CN104630499B - 电磁旋流超纯铝提纯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁旋流超纯铝提纯装置，包括底座、外壳、加热炉胆、坩埚、电磁搅拌器，外壳与底座固定连接，外壳内安装加热炉胆，坩埚位于加热炉胆内，电磁搅拌器安装在加热炉胆外部，外壳内安装支架，电磁搅拌器安装在支架上。本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，结构简单紧凑，装卸方便，维护简单，提纯过程稳定，可连续生产，且可通过增加重复次数来提高铝的纯度，从而制得超纯铝；采用电磁搅拌器，使熔液与外界无任何接触，零污染，通过改变磁场的方向及强度，即能有效调节熔液的旋转方向、旋转速度和旋转强度，操作简单方便。

Description

电磁旋流超纯铝提纯装置

技术领域

本发明属于电磁场作用下分离及提纯铝的装置，特别是涉及一种电磁旋流超纯铝提纯装置。

背景技术

铝工业出现了新一轮的投资热潮，其投资的速度和力度前所未有。但与此同时，制约中国铝工业发展的问题越来越突出，其主要问题如下：

1.随着年产量的增加，原铝的供求状况将由供求平衡逐渐转变为供大于求，这势必造成竞争加剧，主要表现在价格的竞争，企业利润下降，甚至无利可图。

2.资源短缺：主要表现在氧化铝和电力上，氧化铝及电价的提价，造成企业生产成本的上升。

3.单一铝厂产量小，不成规模，不能发挥规模效应，成本较高，缺乏竞争力。

4.产业结构建设不合理，重复建设严重，资源大量浪费。原铝生产纷纷上马，而附加值高的铝合金、高纯铝却倍受冷落。

5.存在严重的环保问题，部分企业采用落后的自锫槽技术，不符合环保型铝厂发展的要求，面临停业整改。

6.中国铝工业缺乏国际竞争力，成本高，竞争力小。

综上所述，在目前市场竞争日益激烈的情况下，铝工业必须寻找新的发展思路，规避风险，才能长久发展。而作为具有高科技、高附加值的纯铝正符合此要求，很多铝厂已把上马高纯铝项目提上日程。但目前超纯铝设备仅仅停留在理论研究阶段，在市场及生产企业中还没有超纯铝提纯设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、性能稳定、提纯效果好、无污染的电磁旋流超纯铝提纯装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电磁旋流超纯铝提纯装置，包括底座、外壳、加热炉胆、坩埚、电磁搅拌器，外壳与底座固定连接，外壳内安装加热炉胆，坩埚位于加热炉胆内，电磁搅拌器安装在加热炉胆外部，外壳内安装支架，电磁搅拌器安装在支架上。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中还包括坩埚升降装置，坩埚升降装置包括支撑架、驱动装置、主轴、滚筒、钢丝绳、卡爪，主轴通过轴承座安装在支撑架顶部，驱动装置与主轴传动连接，主轴上安装两个滚筒，钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端连接卡爪，坩埚顶部设置凸边，凸边卡在卡爪上。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述卡爪与限位板铰接，钢丝绳与竖直方向成一定角度a，角度a为6-25°，两块限位板的内端紧紧箍住坩埚，限位板的外端连接导向板，导向板上顶部和底部分别安装前导轮，导向板的外侧安装侧导轮，支撑架的两侧分别安装导向柱，侧导轮和前导轮顶在导向柱上且可沿导向柱滚动。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述钢丝绳与卡爪之间设置微调螺柱，微调螺柱的两端分别与钢丝绳和卡爪连接。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述卡爪上设有卡槽，坩埚的凸边卡在卡爪的卡槽内。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述角度a为12-20°。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述电磁搅拌器包括硅钢片、线包，硅钢片上间隔均匀安装偶数个线包。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述硅钢片为正六边形，正六边形硅钢片的每个边上分别安装线包。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，其中所述硅钢片为圆形。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置，结构简单紧凑，装卸方便，维护简单，提纯过程稳定，可连续生产，且可通过增加重复次数来提高铝的纯度，从而制得超纯铝；采用电磁搅拌器，使熔液与外界无任何接触，零污染，通过改变磁场的方向及强度，即能有效调节熔液的旋转方向、旋转速度和旋转强度，操作简单方便。

下面结合附图对本发明的电磁旋流超纯铝提纯装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明电磁旋流超纯铝提纯装置的主视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明电磁旋流超纯铝提纯装置包括底座1、外壳2、加热炉胆3、坩埚4、电磁搅拌器5、坩埚升降装置，外壳2可设置为正六棱柱形或圆柱形，外壳2与底座1通过螺钉固定连接，外壳2内安装加热炉胆3，坩埚4位于加热炉胆3内，电磁搅拌器5安装在加热炉胆3外部，外壳2内底部安装支架21，电磁搅拌器5安装在支架21上。加热炉胆3为坩埚内金属熔体提供温度保证。

坩埚升降装置包括支撑架61、驱动装置、主轴62、滚筒63、钢丝绳64、卡爪65，驱动装置安装在支撑架61上，包括电机66和减速箱67，主轴62通过轴承座68安装在支撑架61顶部，减速箱67与主轴62通过链条69传动连接，主轴62上安装两个滚筒63，钢丝绳64的一端固定在滚筒63上，另一端连接微调螺柱70，微调螺柱70的另一端连接卡爪65，卡爪65与限位板71铰接，钢丝绳64与竖直方向成一定角度a，角度a可为6-25°，优选为12-20°。两块限位板71的内端紧紧箍住坩埚4，限位板71的外端连接导向板72，导向板72上顶部和底部分别安装前导轮73，导向板72的外侧安装侧导轮74，支撑架61的两侧分别安装导向柱75，侧导轮74和前导轮73顶在导向柱上且可沿导向柱75滚动。卡爪65上设有卡槽76，坩埚4顶部设置凸边41，凸边41卡在卡爪的卡槽76内。

电机66经减速箱67带动主轴62及滚筒63旋转，使钢丝绳64缠绕在滚筒63上或从滚筒63上放开，从而带动坩埚4上升或下降。由于钢丝绳64长度存在误差，因此增加微调螺柱70来做微调，从而使两边钢丝绳的长度一致，保证坩埚4升降时受力平衡不会产生倾斜。卡爪65与限位板71铰接，可以转动，升降时钢丝绳64与竖直方向成一定角度，产生横向力使得卡爪65可以抓牢坩埚4。侧导轮74和前导轮73顶在导向柱75上且可沿导向柱滚动，使坩埚4升降时不会发生倾斜。

电磁搅拌器5包括硅钢片51、线包52，硅钢片51上间隔均匀安装偶数个线包52。硅钢片51可设置为圆形，也可设置为正六边形，正六边形硅钢片的每个边上分别安装线包。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置的工作原理：

电磁搅拌器会形成环形旋转磁场，对熔体实施以坩埚为轴心线的圆弧切向电磁力，磁场穿透加热炉胆作用到金属熔液，在电磁力的作用下，熔体会在坩埚内部形成漩涡，利用磁场和导电流体中的感应电流的相互作用，使金属熔体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体定向运动，使杂质元素不断地扩散转移到液相，凝固结晶的即为超纯铝，然后将坩埚上升，将杂质富集的液体层同本体分离，重复操作，从而制得超纯铝。

本发明电磁旋流超纯铝提纯装置的有益效果：

1、整体结构简单紧凑，装卸方便，维护简单，提纯过程稳定，可连续生产，且可通过增加重复次数来提高铝的纯度，从而可制得超纯铝。

2、采用电磁搅拌器，使熔液与外界无任何接触，零污染，通过改变磁场的方向及强度，即能有效调节熔液的旋转方向、旋转速度和旋转强度，操作简单方便。

3、增加了坩埚升降装置，方便提升坩埚，坩埚升降过程平稳，速度均匀，在升降过程中不会碰到加热炉胆内壁，能很好的保护加热炉胆，更大程度的延长加热炉胆的使用寿命。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电磁旋流超纯铝提纯装置，其特征在于：包括底座、外壳、加热炉胆、坩埚、电磁搅拌器、坩埚升降装置，外壳与底座固定连接，外壳内安装加热炉胆，坩埚位于加热炉胆内，电磁搅拌器安装在加热炉胆外部，外壳内安装支架，电磁搅拌器安装在支架上，坩埚升降装置包括支撑架、驱动装置、主轴、滚筒、钢丝绳、卡爪，主轴通过轴承座安装在支撑架顶部，驱动装置与主轴传动连接，主轴上安装两个滚筒，钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端连接卡爪，坩埚顶部设置凸边，凸边卡在卡爪上，所述卡爪与限位板铰接，钢丝绳与竖直方向成一定角度a，角度a为6-25°，两块限位板的内端紧紧箍住坩埚，限位板的外端连接导向板，导向板上顶部和底部分别安装前导轮，导向板的外侧安装侧导轮，支撑架的两侧分别安装导向柱，侧导轮和前导轮顶在导向柱上且可沿导向柱滚动，所述钢丝绳与卡爪之间设置微调螺柱，微调螺柱的两端分别与钢丝绳和卡爪连接，所述卡爪上设有卡槽，坩埚的凸边卡在卡爪的卡槽内。

2.根据权利要求1所述的电磁旋流超纯铝提纯装置，其特征在于：所述角度a为12-20°。

3.根据权利要求1所述的电磁旋流超纯铝提纯装置，其特征在于：所述电磁搅拌器包括硅钢片、线包，硅钢片上间隔均匀安装偶数个线包。

4.根据权利要求3所述的电磁旋流超纯铝提纯装置，其特征在于：所述硅钢片为正六边形，正六边形硅钢片的每个边上分别安装线包。

5.根据权利要求3所述的电磁旋流超纯铝提纯装置，其特征在于：所述硅钢片为圆形。