一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉的制作方法

本技术涉及真空蒸馏炉，具体涉及一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉。

背景技术：

1、有色金属物料真空蒸馏主要是利用不同金属的沸点差异及饱和蒸气压的差异来进行有色金属的冶炼、精炼、提纯等处理，蒸馏后根据物料走向分为残留物和挥发物，残留物和挥发物均需要使用收集装置来收集。现有的真空蒸馏炉多是以单炉膛形式，通过底部发热体对上方的坩埚及坩埚内的金属进行加热，在垂直方向上控制区域温度差异在不同区域得到不同沸点的液态金属，所处理的物料多是固态原料，且在加料和放料时都需要降温开炉操作。针对于一些高熔点材料，存在着蒸馏后的残渣难以清理等问题，并且受限于坩埚的容量，无法实现大批量金属的蒸馏。

2、在中国专利cn216473410u中公开了一种从锌合金中分离锌的真空蒸馏炉，其采用卧式结构，即蒸馏室和冷凝室并排连接，然后电极从炉体顶部贯穿安装炉体后与炉内的发热体连接，而目前电极贯穿安装多为耐火砖砌筑时直接将电极砌进去，这种形式存在以下问题：

3、1、物料只能以熔融状态加入和取出，针对于一些高熔点材料，存在着蒸馏后的残渣难以清理等问题；

4、2、在对电极和发热体进行维修时，需先将外壳取下，再将附近的耐火砖全部拆除，拆装复杂，效率较低，影响生产效率；

5、3、无法处理固体物料，需将固体物料融化后再送进炉内，在物料的输送过程中存在热量损失、腐蚀性物料腐蚀管道等问题；并且，针对于一些高熔点原料，其蒸馏后的残渣也难以清理；

6、4、由于现在的炉型一般都是以整套定制的形式存在，因此，发热机构无法转用于其他顶加热形式的炉体，适应性差；

7、5、无法实现多种金属的分离。

8、基于此，本申请提出了一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉。

技术实现思路

1、针对上述问题，发明人提供了一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉，旨在提供一种新的加热思路(即蒸发炉顶部加热+冷凝炉侧面加热)，以打破原有固定式底部加热方式的局限，实现大批量、高效率的生产的同时，方便进行清炉、维修、装料、取料等工作。

2、具体地，本实用新型是这样实现的：

3、一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉，包括蒸发炉和冷凝炉，所述蒸发炉和冷凝炉通过气道连通，所述蒸发炉包括：

4、蒸发炉体；

5、至少一个顶加热机构，可拆卸设置于所述蒸发炉体顶部，使用时，其密封住蒸发炉体顶部开口，用于加热蒸发炉体内的物料；

6、所述冷凝炉包括：

7、冷凝炉体，自下而上划分为控温冷凝室及若干层多级冷凝室，所述控温冷凝室与蒸发炉体通过气道连通，所述若干层多级冷凝室可拆卸的设置在所述冷凝炉体上；

8、侧加热结构，设于控温冷凝室内，且固定在冷凝炉体侧壁上，用于对控温冷凝室进行保温及对控温冷凝室内的金属液体进行二次蒸发；多级冷凝室包括：二级冷凝室、三级冷凝室、四级冷凝室等，具体数量根据实际情况进行布置。

9、炉盖，可拆卸的设置在所述冷凝炉体顶部。

10、进一步地，所述顶加热机构包括：

11、一次浇筑体，由耐火隔热材料浇筑、烧结而成，用于密封蒸发炉体及隔热；

12、电极引脚，设于一次浇筑体上，且自一次浇筑体外侧贯穿所述一次浇筑体后伸入蒸发炉体内；

13、蒸发电极，一端与电极引脚顶端连接，另一端与电源连接；

14、顶部发热体，位于蒸发炉体内，且与电极引脚底端连接，用于对蒸发炉体内的物料进行加热。

15、进一步地，由于耐火浇筑体需要进行高温烧结，如将电极引脚直接与一次浇筑体进行浇筑烧结，则会出现以下情况：(1)电极引脚和一次浇筑体结合紧密，在烧结过程中，电极引脚和一次浇筑体高温膨胀，电极引脚或一次浇筑体会受挤压出现开裂等情况；(2)结合不够紧密，则会出现金属蒸气从二者结合处的缝隙中外泄。

16、因此，本申请先在一次浇筑体上开设放置电极引脚的安装孔，待烧结完成后，再通过柔性的二次浇筑体将电极引脚安装于安装孔内，利用二次浇筑体的荣幸来避免一次浇筑体或电极引脚开裂的问题，同时又能保证炉体的气密性，避免金属蒸气外泄

17、进一步地，所述顶加热机构还包括：壳体，所述壳体安装在所述一次浇筑体上，其与一次浇筑体顶部之间形成电极腔，蒸发电极穿入所述电极腔后与电极引脚连接。

18、进一步地，所述一次浇筑体底部呈凸台状，且其凸台部分向蒸发炉体内部延伸，凸台侧壁与蒸发炉体顶部开口的内壁相接触。

19、进一步地，所述蒸发电极和电极引脚通过连接件连接。

20、进一步地，所述蒸发炉体底部设有感应线圈，所述感应线圈用于对蒸发炉体内部的金属液体进行电磁搅拌。

21、进一步地，所述蒸发炉和冷凝炉以一对多或多对一的形式配置。

22、进一步地，所述气道外侧与空气相接触，且气道外侧与蒸发炉和冷凝炉共同形成u型结构。

23、本实用新型的工作原理：

24、在生产时，可通过将顶加热机构取下，放入固体原料或者从液态原料加料口加入液态原料的方式，将原料放入蒸发炉体内，先在蒸发炉体内对原料进行高温蒸馏，残留物收集于蒸发炉体内，一级挥发物气体通过气道进入控温冷凝室进行冷凝，再利用侧加热结构进行二次低温蒸馏，二次挥发物进入上方的多级冷凝室，根据多级冷凝室的温度梯度变化，可将不同的金属冷凝收集于对应的冷凝室内，从而实现多种金属的分离收集。

25、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

26、(1)采用双炉膛二级加热的形式，可通过两个炉膛温度的梯度变化不同金属的分区域收集，减少了停炉后还需将挥发物进行二次蒸馏的工序，既能完成多元化原料加工，又能提高工作效率，节约工作时间，降低了加工成本。

27、(2)蒸发炉顶加热机构采用模块化的顶加热方式，可以和不同的顶加热炉型进行组合，从而实现不同的功能炉型的转换。也可一个模块式顶发热机构配多个炉体，实现交替工作，实现停炉不停工的工作模式，合理的利用时间从而提高工作效率；此外，将顶加热机构取下后，还方便完成清炉、维修、固体物料的取放等工作。

28、(3)顶加热机构将原有的砖砌结构改为预埋浇筑，气密性更好，热量损失更小，并且通过整体拆装电极引脚的方式，将蒸发电极与顶部发热体隔离，降低了热量损失；同时，需要维修时，直接更换新的电极结构即可，降低了维修周期和维修成本。提高了工作效率。

29、(4)冷凝炉采用侧加热的方式，停炉时无需将发热体取出，即可实现出料等工作，能有效提高工作效率，且可拆卸的顶盖和多级冷凝室设计，可以有效提高日常检修的效率，也便于固体物料的出料及清理。

30、(5)采用二次蒸发的方式，可有效将冷凝的一级挥发物中沸点相对较低的物料分离出来，从而提高纯度。

技术特征：

1.一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉，包括蒸发炉和冷凝炉，所述蒸发炉和冷凝炉通过气道(3)连通，其特征在于，

2.如权利要求1所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述顶加热机构包括：

3.如权利要求2所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述一次浇筑体(41)上设有安装孔，所述电极引脚(45)通过二次浇筑体(42)固定在所述安装孔内，所述二次浇筑体(42)由柔性材料制成。

4.如权利要求2所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述顶加热机构还包括：壳体(47)，所述壳体(47)安装在所述一次浇筑体(41)上，其与一次浇筑体(41)顶部之间形成电极腔，蒸发电极(44)穿入所述电极腔后与电极引脚(45)连接。

5.如权利要求2所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述一次浇筑体(41)底部呈凸台状，且其凸台部分向蒸发炉体(1)内部延伸，凸台侧壁与蒸发炉体(1)顶部开口的内壁相接触。

6.如权利要求2所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述蒸发电极(44)和电极引脚(45)通过连接件(46)连接。

7.如权利要求1所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述蒸发炉体(1)底部设有感应线圈(5)，所述感应线圈(5)用于对蒸发炉体(1)内部的金属液体进行电磁搅拌。

8.如权利要求1所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述蒸发炉和冷凝炉以一对多或多对一的形式配置。

9.如权利要求1所述的双炉膛二级加热真空蒸馏炉，其特征在于，所述气道(3)外侧与空气相接触，且气道(3)外侧与蒸发炉和冷凝炉共同形成u型结构。

技术总结
本技术公开了一种双炉膛二级加热真空蒸馏炉，包括通过气道连通的蒸发炉和冷凝炉，其中，蒸发炉包括：蒸发炉体和至少一个顶加热机构，顶加热机构可拆卸设置于蒸发炉体顶部；冷凝炉包括：冷凝炉体、侧加热结构和炉盖，冷凝炉体分为控温冷凝室及若干层多级冷凝室，该真空蒸馏炉采用双炉膛二级加热的形式，可通过两个炉膛温度的梯度变化不同金属的分区域收集，减少了停炉后还需将挥发物进行二次蒸馏的工序，既能完成多元化原料加工，又能提高工作效率，节约工作时间，降低了加工成本；并且，蒸发炉顶加热机构采用模块化的顶加热方式，既能实现停炉不停工的工作模式，有助于提高工作效率；又还方便完成清炉、维修、固体物料取放等工作。

技术研发人员：戴卫平,曹劲松,陈巍,马祥亚,余勇,杨堃,黄道泽,王力,吕进,黄伟,黎文霖,刘翠玥
受保护的技术使用者：昆明鼎邦科技股份有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15