一种高纯铟的铸锭装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高纯铟的铸锭装置，所述铸锭装置包括安装架、加热炉、石英坩埚、模具单元和控制单元，安装架包括底座和支撑架，支撑架包括第一支撑杆和第二支撑杆；加热炉悬挂设置在第一支撑杆上，石英坩埚设置在加热炉的炉筒中，石英坩埚包括石英坩埚体、石英坩埚流道、石英棒固定管和石英棒，石英棒固定管的底部设置有铟流出口；控制单元包括温度控制子单元、电磁阀子单元、称重‑旋转子单元和中央处理子单元，所述温度控制子单元、电磁阀子单元和称重‑旋转子单元均与中央控制子单元电连接；模具单元包括模具盘和设置在模具盘上的若干个模具，模具单元可旋转地设置在称重‑旋转台的顶部并位于铟流出口的下方。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高纯金属材料成型
，更具体地讲，涉及一种高纯铟的铸锭装置。
技术介绍
高纯铟是指5N及以上的高纯金属铟，它是最重要的战略资源物质之一，可作低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料，主要作飞机用的涂敷铅的银轴承的镀层，还在电子软件、通信器材等方面不可或缺，更是液晶显示器的关键性材料。由于我国电子工业和信息产业落后，国内生产的铟绝大部分(80％以上)出口到国外(美国、日本和欧洲)，以出口到日本为最多。国内铟消费量很小，年消费量不足10t。峨嵋半导体材料研究所、南京锗厂、葫芦岛锌厂和柳锌铟科技公司等可生产5N高纯铟(含铟99.999％)和6N、7N超纯铟(纯度99.9999％～99.99999％)。高纯铟的纯度越高，使用者对铟的外型要求也越高，包括锭的尺寸大小等。单个锭的重量要求精确到克，特别是6N、7N的超纯铟，使用者经常要求单个锭的重量精确到5±1g、10±1g等。现有的高纯铟铸锭装置中的容器、模具、阀门一般采用金属材料，比如钛和不锈钢，这类铸锭装置如果用于5N高纯铟或者6N、7N超纯铟的铸锭，当铟料与金属坩埚、金属管道和阀门接触时将引入新的杂质，导致铸出的铟锭纯度达不到要求。因此，现有的这类铸锭装置不适用于高纯铟或超高纯铟的铸锭。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术的目的是提供一种便于控制且能够保证高纯铟纯度的高纯铟铸锭装置。本技术提供了一种高纯铟的铸锭装置，所述铸锭装置包括安装架、加热炉、石英坩埚、模具单元和控制单元，其中，安装架包括底座和支撑架，支撑架包括竖直设置在底座上的第一支撑杆和与第一支撑杆连接的第二支撑杆；加热炉悬挂设置在第一支撑杆上，石英坩埚设置在加热炉的炉筒中；石英坩埚包括石英坩埚体、石英坩埚流道、石英棒固定管和石英棒，石英棒固定管平行地设置在石英坩埚体的一侧并且通过石英坩埚流道与石英坩埚体底部的出料口连通，石英棒固定管的底部设置有铟流出口，石英棒竖直地放置在石英棒固定管中并通过石英棒的底端封闭或开启铟流出口；控制单元包括温度控制子单元、电磁阀子单元、称重-旋转子单元和中央处理子单元，温度控制子单元包括热电偶和温度控制器，热电偶设置在加热炉的炉筒内，热电偶和加热炉的加热元件均与温度控制器电连接；电磁阀子单元包括电磁阀，电磁阀设置在第二支撑杆的末端并通过连接件与石英棒的顶端连接；称重-旋转子单元包括称重-旋转台，称重-旋转台设置在底座上；所述温度控制子单元、电磁阀子单元和称重-旋转子单元均与中央控制子单元电连接；模具单元包括模具盘和设置在模具盘上的若干个模具，模具单元可旋转地设置在称重-旋转台的顶部并位于铟流出口的下方。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述加热炉为电阻丝加热炉，所述加热炉的加热元件为电阻丝。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述石英坩埚还包括设置在石英坩埚体底部的出料口上的石英筛板，所述石英筛板上均匀布置有若干个小孔。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述石英棒的底端为锥形的密封头且密封头的表面设置有磨砂层。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述铟流出口的内壁上也设置有磨砂层。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述模具盘上的若干个模具均能够在旋转后位于铟流出口的正下方。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述连接件包括金属杆和橡胶连接件。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述加热炉的炉筒内设置有保温层。根据本技术高纯铟的铸锭装置的一个实施例，所述石英棒能够在电磁阀的控制下上下移动。与现有技术相比，本技术高纯铟的铸锭装置设计巧妙且便于实现自动化控制，能够确保所铸铟锭的重量波动很小，单锭重量能够满足要求且表面平整光亮，铸好的锭经采样测试，纯度满足要求且与铸锭前保持一致，铸锭装置对铟的纯度没有不良影响。附图说明图1示出了本技术高纯铟的铸锭装置的结构示意图。图2示出了本技术高纯铟的铸锭装置中石英坩埚的结构示意图。附图标记说明：1-底座、2-第一支撑杆、3-第二支撑杆、4-加热炉、5-炉筒、6-保温层、7-石英坩埚、8-热电偶、9-电磁阀、10-金属杆、11-橡胶连接件、12-称重-旋转台、13-模具盘、14-模具、15-石英坩埚体、16-石英坩埚流道、17-石英棒固定管、18-石英棒、19-铟流出口、20-石英筛板、21-密封头。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面将对本技术高纯铟的铸锭装置的结构和原理进行详细的说明。图1示出了本技术示例性实施例高纯铟的铸锭装置的结构示意图。如图1所示，根据本技术的示例性实施例，所述高纯铟的铸锭装置包括安装架、加热炉4、石英坩埚7、模具单元和控制单元，其中，安装架是用于组装该铸锭装置的基础组件，加热炉4用于对高纯铟进行加热以使其熔化后进行浇铸，石英坩埚7用于为物料提供容器并控制液体铟的流出与关闭，模具单元是铟铸锭成型的关键组件，控制单元用于实现对整体装置的温度控制和自动控制等功能。根据本技术，安装架包括底座1和支撑架，支撑架包括竖直设置在底座1上的第一支撑杆2和与第一支撑杆2连接的第二支撑杆3。其中，第二支撑杆3设置在第一支撑杆2的上部并且与第一支撑杆2垂直连接。安装架可以采用符合装置强度要求的材料制成，如工具钢等。加热炉4悬挂设置在第一支撑杆2上，石英坩埚7设置在加热炉4的炉筒5中。炉筒5由耐高温材料制成并能够承受较高的温度，其通过直接接触将加热元件产生的热量传递给石英坩埚及其中的物料。优选地，加热炉4为电阻丝加热炉，并且加热炉4的加热元件为电阻丝。为了保证加热炉4的保温性能，加热炉4的炉筒5内还设置有保温层6，例如玻璃纤维保温棉制成的保温层。图2示出了本技术高纯铟的铸锭装置中石英坩埚的结构示意图。如图2所示，本技术所使用的石英坩埚包括石英坩埚体15、石英坩埚流道16、石英棒固定管17和石英棒18，石英棒固定管17平行地设置在石英坩埚体15的一侧并且通过石英坩埚流道16与石英坩埚体15底部的出料口连通，石英棒固定管17的底部设置有铟流出口19，石英棒18竖直地放置在石英棒固定管17中并通过石英棒18的底端封闭或开启铟流出口19。石英坩埚作为铸锭装置的主要组件，为物料提供容器并且可控制液体铟的流出与关闭，采用石英材料可以保证对高纯铟没有污染，进而保证铟铸锭的纯度。其中，石英棒18相当于一个开关组件，用于控制液体铟的流出和关闭。当置于石英棒固定管17中石英棒18封闭铟流出口19时，可阻止液体铟的流出；当将石英棒18上提时，则可开启铟流出口19并放出液体铟。优选地，石英坩埚7还包括设置在石英坩埚体15底部的出料口上的石英筛板20，石英筛板20上均匀布置有若干个小孔。通过石英筛板20上的小孔，能够阻止待铸锭的液体高纯铟中的残渣及氧化物流入到产品锭中并将其留在石英坩埚体15中。为了实现更好的开关效果，石英棒18的底端为锥形的密封头且密封头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯铟的铸锭装置，其特征在于，所述铸锭装置包括安装架、加热炉、石英坩埚、模具单元和控制单元，其中，安装架包括底座和支撑架，支撑架包括竖直设置在底座上的第一支撑杆和与第一支撑杆连接的第二支撑杆；加热炉悬挂设置在第一支撑杆上，石英坩埚设置在加热炉的炉筒中；石英坩埚包括石英坩埚体、石英坩埚流道、石英棒固定管和石英棒，石英棒固定管平行地设置在石英坩埚体的一侧并且通过石英坩埚流道与石英坩埚体底部的出料口连通，石英棒固定管的底部设置有铟流出口，石英棒竖直地放置在石英棒固定管中并通过石英棒的底端封闭或开启铟流出口；控制单元包括温度控制子单元、电磁阀子单元、称重‑旋转子单元和中央处理子单元，温度控制子单元包括热电偶和温度控制器，热电偶设置在加热炉的炉筒内，热电偶和加热炉的加热元件均与温度控制器电连接；电磁阀子单元包括电磁阀，电磁阀设置在第二支撑杆的末端并通过连接件与石英棒的顶端连接；称重‑旋转子单元包括称重‑旋转台，称重‑旋转台设置在底座上；所述温度控制子单元、电磁阀子单元和称重‑旋转子单元均与中央控制子单元电连接；模具单元包括模具盘和设置在模具盘上的若干个模具，模具单元可旋转地设置在称重‑旋转台的顶部并位于铟流出口的下方。...

【技术特征摘要】
1.一种高纯铟的铸锭装置，其特征在于，所述铸锭装置包括安装架、加热炉、石英坩埚、模具单元和控制单元，其中，安装架包括底座和支撑架，支撑架包括竖直设置在底座上的第一支撑杆和与第一支撑杆连接的第二支撑杆；加热炉悬挂设置在第一支撑杆上，石英坩埚设置在加热炉的炉筒中；石英坩埚包括石英坩埚体、石英坩埚流道、石英棒固定管和石英棒，石英棒固定管平行地设置在石英坩埚体的一侧并且通过石英坩埚流道与石英坩埚体底部的出料口连通，石英棒固定管的底部设置有铟流出口，石英棒竖直地放置在石英棒固定管中并通过石英棒的底端封闭或开启铟流出口；控制单元包括温度控制子单元、电磁阀子单元、称重-旋转子单元和中央处理子单元，温度控制子单元包括热电偶和温度控制器，热电偶设置在加热炉的炉筒内，热电偶和加热炉的加热元件均与温度控制器电连接；电磁阀子单元包括电磁阀，电磁阀设置在第二支撑杆的末端并通过连接件与石英棒的顶端连接；称重-旋转子单元包括称重-旋转台，称重-旋转台设置在底座上；所述温度控制子单元、电磁阀子单元和称重-旋转子单元均与中央控制子单元电连接；模具单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹昌威，詹科，张程，雷聪，田庭光，
申请(专利权)人：峨嵋半导体材料研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51