本实用新型专利技术公开了一种大型铝精炼偏析炉。在钢炉壳（1）内侧砌筑有保温内衬（3），在保温内衬（3）内安置有石墨坩埚（2），在保温内衬（3）内侧与石墨坩埚（2）之间镶嵌有加热元件组（4），在石墨坩埚（2）上方安装有压锭石墨锥体（5），压锭石墨锥体（5）上部与石墨轴杆（14）、电动机及涡轮蜗杆机构（10）连接；在钢炉壳（1）外侧设置有支架（13），支架（13）上端连接有移动小车（9），在移动小车（9）的车架内侧竖梁（16）上设置有限位开关（11），在电动机及涡轮蜗杆机构（10）上连接有计数器（12）。移动小车（9）的车架包括下横梁（15）、竖梁（16）和上横梁（17）；在横梁（15）上安装有铝晶体刮圈板（8）。本实用新型专利技术用于生产高纯精铝，可提高设备产能，并大幅降低企业的建设投资、生产能耗和维护费用。
【技术实现步骤摘要】
偏析炉
本技术涉及用于高纯铝生产的一种大型铝精炼偏析炉。
技术介绍
随着铝纯度的提高，其抗腐蚀性、可塑性、导电性、反光性等性能均得到了很大的 提高；因为高纯精铝性能优良，使其应用范围越来越广。近年来随着中国经济的稳步发展， 在现代工业的许多领域如电子工业、电解电容器、集成电路配线材料、计算机记忆盘、超导 体、磁浮悬体材料、喷涂材料、低温电磁构件、航天航空和汽车工业等对比原铝更纯的高纯 精铝的需要迅速增长，因而开发适合国情的大型精铝偏析炉技术是势在所趋。目前，提纯 精铝（AL彡99. 998%)的三层液铝电解精炼技术虽然在国际上虽只有中国、日本、德国、法 国、美国、挪威等少数国家拥有，但三层液铝电解精炼法普遍存在着系列投资大、能耗高、维 护费高及不能间断运行等缺点，目前日本使用的偏析炉容量仅有1. 5吨/日产能。随着我 国鼓励建设资源节约型、环境友好型两型社会，传统的铝电解精炼技术已不适应于对我 国工业化、规模化进程的需求。 目前，国内已有的铝精炼装备技术的专利技术主要包括：①由东北大学霍秀静等 专利技术的定向结晶法净化原铝装置，②由上海交通大学孙宝德等专利技术的高纯铝单层晶体 凝固提纯装置，③由新疆众和股份有限公司刘宗仁等专利技术的精铝生产定向结晶炉。这几 种铝精炼装备的缺点主要是装备庞大，单体设备复杂，不利于系列生产偏析炉的灵活布局， 而且单体设备产能较小，不利于企业规模化生产。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于：提供一种结构工效高、投资小、能耗低、便于 自动化作业的大型铝精炼偏析炉，并克服了现有铝精炼偏析炉普遍存在容量及产能规模 小、不经济等不足。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：在钢炉壳内侧设置有保温内 衬，在保温内衬内有石墨谢祸，在保温内衬内侧键嵌有加热兀件组，在石墨谢祸上方安装有 压锭石墨锥体，压锭石墨锥体上部与电动机及涡轮蜗杆机构连接；在钢炉壳外侧设置有支 架，支架上端连接有移动小车，在移动小车的车架坚梁内侧设置有限位开关，在上横梁上的 电动机及涡轮蜗杆机构上装有计数器。 压锭石墨锥体和石墨轴杆通过绝热连接件与电动机及涡轮蜗杆机构连接。 移动小车的车架包括下横梁、坚梁和上横梁；在横梁上设置有铝晶体刮圈板。 石墨坩埚的内径为在Φ 1250±250 mm，内侧深度为2000± 150mm。 石墨坩埚与轴杆采用高纯度石墨材料（固定碳含量彡99. 99%，密度彡1. 8kg/m3)制 成。 电动机及涡轮蜗杆机构设置在上横梁上。 压锭石墨锥体采用高纯度石墨材料制成，压锭石墨锥体5的园椎体部分直径约 Φ 1200±250mm，椎角约45±5度，压锭石墨椎5的园锥体四周布置有能让铝液上浮的孔 洞；石墨轴杆14的直径约为石墨坩埚内径的20?35%。 保温内衬镶嵌有加热元件组(如电阻丝）； 石墨坩埚与轴杆采用高纯度石墨材料制成，目的是尽可能不要污染高纯铝产品。 石墨坩埚的内径可在Φ 1250±250 mm，内侧深度在2000±150mm，这样设计的大型铝精炼偏 析炉的日产能可达到2. 0±0. 5吨左右。 采用本技术后，若以年产能为1万吨的铝精炼厂装备24台大型偏析炉系列 为例，一般本技术大型偏析炉的吨铝投资仅0.4万元/吨，与同等规模的铝精炼厂采用 66台60kA三层液电解精铝槽系列的吨铝投资高约1万元/吨相比，可节约建设投资0. 6亿 元，同时，大型偏析炉的电耗低于l〇〇〇kWh/ t-Al，远低于三层液铝精炼电解槽的直流电耗 15000kWh/ t-Al，每年生产可降低能耗1. 4亿度（kWh)用电量，相当于年节约能源1720. 6万 吨标准煤，企业年可节能增效0. 56亿元，直接生产效益是十分明显的，加之节能减排的效 果，其社会效率也十分显著。 本技术的大型铝精炼偏析炉的工作容量为2. 0±0. 5吨/日，适用于建设产能 在5000吨/年以上规模的大中型铝精炼厂。 【附图说明】 附图1为本技术的大型铝精炼偏析炉的结构示意图。 图中：1-钢炉壳，2--石墨坩埚，3--保温内衬，4--加热元件组，5--带 孔压锭石墨锥体，6--高纯铝锭，7--不纯原铝液，8--铝晶体刮圈板，9--移动小车， 10-电动机及涡轮蜗杆，11-限位开关，12--计数器，13--支架，14--石墨轴杆， 15--下横梁，16--坚梁，17--上横梁，18--绝热连接件。 【具体实施方式】 ： 本技术的实施方式举例如下：本技术的大型铝精炼偏析炉的由钢炉壳 1、石墨坩埚2、保温内衬3、加热元件组4、带孔压锭石墨锥体5、铝晶体刮圈板8、移动小车 9、电动机及涡轮蜗杆10,限位开关11、计数器12、支架13、石墨轴杆14、下横梁15、坚梁16、 上横梁17、绝热连接件18等组成。在钢炉壳1内侧砌筑有保温内衬3,在保温内衬3内安 置有石墨坩埚2,在保温内衬3内侧镶嵌有加热元件组4,在石墨坩埚2内上方设置有压锭 石墨锥体5,压锭石墨锥体5和石墨轴杆14通过绝热连接件18与上部电动机及涡轮蜗杆 机构10连接；在钢炉壳1外侧设置有支架13,支架13的轨道上端设置有移动小车9,在移 动小车9的坚梁16内侧设置有限位开关11，在电动机及涡轮蜗杆机构10上连接有计数器 12〇 石墨坩埚2的内径为在Φ 1250±250 mm，内侧深度为2000±150mm。 压锭石墨锥体5和石墨轴杆14通过绝热连接件18与上部电动机及涡轮蜗杆机构 10连接。 石墨坩埚2与轴杆14采用高纯度石墨材料制成，压锭石墨锥体5的园椎体部分 直径约Φ 1200±250πιπι，椎角约45±5度，压锭石墨椎5的园锥体四周布置有能让铝液上浮 的孔洞；石墨轴杆14的直径约为石墨坩埚内径的20?35%。 移动小车9的车架包括下横梁15、坚梁16和上横梁17 ;在横梁15中部设置有铝 晶体刮圈板8。 电动机及涡轮蜗杆机构10安装在上横梁17上。 本技术大型铝精炼偏析炉的主要作业过程如下： 过程1 :生产初期，首先从铝熔炼炉或铝液抬包中用风动溜槽向石墨坩埚2中注入 待精炼的高温不纯原铝液7,然后调控钢炉壳1内的加热元件组4的发热功率，使石墨坩埚 内的不纯原铝液体7的各部位温度缓慢降低，通过降温使原铝液逐步冷却产生偏析现象， 偏析过程中，原铝液中的可溶共晶杂质(如Fe，Si，Cu等）偏析进入液相，只有如Ti，V，Zr 等微量包晶体元素杂质随金属铝进入固相，大量金属铝则结晶进入凝固相并因重力而沉淀 到石墨谢祸2的底部得以提纯而生成商纯错淀6 ; 移动小车9的中下部安装有带孔压锭石墨锥体5及石墨轴承14、电动机及涡轮蜗 杆10以及计数器12等，电动机驱动涡轮蜗杆10可以使带孔压锭石墨锥体5及石墨轴承14 作上下升降运动。 过程2 :水平滑动移动小车9,使其附带的带孔压锭石墨锥体5置于石墨坩埚2的 正上方，偏析过程持续一段时间（约40?60秒)后，石墨坩埚中的原铝液体已在坩埚底部偏 析凝固了部分的高纯铝结晶体，随后，启动电机驱动涡轮蜗杆10带动带孔压锭石墨锥体5 下降进入石墨坩埚下部铝液之中，并压紧石本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种偏析炉，其特征在于：在钢炉壳（1）内侧设置有保温内衬（3），在保温内衬（3）内安置有石墨坩埚（2），在保温内衬（3）内侧镶嵌有加热元件组（4），在石墨坩埚（2）上方安装有压锭石墨锥体（5），压锭石墨锥体（5）和石墨轴杆（14）通过绝热连接件（18）与上部电动机及涡轮蜗杆机构（10）连接；在钢炉壳（1）外侧设置有支架（13），支架（13）上端连接有移动小车（9），在移动小车（9）的车架上的竖梁（16）内侧设置有限位开关（11），在电动机及涡轮蜗杆机构（10）上连接有计数器（12）。
【技术特征摘要】
1. 一种偏析炉，其特征在于：在钢炉壳（1)内侧设置有保温内衬（3)，在保温内衬（3)内 安置有石墨坩埚（2)，在保温内衬（3)内侧镶嵌有加热元件组（4)，在石墨坩埚（2)上方安装 有压锭石墨锥体（5)，压锭石墨锥体（5)和石墨轴杆（14)通过绝热连接件（18)与上部电动 机及涡轮蜗杆机构（10)连接；在钢炉壳（1)外侧设置有支架（13)，支架（13)上端连接有移 动小车（9 )，在移动小车（9 )的车架上的坚梁（16 )内侧设置有限位开关（11 )，在电动机及涡 轮蜗杆机构（10)上连接有计数器（12)。2. 根据权利要求1所述的偏析炉，其特征在于：压锭石墨锥体（5)和石墨轴杆（14)通 过绝热连接件（18)与上部电动机及涡轮蜗杆机构（10)连接。3. 根据权利要求1所述的偏析炉，其特征在于：移...
【专利技术属性】
技术研发人员：席灿明，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52
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