CN204644431U - 精铝提纯净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种铸造冶金领域的精铝提纯净化装置，包括：炉体部分和通过机械臂与之活动连接的炉盖部分，其中：炉体部分包括炉壳和位于炉壳内部的坩埚机构，炉盖部分包括保温炉盖和炉盖升降机构，本装置利用机械搅拌装置搅拌铝液，搅拌效果好，促进偏析过程排出的杂质元素的扩散与分散，降低液固界面前沿熔体中杂质的浓度，从而更好地控制凝固过程，提高提纯效率。利用炉盖对坩埚进行保温，整体更加节能。利用气压喷雾的方式，产生水气混合物对坩埚进行降温，温降更加均匀，用水量也更加节约。利用机械臂移动炉盖和搅拌装置控制更加精确，占地面积更小。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种铸造冶金领域的技术，具体是一种精铝提纯净化装置。
背景技术
偏析法是一种已经普遍工业化的铝提纯净化方法。上海交通大学在2010年申请的发明专利，名称为：基于偏析法的高纯铝提纯装置，申请号为：201010300874.0，该专利提出了一种高纯铝提纯装置。该装置利用内加热器对铝液进行保温，利用冷却器通过导热介质降低坩埚外壁温度，使铝液由坩埚内壁往中心逐渐凝固，凝固过程中熔体中的杂质元素由于偏析作用在铝液中富集，最初凝固得到的固体铝即为杂质少的已提纯铝，剩余铝液含杂质元素较多，可在提纯结束后倒出另作他用。凝固过程中利用电磁搅拌来搅拌铝液，加强固液界面的铝液流动，促进杂质元素向液相的扩散，从而提高提纯效率。该实用新型虽然搅拌过程不接触铝液，污染少，但在实际使用中发现，由于石墨坩埚、导热介质、钢壳、导热调节层的存在，导致电磁搅拌的气隙较大，搅拌效果较差，提纯效率提高不明显；且电磁搅拌耗电量较大、成本高。另外由于冷却水从底部进入，顶部流出，导致坩埚上下部冷却速度不均匀。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种精铝提纯净化装置，利用机械搅拌装置搅拌铝液，搅拌效果好，促进偏析过程排出的杂质元素的扩散与分散，降低液固界面前沿熔体中杂质的浓度，从而更好地控制凝固过程，提高提纯效率。利用炉盖对坩埚进行保温，整体更加节能。利用气压喷雾的方式，产生水气混合物对坩埚进行降温，温降更加均匀，用水量也更加节约。利用机械臂移动炉盖和搅拌装置控制更加精确，占地面积更小。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型包括：炉体部分和通过机械臂与之活动连接的炉盖部分，其中：炉体部分包括炉壳和位于炉壳内部的坩埚机构，炉盖部分包括保温炉盖和炉盖升降机构。
所述的炉壳顶部设置密封槽，以实现坩埚机构与炉壳与外部的密封。
所述的炉壳和坩埚机构之间设有喷雾装置，对应炉壳的侧壁上部设有排气孔，炉壳的侧壁下设有排水孔。
所述的喷雾装置由设置在炉壳内壁的多个均匀排布的喷嘴组成，通过压缩空气将水流冲散成雾状，在炉壳和坩埚机构间形成水雾层。
所述的坩埚机构包括坩埚体和坩埚壳，坩埚壳上设有吊耳和压板，方便进行起吊和密封。
所述的炉盖部分包括：金属外壳、保温材料和电加热器，炉盖部分工作时盖于坩埚机构上方，由电加热器对坩埚机构内的铝液进行加热保温。
所述的炉盖升降机构分别与机械臂和炉盖部分相连，可在电机驱动下带动炉盖升降。
所述的炉盖部分上设有用来搅拌铝液的搅拌机构，该搅拌机构包括：电机、传动部件、搅拌器。
技术效果
与现有技术相比，本实用新型结构合理，工艺稳定，操作简便，通过搅拌机构使熔体的温度均匀，实现熔体成分的均匀化，促进偏析过程排出的杂质元素的扩散与分散，降低液固界面前沿熔体中杂质的浓度，提高提纯效率。炉壳内壁的多个均匀排布的喷嘴组成的喷雾装置，通过调节水流量可以精确调节冷却速度，且降温均匀、快速，有利于提高生产效率。晶体的最大生长速度可达27cm/h，3N铝经一次提纯，85％投入料的平均纯度可以达到4N以上，平均晶粒尺寸在150μm以下。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为炉壳内部示意图；
图3为机械臂示意图；
图中：1炉壳、2喷雾装置、3坩埚、4机械臂、5加热保温炉盖、6炉盖升降机构、7搅拌机构，8密封槽。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例包括：炉体部分和通过机械臂4与之活动连接的炉盖部分，其中：炉体部分包括炉壳1和位于炉壳1内部的坩埚机构3，炉盖部分包括保温炉盖5和炉盖升降机构6。
如图2所示，所述的炉壳1顶部设有密封槽1a，坩埚机构3设置于炉壳1内部后可以进行密封，所述的炉壳1侧壁上部设置排气孔1b，炉壳1侧壁下部设置排水孔1c。
所述的喷雾装置2由设置在炉壳内壁的多个均匀排布的喷嘴组成，通过压缩空气将水流冲散成雾状，在炉壳1和坩埚机构3间形成水雾层。
所述的坩埚机构3包括：坩埚体和坩埚壳，坩埚壳上部焊接有吊耳和压板，方便进行起 吊和密封。
如图3所示，所述的机械臂4包括：移动平台4b和分别设置于其两侧的曲臂机构4a，其中：每个曲臂机构4a由上、下两个四边形组成，每个四边形由处于同一平面内的顶边、底边和两侧边组成，边与边间通过铰链连接，侧边在电机驱动下绕底边转动时，顶边产生相应的移动。上下两个四边形共用一条边，上部四边形的底边也就是下部四边形的顶边。下部四边形底边和地面固定，上部四边形顶边和移动平台固定。当两四边形在侧边同时转动且转动方向相反时，曲臂机构4a就带动移动平台4b上下移动。当两四边形在侧边同时转动且转动方向相同时，曲臂机构4a就带动移动平台4b水平移动。基于上述结构特点，机械臂4在电机的驱动下可以带动搅拌机构7和加热保温盖6等移动。
所述的保温炉盖5包括：金属外壳、保温材料和电加热器，工作时盖于坩埚上方，由底部设置的电加热器对坩埚内铝液进行加热保温。
所述的炉盖升降机构6分别与机械臂4和保温炉盖5相连，可在电机驱动下带动炉盖升降。搅拌机构7由电机、传动部件、搅拌器组成，用来搅拌铝液。
采用本装置以3N铝为原材料，调节晶体的生长速度为1～4cm/h，产出精铝的平均纯度可以达到4N1～3N6，平均晶粒尺寸在130～150μm以下，精铝产量超过投入量70～85％。
Claims (10)
1.一种精铝提纯净化装置，其特征在于，包括：炉体部分和通过机械臂与之活动连接的炉盖部分，其中：炉体部分包括炉壳和位于炉壳内部的坩埚机构，炉盖部分包括保温炉盖和炉盖升降机构。
2.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的炉壳顶部设置密封槽。
3.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的炉壳和坩埚机构之间设有喷雾装置，对应炉壳的侧壁上部设有排气孔，炉壳的侧壁下设有排水孔。
4.根据权利要求3所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的喷雾装置由设置在炉壳内壁的多个均匀排布的喷嘴组成。
5.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的坩埚机构包括坩埚体和坩埚壳。
6.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的炉盖部分包括：金属外壳、保温材料和电加热器。
7.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的炉盖升降机构分别与机械臂和炉盖部分相连。
8.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的炉盖部分上设有用来搅拌铝液的搅拌机构，该搅拌机构包括：电机、传动部件、搅拌器。
9.根据权利要求1所述的精铝提纯净化装置，其特征是，所述的机械臂包括：一个移动平台和分别设置于其两侧的曲臂机构。
10.根据权利要求9所述的精铝提纯净化装置，其特征是，每个曲臂机构由上、下两个四边形组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520306884.3U CN204644431U (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 精铝提纯净化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204644431U true CN204644431U (zh) | 2015-09-16 |
Family
ID=54097192
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204644431U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109780864A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-21 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种坩埚炉盖装置 |
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2015
- 2015-05-13 CN CN201520306884.3U patent/CN204644431U/zh active Active
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| CN109780864A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-21 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种坩埚炉盖装置 |
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