高效超纯铝提取装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效超纯铝提取装置，该提取装置包括炉套、炉套内由外壳和石墨坩锅组成的炉胆及连接在炉胆上部的提升机构，炉胆的上部设有由法兰及法兰盖密封的进出料口，所述的炉套由内侧立式叶片圆筒形电磁感应炉套、外侧高压绝缘层及它们中间的保温层构成；叶片圆筒形电磁感应炉套的上部向外翻折的叶片端为三相电接线端；高压绝缘层的中部设有多圈中频电磁感应圈。由于在炉套外侧增加了多圈中频电磁感圈，通入中频电流即产生交变纵向磁通，该磁通穿过炉套和炉胆作用于炉胆内的铝锭上，在其表面一定深度内产生涡流，此涡流使铝锭加快熔化，熔化时间由过去的4小时30分钟缩短至40分钟，缩短熔化时间85%以上，极大的提高了生产效率。
【专利说明】高效超纯铝提取装置
[0001]一、
【技术领域】
[0002]本实用新型属于冶金铸造【技术领域】，具体涉及一种高效超纯铝提取装置。
[0003]二、
【背景技术】
[0004]目前，我国在有色金属的冶炼提纯方面，一般均采用真空技术与电磁感应加热搅拌和电磁感应区与熔炼锅相对缓慢移动两种方法。而在这两种工艺技术中，大都采用卧式电磁感应炉的结构。而此种卧式炉的电磁感应炉套为螺旋状，热效率低。坩锅中的液态铝是半充满状态，搅拌不充分，不均匀，提纯度低仅为99.996%，在提炼过程中，需将精铝经电磁感应炉往复拉移3-10次，甚至更多，也难生产出99.9995%以上的高纯铝，其效率低，耗能高，产量低，导致生产成本高，这就限制了高纯铝的推广应用。为了解决上述问题，发明了专利号为200610134389.4、专利名称为《高纯铝提取装置》的提取装置。该装置为立式炉，很好地解决了卧式炉效率低、耗能高、产量低、成本高等诸多问题。但仍然存在不足之处，主要是熔铝时间过长，每炉熔铝时间为4小时30分钟，生产效率过于低下。
[0005]三、
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种结构合理，构思巧妙，能够极大的缩短熔铝时间，提高生产效率的高效超纯铝提取装置。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:该提取装置包括炉套、炉套内由外壳和石墨坩锅组成的炉胆及连接在炉胆上部的提升机构，炉胆的上部设有由法兰及法兰盖密封的进出料口，其特点是:所述的炉套由内侧立式叶片圆筒形电磁感应炉套、外侧高压绝缘层及它们中间的保温层构成；叶片圆筒形电磁感应炉套的上部向外翻折的叶片端为三相电接线端；高压绝缘层的中部设有多圈中频电磁感应圈。
[0008]采用上述结构，由于在炉套外侧增加了多圈中频电磁感圈，通入中频电流即产生交变纵向磁通，该磁通穿过炉套和炉胆作用于炉胆内的铝锭上，在其表面一定深度内产生涡流，此涡流使铝锭加快熔化，熔化时间由过去的4小时30分钟缩短至40分钟，缩短熔化时间85%以上，极大的提高了生产效率。待铝锭全部熔化后，再由电磁感应炉套进行提纯操作。本实用新型结构合理，构思巧妙，填补了此类装置的空白，值得广泛的推广应用。
[0009]四、
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
[0011]五、
【具体实施方式】
[0012]如图所示，本实用新型包括炉套、炉套内的炉胆3及连接在炉胆3上部的提升机构。炉套的上、下分别安有环形石棉垫23及底部保温层24，用于绝缘、隔热。炉套由内侧立式叶片圆筒形电磁感应炉套4、外侧高压绝缘层6及它们中间的保温层5构成。叶片圆筒形电磁感应炉套4的上部向外翻折的叶片端为三相电接线端2。高压绝缘层6的中部设有多圈中频电磁感应圈I。该中频电磁感应圈I由中空管构成，其两端分别为冷却水接口 20，冷却水接口 20侧端设有接线端29。通过冷却水接口 20用于向内腔通放冷却水；通过接线端29向管壁通入中频电流。
[0013]炉胆3由不锈钢外壳19和石墨坩锅25组成。外壳19为圆筒结构，石墨坩锅25为上粗下细的圆台结构。采用该种结构，炉胆3在缓慢的提升过程中，炉套和炉胆3之间始终保持着同等的间隙，使炉胆3冷却得到了从上至下同等的冷却温度，在初晶温度梯度效应的作用下，使铝的纯度有了更大提升，一次性熔炼超纯铝的纯度达到99.9998%以上，相当于卧式提纯装置拉移熔炼8-18次。炉胆3的上端设有由法兰16及法兰盖27密封的进出料口。法兰16及法兰盖27之间设有密封圈12。法兰盖27上部设有带有水套接口 13的法兰冷却水套26及观察石墨坩锅25内部状态的内窥镜15。炉胆3上部安装有带有水套接口 17的冷却水套18及与炉胆内部相通的、带有真空阀32的真空管接口 8。通过该直空管接口 8抽真空，法兰盖27与法兰16在负压下自行封闭，较传统用螺栓密封的方式更简单方便，密封性也得到了提高。石墨坩锅25上部设有防止铝液外溅的石墨盖板7，石墨盖板7上开有一个与坩锅内腔31相通的真空抽气孔28。图中9为支撑圈，用于将炉胆3支撑在炉套上。
[0014]提升机构由卷场机22、吊绳14、支架20、定滑轮30及吊钩10构成。吊装时，利用吊钩10通过吊链21与法兰盖16上的吊环11连接即可。
[0015]下面以实例说明生产过程:
[0016]本实用新型采用的中频电磁感应圈I由0.02mX0.03m的方形紫铜管构成，其螺旋盘绕在高压绝缘层6外侧16圈，每圈的直径为0.72m。电磁感应炉套4直径为0.377m、高Im0 叶片长 0.84m、宽 0.16m、厚 0.013m。炉胆 3 高 1.3m、直径 0.337m。
[0017]工作过程:先将常温下洗净的铝锭，定量投入炉胆3内的石墨坩锅25内，盖上石墨盖板7，炉胆3放入炉套内，再盖上法兰盖27，真空泵、水泵分别接通炉胆3上的真空管接口8、水套接口 17、13、中频电磁感应圈I冷却水接口 20。启动真空泵、水泵工作，法兰盖27抽真空后自行密封。首先为中频电磁感应圈I送电，电压800V、电流500A、频率1000Hz，铝锭40分钟即熔化，同时电磁感应炉套4随之加热，铝液温度达到820°C时，停止为中频电磁感应圈I送电。调整电磁感应炉套4送电，电压3V、电流1300A，恒温30分钟。此时石墨坩锅25内的铝液旋转搅拌分离杂质，然后启动卷扬机22，使炉胆3以0.0lm/分种速度提升，当炉胆3全部移出炉套时，停止为电磁感应炉套4送电，随之打开真空阀32、法兰盖27，取出铝锭，其底部少量含有杂质的铝锭可去掉，其余大部分为99.9995%以上的超纯铝。
[0018]本装置试用证明，炼制时间更短，节能、效率高，产品纯度高。
【权利要求】
1.一种高效超纯铝提取装置，包括炉套、炉套内由外壳(19)和石墨坩锅(25)组成的炉胆(3)及连接在炉胆(3)上部的提升机构，炉胆(3)的上部设有由法兰(16)及法兰盖(27)密封的进出料口，其特征是:所述的炉套由内侧立式叶片圆筒形电磁感应炉套(4 )、外侧高压绝缘层(6)及它们中间的保温层(5)构成；叶片圆筒形电磁感应炉套(4)的上部向外翻折的叶片端为三相电接线端(2);高压绝缘层(6)的中部设有多圈中频电磁感应圈(I)。
2.根据权利要求1所述的高效超纯铝提取装置，其特征是:中频电磁感应圈(I)由中空管构成，其两端分别为冷却水接口(20)，冷却水接口(20)侧端设有接线端(29)。
3.根据权利要求1或2所述的高效超纯铝提取装置，其特征是:外壳(19)为圆筒结构，石墨坩锅(25)为上粗下细的圆台结构。
4.根据权利要求1或2所述的高效超纯铝提取装置，其特征是:提升机构由卷场机(22)、吊绳(14)、支架(20)、定滑轮(30)及吊钩(10)构成。
【文档编号】F27B14/08GK204187981SQ201420638317
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】佟福斌, 罗星, 孟庆贺, 佟希亚, 罗柏锐 申请人:罗星