本发明专利技术公开了一种高纯铝的提取装置，其结构特点是采用了立式叶片圆筒形炉套和其内的立式圆台形炉胆以及炉胆的提升机构，供给炉套的三相电流是沿炉套轴线方向流动，这样炉套就成为一个三相异步电动机的定子，产生交变旋转磁场，而炉套内的炉胆坩锅中的原料铝熔化后，铝液就成为转子，在交变磁场力的作用下，就会高速地绕炉胆轴线旋转搅拌，分离出杂质推向底部，然后提升机构缓慢地将炉胆提出炉套逐渐冷却提取出高纯铝，其结构设计合理、节能、高效，产品纯度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铸造冶金
，具体涉及一种高纯铝提取装置。二
技术介绍
目前我国在有色金属的冶炼提纯方面， 一般均采用真空技术与电 磁感应加热搅拌和电磁感应区与熔炼锅相对缓慢移动的两种方法，即 所谓定向凝固法和区域熔炼法，而在这两种工艺技术中，又大都采用 卧式电磁感应炉的结构。而此种卧式炉的电磁感应炉套为螺旋状，热 效率较低。坩锅中的液态铝是半充满状态，搅拌不充分、不均匀，提纯度低仅为99.996%,在提炼过程中，需将精铝经电磁感应炉往复拉 移3—10次，甚至更多，也难生产出99.9995%以上的高纯铝，其效率 低，耗能高，产量低，导致生产成本高，这就限制了高纯铝的推广应 用。三
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种产品纯度高、耗能低、生产效率高 和结构合理的高纯铝提取装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案包括电磁感应 炉套、炉套内由金属外壳和石墨坩锅组成的炉胆、支架和提升机构， 其特点是采用了立式叶片圆筒形炉套和其内安装立式圆台形的炉胆； 叶片圆筒形炉套的上部向外翻折的叶片端为三相电的接线端，在炉套 的外侧安有保温层，在上、下端分别安有绝缘、隔热环形垫圈；立式 圆台形炉胆为上粗下细结构，上端开有法兰密封的进出料口；提升机 构安装在炉胆的上部。本专利技术由于采用了立式叶片圆筒形的电磁感应炉套，其上部 的叶片端接入三相交流电，这就改变了电流方向，原来卧式炉套的电流是沿炉套柱面的切线方向流动，而现在立式电磁感应炉套的电流是 沿炉套的轴线方向流动，这就使炉套成为异步电动机的定子。炉套内 圆台形炉胆内的精铝被炉套加热后，熔化成液态充满在炉胆内，这样 炉胆坩锅内的铝液就成为转子，在炉套通入三相交流电时就形成旋转 磁场，使得炉胆坩锅内的铝液转子，始终绕炉胆轴线旋转，作高速圆 周运动，使铝液搅拌均匀，在离心力作用下，加之炉胆为上粗下细的 立式圆台结构，此时缓慢提升炉胆，由于纯金属与其杂质的初晶温度 梯度效应，使初晶温度较杂质高的金属铝首先凝固于上部的圆台形坩 锅壁上。而初晶温度低于金属铝的杂质，在临界状态下其仍保持液态， 并被旋转着推向炉胆下端富集，从而有效地分离出精铝中的杂质，得 到了高纯铝。由于合理地利用重力、电场、电热、流体力学和金相学 等方面的综合技术效应，使得在熔炼过程中提升炉胆时，凝固界面无 断层，而且一次性熔炼提纯时间较卧式提纯装置縮短3小时以上；一次性熔炼高纯铝的纯度达99.9995%以上，相当于卧式提纯装置拉移熔 炼5—15次的纯度；精铝原料的利用率提高5%;利用提升机构将炉 胆拉出炉套外冷却，节能、结构也简化，耗电降低1600Kwh/t。四附图说明图l是本专利技术的结构示意图2是立式叶片圆筒形电磁感应炉套的结构示意图。五具体实施例方式如图所示，电磁感应炉套7为叶片圆筒形，叶片上端6有6个叶 片是三相电的接线端，三相电由此接入炉套7。在炉套7外侧安有耐 火保温层5,保温层5表面用金属片包裹，在炉套7的上、下端分别 安有环形石棉垫8，用以绝缘、隔热；炉胆9为上粗下细的圆台形结 构。炉胆9外壳3用高强度的不锈钢板制成，以使壳内坩锅1在充满 铝液时无断层，高速旋转时，能完成铝液与杂质的分离和结晶，炉胆9上部法兰密封的进出料口，是将法兰12、法兰盖14和二者之间的密 封圈13，用螺栓23紧固密封的，在法兰盖14上设有观察坩锅1内伏 态的内窥镜20、冷却水套21和冷却水套接口 22，在此炉胆9上部安 有冷却水套16和水套接口 11和真空管接口 24，炉胆9的柑锅1的上 口设有防止铝液外溅的盖板25，盖板25上开有一个与内腔2相通的 真空抽气孔26;炉胆9的提升机构是由金属吊链17、定滑轮18、钢 丝绳19和巻扬机27组成，提升机构亦可采用桥式天车；炉套7和炉 胆9都置于支架4上，炉套7和炉胆9的结构尺寸，依用户需要而定。 图中10为支撑圈，15为扩大段。 下面以实例说明生产过程。本实例采用的电磁感应炉套7直径0.35m,高0.9m，叶片长0.75m， 宽0.15m，厚0.012m。炉胆9高1.8m,上部直径0.28m，下部直径 0.20m，扩大段15直径0.35111，高0.2m。工作过程是先将常温下洗 净的铝锭，定量投入炉胆9的坩锅1内，依次盖上石墨盖板25，用螺 栓23紧固法兰盖14，炉胆9放入炉套7内，真空泵水泵分别接通炉 胆9上的真空管口24、水套接口 11、 22,启动真空泵水泵工作，为炉 套7送电，电压为3V,电流1600A，当坩锅l内温度达82(TC时，恒 温40分钟，此时坩锅1内的铝液高速旋转搅拌分离杂质，然后启动巻 扬机27，使炉胆9以O.Olm/分速度提升，此时电压调为2.5V，电流 IIOOA，当炉胆9全部移出炉套7时，停止为炉套7供电，随之打开 法兰盖14，取出铝锭，其底部少部分含有杂质的铝锭，可去掉，其余 大部分为99.9995%以上的高纯铝。此后装置进入下一个生产循环。本 装置经试用证明，炼制时间短，节能、高效、产品纯度高，其提纯度 较卧式装置提取的铝提高6—15倍以上。权利要求1、一种高纯铝提取装置，包括电磁感应炉套(7)，炉套(7)内由金属外壳(3)和石墨坩锅(1)组成的炉胆，支架(4)和提升机构，其特征是采用了立式叶片圆筒形炉套(7)和其内安装立式圆台形的炉胆(9)；叶片圆筒形炉套(7)的上部向外翻折的叶片端(6)为三相电的接线端，在炉套(7)的外侧安有保温层(5)，在上、下端分别安有绝缘、隔热环形垫圈(8)；立式圆台形炉胆(9)为上粗下细的结构，上端开有法兰密封的进出料口；提升机构安装在炉胆(9)的上部。2、 按照权利要求1所述的提纯装置，其特征是炉胆(9)上部的 进出料口，是将其上面的法兰(12)、法兰盖(14)和二者之间的密封 圈(13)，用螺栓(23)紧固密封的。3、 按照权利要求l、 2所述的提纯装置，其特征是在法兰盖(14) 上设有观察坩锅(1)内状态的内窥镜(20)、冷却水套(21)和冷却 水接口 (22)。4、 按照权利要求1所述的提纯装置，其特征是在炉胆(9)上部 安有冷却水套(16)、水套接口 (11)和真空管接口 (24)。5、 按照权利要求1所述的提纯装置，其特征是在炉胆(9)的坩 锅(1)的上口，设有防铝液溅出的盖板(25)，盖板(25)上开有一 个与内腔(2)相通的真空抽气孔(26)。全文摘要本专利技术公开了一种高纯铝的提取装置，其结构特点是采用了立式叶片圆筒形炉套和其内的立式圆台形炉胆以及炉胆的提升机构，供给炉套的三相电流是沿炉套轴线方向流动，这样炉套就成为一个三相异步电动机的定子，产生交变旋转磁场，而炉套内的炉胆坩锅中的原料铝熔化后，铝液就成为转子，在交变磁场力的作用下，就会高速地绕炉胆轴线旋转搅拌，分离出杂质推向底部，然后提升机构缓慢地将炉胆提出炉套逐渐冷却提取出高纯铝，其结构设计合理、节能、高效，产品纯度高。文档编号C22B21/00GK101191160SQ200610134389公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月25日 优先权日2006年11月25日专利技术者佟福斌, 张福成, 衣庆波 申请人:佟福斌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高纯铝提取装置，包括电磁感应炉套（７），炉套（７）内由金属外壳（３）和石墨坩锅（１）组成的炉胆，支架（４）和提升机构，其特征是采用了立式叶片圆筒形炉套（７）和其内安装立式圆台形的炉胆（９）；叶片圆筒形炉套（７）的上部向外翻折的叶片端（６）为三相电的接线端，在炉套（７）的外侧安有保温层（５），在上、下端分别安有绝缘、隔热环形垫圈（８）；立式圆台形炉胆（９）为上粗下细的结构，上端开有法兰密封的进出料口；提升机构安装在炉胆（９）的上部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：佟福斌，张福成，衣庆波，
申请(专利权)人：佟福斌，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
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