专利名称：有色金属真空感应连续蒸馏分离炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸馏分离炉，即有色金属真空感应连续蒸馏分离炉。
现有的立式真空电阻炉，是利用石墨作为电发热体，通过石墨发热体的热幅射，间接地把石墨蒸发盘加热到熔炼所需的温度，再通过蒸发盘的高温把热量传给盛于盘内的液体金属。其能量要经过多次转换和传递环节，才达到金属被加热的目的。这种间接加热方式存在如下严重缺点(1)能量有效利用率低，这是因为能量在多次转换或多次传递的过程中必有损耗；(2)有效熔炼区内永远存在着较大的温度差，这是因为能量从一个环节传递到另一个环节存在着时可差，时间差有存在必然导致温度差存在，温度差的大小取决于能量传递环节的多少和路程的长短，特别是炉型较大的情况，由于蒸发盘直径大，不仅在整个熔炼区内存在较大的温度差，就是同一个蒸发盘的不同位置也存在较大的温差，在高温条件下，工业炉要达到高真空作业是困难的，一般只能达到低真空，如残压为150Pa以下，在这种真空度下，少量氧气依然存在，发热体的氧化烧损就不可避免。决定炉寿命的另一个因素是蒸发盘的寿命，蒸发盘寿命低的厚因是其中心处及边缘处温度差大，造成热应力损坏，同一个蒸发盘高、低温区之间的温度差高达300℃左右，这样的温度差不仅造成蒸发盘热应力损坏，更危险的是会导致产品质量的不合格，一旦需要更换发热体或蒸发盘时，就必须全面停炉重新装拆，停炉要缓慢降温，开炉要缓慢升温，降温和升温过程时间和电力的耗费金属浪费，另外，每次装拆都要损坏炉内不少零件，因此，每次被迫停炉，都要造成巨大的损失。现有的真空电阻炉不能作为大型工业炉，是因为其蒸发盘造成温度差较大，产品质量难于控制，其推广和应用受到很大的限制。现有的真空感应炉仅局限于小型坩锅熔炼，不能连续熔炼，生产能力很低。
本发明针对存在问题，其目的在于提供一种在真空下、采用感应加热方式能连续冶炼金属的有色冶金真空感应连续蒸馏分离炉。
图1是本实用新型的整体结构图。
图2是本实用新型的炉体(34)结构剖视图。
现结合附图和实施例对本发明作详细描述。
本实用新型包括炉体、在炉体(34)外面设有的中频电源产生装置(44)及控制开关装置(45)、循环冷却装置(46)、真空抽气装置(16)、测温装置(25)、测压装置(47)，其特征在于在炉体(34)内设有感应圈(13)，感应圈(13)的外围及上下设有磁屏蔽壳(17)，感应圈(13)的内壁设有高温绝缘材料层(31)，高温绝缘材料层(31)的内壁设有多层冷凝罩(18)、冷凝罩(15)、冷凝罩(14)，冷凝罩(18)内设有多层蒸发盘(19)，以形成一真空全密封炉体。所述的冷凝罩分为冷凝外罩(14)、冷凝中罩(15)、冷凝内罩(18)，冷凝中罩(15)和冷凝内罩(18)的壁厚为≤12mm，其壁上均匀分布有数千个通气小孔，冷凝外罩(14)与其上部设有的冷凝罩盖(21)以及下部设有的汇流盘(9)形成一封闭的圆柱形腔室，冷凝罩(14)、冷凝罩(15)、冷凝罩(18)、冷凝罩盖(21)以及汇流盘(9)均为碳化硅材料制作。冷凝内罩(18)的正中央放置有数个蒸发盘(19)，蒸发盘(19)设置为侧壁带有多个通气孔的开式和侧壁不带通气孔的闭式两类。感应圈(13)的电流频率为900-1200赫兹。在炉体(34)上设有一过渡进料锅(30)，该过渡进料锅(30)分别通过一虹吸进料管(27)和给料管(29)分别与一进料漏斗(22)相连和固体料熔化炉(28)相连。汇流盘(9)上开有冷凝物孔和残流物孔，冷凝物孔与置于冷凝物排出锅(3)内的冷凝物排出管(4)相配合，残流物孔与一置于残流物排出锅(39)内的残流物排出管(38)相配合。图中1-地脚螺栓、2-支承架、5-高温混凝土、6-保温材料、7-炉脚、8-冷凝物(精产品)液体流、10-导形大砖、11-观察孔组装、12-水冷电极总装(A及A’端分别接循环冷水进水及出水端，B及B’端分别接感应圈首末两端，C及C’分别接中频感应电源两功率输出端)、16-真空抽气接头(D端接真空抽气装置)，17-磁场屏蔽壳、21-冷凝罩盖、22-进料漏斗、23-真空密封圈、24-炉盖、25-测温装置安装螺管、26-铰链螺栓组合件、27-虹吸进料管、28-固体料熔化炉总装示意、29-给料管及阀门组合、32-升降台总装、33-混凝土操作平台、34-炉壳、35-磁场屏蔽壳支承、36-绝缘板、37-残流物(粗产品)液体流、39-残留物(粗产品)排出锅、40-锅垫。当交变的中频电源(频率为1000HZ左右)通入感应圈时，线圈所围成的圆柱体空间内就产生强大的交变磁场，正好充满着流动液体金属的数十个蒸发盘就是放置在这个圆柱体空间内，因此具有导电作用性能的蒸发盘及盘内的液体金属同时受到交变磁场的作用产生强大的感生电流(涡流)，使蒸发盘及盘内的液体金属内部同时发生高温高热，只需控制通给感应圈功率的大小，就可极方便的控制炉温高低，这样，蒸发盘及盘内的金属都同时成为发热体，决定炉寿高低的零件变成蒸发盘，而蒸发盘断面积大，强度好，所承受的热负荷小，发热均匀，热应力小，从而有效地提高了炉寿命。由于本实用新型采用高电压(785V)、低电流几百安，大大减少了线路损耗；由于采用感应加热法，即蒸发盘及盘内的金属液体同时受电磁场作用，二者同时被加热，热效率比一般真空电阻炉大大提高，采用100KW的中频电源，每天可冶炼锡或锑4吨(日处理量)。
本实用新型与现有真空电阻炉相比，至少提高寿命十倍，且大幅度降低能耗，缩小有效熔炼区内的温度差，使熔炼区内各点的温度趋于平衡。
权利要求1.一种有色金属真空感应连续蒸馏分离炉，它包括炉体、在炉体(34)外面设有的中频电源产生装置(44)及控制开关装置(45)、循环冷却装置(46)、真空抽气装置(16)、测温装置(25)、测压装置(47)，其特征在于在炉体(34)内设有感应圈(13)，感应圈(13)的外围及上下设有磁屏蔽壳(17)，感应圈(13)的内壁设有高温绝缘材料层(31)，高温绝缘材料层(31)的内壁设有多层冷凝罩(18)、冷凝罩(15)、冷凝罩(14)，冷凝罩(18)内设有多层蒸发盘(19)，以形成一真空全密封炉体。
2.按权利要求1所述的有色金属真空感应连续蒸馏分离炉，其特征在于所述的冷凝罩分为冷凝外罩(14)、冷凝中罩(15)、冷凝内罩(18)，冷凝中罩(15)和冷凝内罩(18)的壁厚为≤12mm，其壁上均匀分布有数千个通气小孔，冷凝外罩(14)与其上部设有的冷凝罩盖(21)以及下部设有的汇流盘(9)形成一封闭的圆柱形腔室，冷凝罩(14)、冷凝罩(15)、冷凝罩(18)、冷凝罩盖(21)以及汇流盘(9)均为碳化硅材料制作。
3.按权利要求1或2所述的有色金属真空感应连续蒸馏分离炉，其特征在于冷凝内罩(18)的正中央放置有采用高密度石墨材料制作的数个蒸发盘(19)，蒸发盘(19)设置为侧壁带有多个通气孔的开式和侧壁不带通气孔的闭式两类。
4.按权利要求1所述的有色金属真空感应连续蒸馏分离炉，其特征在于感应圈(13)的电流频率为900-1200赫兹。
5.按权利要求1所述的有色金属真空感应连续蒸馏分离炉，其特征在于在炉体(34)上设有一过渡进料锅(30)，该过渡进料锅(30)分别通过一虹吸进料管(27)和给料管(29)分别与一进料漏斗(22)相连和固体料熔化炉(28)相连。
6.按权利要求2所述的有色金属真空感应连续蒸馏分离炉，其特征在于汇流盘(9)上开有冷凝物孔和残流物孔，冷凝物孔与置于冷凝物排出锅(3)内的冷凝物排出管(4)相配合，残流物孔与一置于残流物排出锅(39)内的残流物排出管(38)相配合。
专利摘要本实用新型涉及一种蒸馏分离炉,即有色金属真空感应连续蒸馏分离炉。它是在真空电阻炉和真空感应炉的基础上,在炉体内设有感应圈,感应圈的外围及上下设有磁屏蔽装置,感应圈的内壁设有高温绝热材料,高温绝热材料的内壁设有多层冷凝罩,在冷凝罩内设有多层蒸发盘,以构成一真空全密封炉体,从而利用交变磁场下产生的感生电流使金属液体高温高热,气化后由蒸发盘排入冷凝罩内冷凝为气化液体排出,制出精品。
文档编号B01D3/14GK2358960SQ9824463
公开日2000年1月19日 申请日期1998年10月1日 优先权日1998年10月1日
发明者罗文洲 申请人:黎东明, 罗文洲