盖中穿过，经过第二炉盖进行换热后仍然保持蒸汽状态，之后蒸汽状态下的金属钙进入冷凝装置中，与冷凝管持续换热后，凝聚成固态的金属钙附着在第一炉盖的底部与冷凝装置的内壁上；而沸点较高的杂质通过冷凝装置后仍然保持蒸汽状态，并从第一炉盖上的透气孔中排出，随着炉体内部的保护气体从出气管中排出；关闭加热装置，继续通入保护气体待温度冷却到室温时，取出金属钙即可。该实用新型设置风冷对第二炉盖进行降温，通过水冷对冷凝装置进行降；使的第二炉盖内与冷凝装置内的温度保持一定的差值，沸点较低的杂质可以附着在第二炉盖底部，而金属钙则会凝结在冷凝装置中；沸点较高的杂质则会随着保护气体从出气管中排出装置外；通过控制冷凝温度的不同一次蒸馏即可获取高纯度的金属钙，提高了生产效率降低了生产能耗。

附图说明

图1为本实用新型提出的高纯度金属钙分段式蒸馏炉的整体结构示意图。

图2为本实用新型提出的高纯度金属钙分段式蒸馏炉中的第二炉盖的结构示意图。

图3为本实用新型提出的高纯度金属钙分段式蒸馏炉中的炉体外壳的结构示意图。

附图标记：1、第一气管；2、炉体；3、第一炉盖；4、冷凝管；401、进水管；402、出水管；5、冷凝装置；6、第二炉盖；7、透气孔；8、坩埚；9、加热装置；10、底座；11、安装槽；12、第一安装板；13、安装腔；14、第二安装板；15、镀铬涂层；16、导热件；17、进气管、18、出气管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

图1为本实用新型提出的高纯度金属钙分段式蒸馏炉的整体结构示意图。

图2为本实用新型提出的高纯度金属钙分段式蒸馏炉中的第二炉盖的结构示意图。

图3为本实用新型提出的高纯度金属钙分段式蒸馏炉中的炉体外壳的结构示意图。

如图1-3所示，本实用新型提出的一种高纯度金属钙分段式蒸馏炉，包括炉体2、冷凝装置5、坩埚8、加热装置9和底座10；

加热装置9设置在底座10上，并位于炉体2的内部；坩埚8设置在加热装置9上，坩埚8的顶部设置有开口，开口处安装有第二炉盖6；第二炉盖6上设置有若干个透气孔7；第二炉盖6的上表面设置有安装槽11，安装槽11内设置有内螺纹；

冷凝装置5设置在第二炉盖6上，并与安装槽11螺纹连接；冷凝装置5的顶部设置有开口，开口处设置有第一炉盖3，第一炉盖3上设置有若干个透气孔 7；冷凝装置5的外周上设置有螺旋状的冷凝管4；冷凝管4的一端设置有进水管401，另一端设置有出水管402；进水管401与出水管402均伸出炉体2外部，进水管401的高度低于出水管402的高度；

炉体2设置在底座10上，炉体2的外壳为双层板结构，炉体2包括第一安装板12和第二安装板14；第一安装板12与第二安装板14之间形成安装腔13，安装腔13的内部设置有多个导热件16；导热件16的一端设置在第二安装板14 上，导热件16的另一端穿过第一安装板12并向外延伸；炉体2与底座10密封连接；炉体2的顶部设置有第一气管1，第一气管1与抽真空装置相连接，第一气管1上设置有电磁阀；炉体2的一侧设置有进气管17，炉体2的另一侧设置有出气管18；进气管17与保护气源相连接，进气管17朝向第二炉盖6吹气。

在一个可选的实施例中，第二安装板14的外表面设置有镀铬涂层15，镀铬涂层能够防止金属钙附着在第二安装板14上。

在一个可选的实施例中，加热装置9为电磁加热装置。

在一个可选的实施例中，加热装置9为电阻加热装置。

在一个可选的实施例中，加热装置9的加热范围为0-1200摄氏度。

本实用新型中，向将粗钙破碎成细小的颗粒再投入坩埚8中，打开电磁阀并将第一气管1与抽真空装置相连，使的炉体2内部保持真空状态，并关上电磁阀；启动加热装置9，对坩埚8内的粗钙持续加热，随着温度的上升，一些沸点较低的杂质会首先气化形成蒸汽；此时关闭电磁阀，并将进气管17与保护气源相连接，持续对着第二炉盖6吹气降温；蒸汽上升到第二炉盖6时与第二炉盖6进行热交换温度下降，气化后的杂质会重新凝结变成杂质颗粒，并附着在第二炉盖6的底部；随着反应的继续进行，金属钙会形成蒸汽并从第二炉盖6 中穿过，经过第二炉盖6进行换热后仍然保持蒸汽状态，之后蒸汽状态下的金属钙进入冷凝装置5中，与冷凝管4持续换热后，凝聚成固态的金属钙附着在第一炉盖3的底部与冷凝装置5的内壁上；而沸点较高的杂质通过冷凝装置后仍然保持蒸汽状态，并从第一炉盖3上的透气孔7中排出，随着炉体2内部的保护气体从出气管18中排出；关闭加热装置9，继续通入保护气体；待温度冷却到室温时，取出金属钙即可；炉体2的内部设置有多个导热件16，导热件16 的一端伸出炉体2外增大与空气接触面积，便于散热。该实用新型设置风冷对第二炉盖6进行降温，通过水冷对冷凝装置5进行降；使的第二炉盖6内与冷凝装置5内的温度保持一定的差值，沸点较低的杂质可以附着在第二炉盖6底部，而金属钙则会凝结在冷凝装置5中；沸点较高的杂质则会随着保护气体从出气管18中排出装置外；通过控制冷凝温度的不同一次蒸馏即可获取高纯度的金属钙，提高了生产效率降低了生产能耗。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。