CN214327828U - 一种硅铝铁合金的分级提纯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冶金、离心分级技术领域，公开了一种硅铝铁合金的分级提纯装置，包括加热炉装置、离心装置，在超重力系统环境下进行硅铝铁合金的分级，实现合金的有效分离。本装置结构简单，装置单元相互分开，互不影响，并且根据需要可方便的对实验中各个参数进行调整。

Description

一种硅铝铁合金的分级提纯装置

技术领域

本实用新型属于冶金、离心分级技术领域，涉及硅铝合金、硅铝铁合金、硅的生产工艺，尤其是硅铝铁合金的分级提纯工艺设备。

背景技术

目前硅铝铁合金中铁含量较高，常以脆性的富铁金属间化合物形式存在，使其不能作为价值较高的铸造用硅铝合金使用，而主要作为炼钢脱氧剂被广泛应用于炼钢厂。但由于炼钢脱氧剂用量有限，且价格较低，从而制约了铝硅铁合金的应用市场。如果能对铝硅铁合金进行降铁处理，无疑在产品的市场容量上还是在经济价值上均具有极大意义。

现有技术中专利CN109354024A公开了“一种新型工业硅分离除杂的装置及方法”，该方法先将工业硅块和造渣剂混合后置于坩埚中加热，加热温度 1460—1530℃,向坩埚中通入精炼气体，同时旋转坩埚；停止通气、加热后，加速旋转坩埚直至杂质在坩埚内壁上凝固,坩埚转速为5000—6000r/min。该发明提供的除杂装置，硅的回收率高，提纯过程无污染。但该发明在高温液态下进行，高温熔融态及高速旋转对仪器设备均有很高的要求，同时分离的杂质在坩埚内部凝固，很难对杂质进行分离，因此该专利装置无法进行工业化大规模的应用。

专利CN108165810A公开了“一步法去除一次铝硅合金中铁和硅相的装置和工艺”，该方法在交变电磁场的作用下采取金属元素锰作除铁剂，与一次铝硅合金原料混合均匀，加热熔融，冷却后，合金中的硅和富铁相在磁场力和温度效应的联合作用下凝固并富集在底部，倾倒出上部的熔液，经冷却凝固后得到符合工业标准的铸造用铝硅合金，最后将底部的初晶硅相和杂质铁相重熔后即得到底部合金熔液。上述通过重力沉降分离铁相的方法存在着分离效率低、工艺复杂、生产成本高等缺点，很难在实际生产中应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，公开了一种硅铝铁合金的分级提纯装置。本实用新型装置能够有效降低铝硅铁合金中的铁含量，不仅可以生产出满足工业要求的铸造用铝硅合金，又可以得到脱氧剂用铝硅铁合金，以及酸洗除杂后作为生产太阳能级多晶硅的工业硅，实现资源利用率最大化，具有结构简单，应用快捷、能耗低、成本低，适用连续、大规模工业化生产。

本实用新型的技术方案如下：

一种硅铝铁合金的分级提纯装置，包括加热炉装置、离心装置；

所述加热炉包括加热炉外壳，加热炉保温层，加热炉加热丝，加热炉吊钩，加热炉上盖，加热炉热电偶和加热炉支撑架，所述加热炉外壳通过加热炉固定螺栓固定在加热炉支撑架上，加热炉保温层设置在加热炉外壳内侧，加热炉保温层内侧有凹槽安装加热炉加热丝，加热炉热电偶设置在加热炉上盖中心位置并伸入加热炉内部；

所述离心装置包括电机、离心机旋转轴、离心机环形筛板、离心机环形筛板外套和离心机环形筛板上压盖；所述离心机环形筛板外套内表面并与离心机环形筛板外套内挡板之间形成用于容纳离心甩出的熔液的空间，离心机环形筛板外套设置在所述加热炉内部并被所述加热炉加热丝包围，所述离心机环形筛板上压盖盖在所述离心机环形筛板上方，并设有上压盖固定销孔与所述离心机环形筛板外套通过固定销连接；离心机环形筛板外套通过离心外套固定螺栓与离心部件支撑固定，离心部件支撑与离心机旋转轴通过固定销连接；所述电机固定在电机支架上，电机启动后，带动电机皮带轮、皮带、离心机转轴皮带轮、离心机旋转轴、离心机环形筛板外套、离心机环形筛板转动。

所述离心机外壳内部设有轴水冷箱，离心机外壳上设有注水口用于向轴水冷箱内注水。

所述离心机旋转轴外侧设置有离心机外壳，所述加热炉支撑架与所述离心机外壳通过焊接固定，保证加热炉使用时固定不动。

所述离心机环形筛板外套与离心部件支撑之间垫有隔热板，提高保温炉保温效果同时减少热量传递至离心机旋转轴。

所述离心机环形筛板表面圆孔直径3mm，离心机环形筛板轴方向筛孔间隔 6mm，离心机环形筛板轴方向相邻层筛孔位置水平间隔3mm。

本实用新型的效果是：硅铝铁合金块放入离心机环形筛板内，进行高温加热；达到指定温度时间后高速旋转，分离出熔融体样品；分离出的熔融体通过筛孔进入离心机环形筛板外套，使硅铝铁合金能够有效分离。

附图说明

图1为本实用新型的一种硅铝铁合金的分级提纯装置图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明；本实用新型并不限于以下具体的实施例，在不背离本实用新型实质内容的情况下，熟悉本领域的技术人员在没有付出创造性劳动的情况下根据本实用新型作出的各种相应的改变或变形，都属于本实用新型所要求的保护范围内。

实施例：

如图1所示的硅铝铁合金的分级提纯装置，其特征在于，包括：硅铝铁合金的分级提纯装置，包括加热炉装置、离心装置；

所述加热炉包括加热炉外壳1，加热炉保温层2，加热炉加热丝3，加热炉吊钩4，加热炉上盖6，加热炉热电偶7和加热炉支撑架11，所述加热炉外壳1通过加热炉固定螺栓15固定在加热炉支撑架11上，加热炉保温层2设置在加热炉外壳1 内侧，加热炉保温层2内侧有凹槽安装加热炉加热丝3，加热炉热电偶7设置在加热炉上盖6中心位置并伸入加热炉内部；

所述离心装置包括电机22、离心机旋转轴16、离心机环形筛板10、离心机环形筛板外套12和离心机环形筛板上压盖9；所述离心机环形筛板外套12内表面并与离心机环形筛板外套内挡板5之间形成用于容纳离心甩出的熔液的空间，离心机环形筛板外套12设置在所述加热炉内部并被所述加热炉加热丝3包围，所述离心机环形筛板上压盖9盖在所述离心机环形筛板10上方，并设有上压盖固定销孔8 与所述离心机环形筛板外套12通过固定销连接；离心机环形筛板外套12通过离心外套固定螺栓14与离心部件支撑13固定，离心部件支撑13与离心机旋转轴16通过固定销连接；所述电机22固定在电机支架23上，电机22启动后，带动电机皮带轮 21、皮带20、离心机转轴皮带轮19、离心机旋转轴16、离心机环形筛板外套12、离心机环形筛板10转动。

所述离心机外壳18内部设有轴水冷箱17，离心机外壳18上设有注水口24。

所述离心机旋转轴16外侧设置有离心机外壳18，所述加热炉支撑架11与所述离心机外壳18焊接固定。

所述离心机环形筛板外套12与离心部件支撑13之间垫有隔热板，提高保温炉保温效果同时减少热量传递至离心机旋转轴16。

所述离心机环形筛板10表面圆孔直径3mm，离心机环形筛板轴方向筛孔间隔6mm，离心机环形筛板轴方向相邻层筛孔位置水平间隔3mm。

使用时，离心机环形筛板外套及环形筛板表面喷涂脱模剂，离心机环形筛板外套放于铺设隔热板的离心部件支撑上，并用固定螺栓紧固；离心机环形筛板 3mm孔板放置于离心机环形筛板外套中心，硅铝铁合金块摆放离心机环形筛板中心内侧，离心机筛板上压盖盖紧，插入固定销；加热炉放在加热炉支架上并用固定螺栓紧固；在离心机水箱中注满水；

启动离心机，转动速度200r/min，设置加热温度650℃，加热至指定温度后保温3h；调整转速到1500r/min，离心时间20min；离心结束关闭加热，待加热炉温度降至室温时，关闭离心机；室温时松开加热炉紧固螺丝，取下加热炉；取出上压盖固定销，打开离心机筛板上压盖，取出分离合金。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种硅铝铁合金的分级提纯装置，其特征在于，包括加热炉装置、离心装置；

所述加热炉包括加热炉外壳(1)，加热炉保温层(2)，加热炉加热丝(3)，加热炉吊钩(4)，加热炉上盖(6)，加热炉热电偶(7)和加热炉支撑架(11)，所述加热炉外壳(1)通过加热炉固定螺栓(15)固定在加热炉支撑架(11)上，加热炉保温层(2)设置在加热炉外壳(1)内侧，加热炉保温层(2)内侧有凹槽安装加热炉加热丝(3)，加热炉热电偶(7)设置在加热炉上盖(6)中心位置并伸入加热炉内部；

所述离心装置包括电机(22)、离心机旋转轴(16)、离心机环形筛板(10)、离心机环形筛板外套(12)和离心机环形筛板上压盖(9)；所述离心机环形筛板外套(12)内表面并与离心机环形筛板外套内挡板(5)之间形成用于容纳离心甩出的熔液的空间，离心机环形筛板外套(12)设置在所述加热炉内部并被所述加热炉加热丝(3)包围，所述离心机环形筛板上压盖(9)盖在所述离心机环形筛板(10)上方，并设有上压盖固定销孔(8)与所述离心机环形筛板外套(12)通过固定销连接；离心机环形筛板外套(12)通过离心外套固定螺栓(14)与离心部件支撑(13)固定，离心部件支撑(13)与离心机旋转轴(16)通过固定销连接；所述电机(22)固定在电机支架(23)上，电机(22)启动后，带动电机皮带轮(21)、皮带(20)、离心机转轴皮带轮(19)、离心机旋转轴(16)、离心机环形筛板外套(12)、离心机环形筛板(10)转动。

2.根据权利要求1所述的硅铝铁合金的分级提纯装置，其特征在于，离心机外壳(18)内部设有轴水冷箱(17)，离心机外壳(18)上设有注水口(24)用于向轴水冷箱(17)内注水。

3.根据权利要求2所述的硅铝铁合金的分级提纯装置，其特征在于，所述离心机旋转轴(16)外侧设置有离心机外壳(18)，所述加热炉支撑架(11)与所述离心机外壳(18)通过焊接固定，保证加热炉使用时固定不动。

4.根据权利要求1所述的硅铝铁合金的分级提纯装置，其特征在于，离心机环形筛板外套(12)与离心部件支撑(13)之间垫有隔热板，提高保温炉保温效果同时减少热量传递至离心机旋转轴(16)。

5.如权利要求1所述的硅铝铁合金的分级提纯装置，其特征在于，所述离心机环形筛板(10)表面圆孔直径3mm，离心机环形筛板轴方向筛孔间隔6mm，离心机环形筛板轴方向相邻层筛孔位置水平间隔3mm。

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