CN213924964U

CN213924964U - 一种高纯铝提纯预处理装置

Info

Publication number: CN213924964U
Application number: CN202022027071.4U
Authority: CN
Inventors: 张瑾; 叶翔; 周建波
Original assignee: Ningbo Jinyue New Material Co ltd
Current assignee: Ningbo Jinyue New Material Co ltd
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2030-09-16

Abstract

本实用新型涉及高纯铝提纯的技术领域，尤其是涉及一种高纯铝提纯预处理装置，其包括炉体、加热腔和盖体，加热腔内安装有加热棒，加热腔内安装有除杂结构，除杂结构包括除杂板和连接杆，所述连接杆与所述除杂板固定连接，所述除杂板上设置有贯穿的除杂孔。在使用时，将盖体及除杂结构从炉体上取下，并将原料铝放置于除杂板上，再将盖体安装于炉体上，此时除杂结构及原料铝位于加热腔内。启动加热棒加热至660‑700℃后保温，原料铝逐渐融化，待原料铝完全融化后，将盖体抬升，此时熔融的纯铝仍保留在加热腔内，而铁铜等杂质由于熔点较高，仍以固体形式存在，因而被截留在除杂板上，从而实现了对原料铝的除杂预处理，提升了高纯铝的提纯效果。

Description

一种高纯铝提纯预处理装置

技术领域

本实用新型涉及高纯铝提纯的技术领域，尤其是涉及一种高纯铝提纯预处理装置。

背景技术

通常把纯度（铝含量）大于99.8%的纯铝叫做高纯铝（highpurity aluminium).它是以优质精铝为原料，采用定向凝固提炼法生产的。高纯铝又可细分为次超高纯铝（铝含量99.5%~99.95%)、超高纯度铝（铝含量99.996%~99.999%）和极高纯度铝（铝含量99.999%以上）。高纯铝呈银白色，表面光洁，具有清晰结晶纹，不含有夹杂物。高纯铝具有低的变形抗力、高的电导率及良好的塑性等性能，主要被应用于科学研究、电子工业、化学工业及制造高纯合金、激光材料及一些其他特殊用途。

在铝中，通常含有一些其他金属杂质，因而在定向凝固提炼前，需要将原料铝中的其他金属杂质去除。在授权公告号为CN208487961U的中国实用新型专利中，公开了一种用于高纯度氧化铝提纯的预处理坩埚，坩埚本体，所述坩埚本体的内侧设置有腔体，所述腔体的上方外侧设置有外螺纹，所述外螺纹上螺纹连接有坩埚盖，所述坩埚盖的下方固定连接有连接杆，所述连接杆的下端固定焊接有弧形槽，所述弧形槽的上方设置有开口，所述坩埚本体上均匀开有通管，所述通管的下端贯穿坩埚本体的下壁，所述坩埚本体的外壁上均匀设置有连接孔，所述连接孔的另一端与通管连通，该实用新型设计合理，结构简单，通过设置的通管和连接孔，方便向坩埚本体增加热气流，提高加热的效率，通过设置的弧形槽，弧形槽的上方设置有开口，可以将坩埚中上方漂浮的杂质舀出，提高提纯的效率，值得大力推广。

通过弧形槽，理论上可以将坩埚上方漂浮的杂质舀出，但是在实际工作中，铝中的杂质可能含有铁铜等密度大于铝的金属，当铝处于熔融状态时，其他并未熔化沉淀于坩埚的底部，因而通过上述装置无法将沉淀于坩埚底部的杂质去除，因而提纯效果较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用的目的是提供一种高纯铝提纯预处理装置，其优势在于，能将沉淀在装置底部的其他杂质去除，提高高纯铝提纯的效果。

本实用的上述实用目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高纯铝提纯预处理装置，包括顶部开口的炉体、开设于所述炉体内的加热腔和安装于所述炉体顶部的盖体，所述加热腔内安装有加热棒，所述加热腔内安装有除杂结构，所述除杂结构包括与所述加热腔内壁相贴合且滑动连接的除杂板和固定连接于所述盖体上的连接杆，所述连接杆与所述除杂板固定连接，所述除杂板上设置有贯穿的除杂孔。

通过采用上述技术方案，在使用时，将盖体及除杂结构从炉体上取下，并将原料铝放置于除杂板上，再将盖体安装于炉体上，此时除杂结构及原料铝位于加热腔内。启动加热棒加热至660-700℃后保温，原料铝逐渐融化，待原料铝完全融化后，将盖体抬升，此时熔融的纯铝仍保留在加热腔内，而铁铜等杂质由于熔点较高，仍以固体形式存在，因而被截留在除杂板上，从而实现了对原料铝的除杂预处理，提升了高纯铝的提纯效果。

作为优选，所述加热棒安装于所述除杂板下方的加热腔内。

通过采用上述技术方案，原料铝位于除杂板的上方，防止铁铜等杂质粘附于加热棒上，提升了除杂的效果。

作为优选，还包括曝气组件，所述曝气组件包括设置于所述加热腔底部且与所述加热腔相连通的曝气管，所述曝气管连接有加压泵，所述加压泵连接有第一储气罐，所述第一储气罐内填充有曝气介质，所述盖体上设置供曝气介质排出的出气管。

通过采用上述技术方案，第一储气罐内的曝气介质通过加压泵加压，并通过曝气管进入到加热腔内，在熔融的铝中，曝气介质从加热腔的底部升起，从而对熔融铝进行混合搅拌，提升了加热效率。

作为优选，所述曝气介质为氩气。

通过采用上述技术方案，氩气具有极强的稳定性，在高温下也不会与熔融状态的纯铝发生反应，在提升加热效率的同时，不会引入新的杂质。

作为优选，所述出气管连接有第二储气罐。

通过采用上述技术方案，通过第二储气罐的设置，加热腔内的氩气从出气管进入到第二储气罐内，从而实现了对氩气的回收，方便后续对氩气的再利用，降低了成本。

作为优选，所述除杂板上部的边缘设置有档边。

通过采用上述技术方案，通过档边的设置，能够起到阻挡作用，当原料铝中杂质较多时，防止杂质在取出的过程中掉落；同时，在放置原料铝时，同样能够对原料铝进行阻挡，防止原料铝从除杂板上掉落。

作为优选，所述加热腔的内壁上设置有导向条，所述除杂板的边缘设置有与所述导向条相贴合的导向槽。

通过采用上述技术方案，通过导向条及导向槽的设置，导向条对导向槽进行限位，当除杂板在连接杆的拉动作用下提升时，导向槽沿导向条滑动，从而提高了除杂板提升过程中的稳定性。

综上所述，本实用包括以下至少一种有益技术效果：

待原料铝完全融化后，将盖体抬升，此时熔融的纯铝仍保留在加热腔内，而铁铜等杂质由于熔点较高，仍以固体形式存在，因而被截留在除杂板上，从而实现了对原料铝的除杂预处理，提升了高纯铝的提纯效果。

附图说明

图1是高纯铝提纯预处理装置的整体结构示意图。

图2是炉体及加热腔内的纵向示意图。

图3是除杂板的结构示意图。

图中，1、炉体；2、加热腔；21、导向条；3、盖体；4、除杂结构；41、连接杆；42、除杂板；421、档边；422、除杂孔；423、导向槽；5、加热棒；6、曝气组件；61、曝气管；62、加压泵；63、第一储气罐；64、出气管；65、第二储气罐。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参照图1至图3，为本实用公开的一种高纯铝提纯预处理装置，包括圆柱形的炉体1和开设于炉体1内的加热腔2，加热腔2也为圆柱形，炉体1的顶部设置有开口，开口上安装有盖体3。

加热腔2内安装有除杂结构4，除杂结构4包括相互焊接的连接杆41和除杂板42。连接杆41的一端固定连接于盖体3底部的中心处，另一端固定连接于除杂板42的中心处。通过连接杆41的设置，除杂板42与盖体3相连接，同步移动。

除杂板42整体为与加热腔2内壁相贴合的圆形，除杂板42上均匀的开设有若干贯穿的除杂板42的除杂孔422，除杂孔422的孔径为0.5-1mm，本实施例中除杂孔422的孔径为0.7mm。除杂板42上部的边缘设置有竖直向上设置的环形档边421。加热腔2的内壁沿竖直方向设置有导向条21，除杂板42的边缘开设有与导向条21相贴合的导向槽423。除杂板42与加热腔2的内壁滑动密封连接。导向条21对导向槽423进行限位，当除杂板42在连接杆41的拉动作用下提升时，导向槽423沿导向条21滑动，从而提高了除杂板42提升过程中的稳定性。

在放置原料铝时，档边421能够对原料铝进行阻挡，防止原料铝从除杂板42上掉落。当原料铝中杂质较多时，防止杂质在取出的过程中掉落。

除杂板42下方的加热腔2内安装有加热棒5，在原料铝加入加热腔2内后，通过除杂板42将原料铝位与加热棒5分隔，防止铁铜等杂质粘附于加热棒5上，提升了除杂的效果。

加热腔2的底部设置有曝气组件6，曝气组件6包括曝气管61，曝气管61与加热腔2内相连通。曝气管61连接有加压泵62，加压泵62连接有第一储气罐63。第一储气罐63内填充有曝气介质，曝气介质为在高温下不与铝反应的惰性气体，本实施例中曝气介质为氩气。

盖体3上设置有供曝气介质排出的出气管64，出气管64的一端与加热腔2相连通，另一端连接有第二储气罐65。

第一储气罐63内的曝气介质通过加压泵62加压，并通过曝气管61进入到加热腔2内，当原料铝未完全融化时，通过曝气介质，加速了加热腔2内热量的流动，提高了原料铝的融化速度；当原料铝在熔融过程中，曝气介质从加热腔2的底部升起，从而对熔融铝进行混合搅拌，提升了原料铝加热的均匀程度，从而提高了加热效率。

加热腔2内的氩气从出气管64进入到第二储气罐65内，从而实现了对氩气的回收，方便后续对氩气的再利用，降低了成本。

本实施例的实施原理为：在使用时，将盖体3及除杂结构4从炉体1上取下，并将原料铝放置于除杂板42上，再将盖体3安装于炉体1上，此时除杂结构4及原料铝位于加热腔2内。启动加热棒5加热至660-700℃后保温，原料铝逐渐融化，待原料铝完全融化后，将盖体3抬升，此时熔融的纯铝仍保留在加热腔2内，而铁铜等杂质由于熔点较高，仍以固体形式存在，因而被截留在除杂板42上，从而实现了对原料铝的除杂预处理，提升了高纯铝的提纯效果。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高纯铝提纯预处理装置，包括顶部开口的炉体（1）、开设于所述炉体（1）内的加热腔（2）和安装于所述炉体（1）顶部的盖体（3），所述加热腔（2）内安装有加热棒（5），其特征在于：所述加热腔（2）内安装有除杂结构（4），所述除杂结构（4）包括与所述加热腔（2）内壁相贴合且滑动连接的除杂板（42）和固定连接于所述盖体（3）上的连接杆（41），所述连接杆（41）与所述除杂板（42）固定连接，所述除杂板（42）上设置有贯穿的除杂孔（422）。

2.根据权利要求1所述的一种高纯铝提纯预处理装置，其特征在于：所述加热棒（5）安装于所述除杂板（42）下方的加热腔（2）内。

3.根据权利要求2所述的一种高纯铝提纯预处理装置，其特征在于：还包括曝气组件（6），所述曝气组件（6）包括设置于所述加热腔（2）底部且与所述加热腔（2）相连通的曝气管（61），所述曝气管（61）连接有加压泵（62），所述加压泵（62）连接有第一储气罐（63），所述第一储气罐（63）内填充有曝气介质，所述盖体（3）上设置供曝气介质排出的出气管（64）。

4.根据权利要求3所述的一种高纯铝提纯预处理装置，其特征在于，所述曝气介质为氩气。

5.根据权利要求3所述的一种高纯铝提纯预处理装置，其特征在于，所述出气管（64）连接有第二储气罐（65）。

6.根据权利要求1所述的一种高纯铝提纯预处理装置，其特征在于，所述除杂板（42）上部的边缘设置有档边（421）。

7.根据权利要求1所述的一种高纯铝提纯预处理装置，其特征在于，所述加热腔（2）的内壁上设置有导向条（21），所述除杂板（42）的边缘设置有与所述导向条（21）相贴合的导向槽（423）。