本实用新型专利技术公开了一种超导磁场冷凝提纯铝的装置，包括保温炉和控制系统，所述保温炉包括，钢坩埚，所述钢坩埚外依次套设有第二保温层、加热线圈、第一保温层和钢壳；所述保温炉的一侧设置有出料口，所述出料口将所述钢壳、第一保温层、加热线圈、第二保温层和钢坩埚贯穿；所述钢坩埚上端开口，开口处设有保温盖；所述第一保温层外套设有超导线圈；所述保温炉底部内部设置有冷凝器；所述控制系统与所述超导线圈和所述加热线圈电连接。通过本实用新型专利技术的设置，能够制备99.999％以上高纯铝。能够制备99.999％以上高纯铝。能够制备99.999％以上高纯铝。
【技术实现步骤摘要】
一种超导磁场冷凝提纯铝的装置
[0001]本技术涉及提纯设备
，尤其涉及一种超导磁场冷凝提纯铝的装置。
技术介绍
[0002]高纯铝(99.999％～99.9999％及以上，也即5N～6N+)具有许多优良性质，用途广泛，特别是在电子工业及航空航天工等领域用途较多。其中96％用于半导体行业，4％用作超导电缆的稳定化材料。
[0003]在制造集成电路芯片时，阴极溅射是一道必不可少的工艺，蒸发的呈等离子状态的铝沉积阴极靶面，即在硅片上形成一层薄薄的均匀的极少缺陷的铝膜，随后在铝膜上涂一层感光性树脂，经曝光后去除未感光的树脂，保留极窄的铝条便是所需的导电体。阴极溅镀的铝越纯，其导电率越高。
[0004]高纯铝的另外一个用途是作为集成电路的配线。其中杂质铀和钍含量越少越好，因为铀和钍是放射性元素，时时释放出α粒子，从而造成集成电路出现故障，使程序出现失误和混乱。
[0005]高纯铝可制作板状靶材，大规模应用于PDP及TFT平板显示器用溅射靶材。还可用于制造光电子存储媒体，如CD，CD-ROM，CD-RW、数据盘或微型盘、DVD银盘等。在银盘中用高纯铝溅射膜作为光反射层。
[0006]近代激光器具有处理样本的精确点数字信息传呼能力，但需要高精密装备与高纯铝，即利用高纯铝制造存储媒体。
[0007]目前我国已经生产出纯度99.999％以上的高纯铝，其利用的是传统三层液法和偏析法的联合法，偏析法生产高纯铝纯度不如三层液法生产的高纯铝纯度高，主要原因是在铝中存在很多分配系数大于1的元素，这些元素利用偏析法是去除不掉的。联合法以传统三层法生产的高纯铝为原料，进一步采用偏析法提纯，由于三层液法耗电高，造成联合法流程长，成本高，并且由于铝中仍存在分配系数大于1的元素，仍然存在于高纯铝中，对高纯铝的特殊用途的要求仍然不能满足，且制备所得的高纯铝纯度很难达到99.9995％以上。
[0008]本技术主要解决只用偏析法并且直接用原铝为原料就能生产出99.999％以上高纯铝的难题，直接利用原铝液为原料，生产99.999％～99.9999％及99.9999％以上的高纯铝，提高生产效率，降低成本，产品纯度高，满足高纯铝的特殊要求。
技术实现思路
[0009]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种超导磁场冷凝提纯铝的装置。
[0010]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0011]一种超导磁场冷凝提纯铝的装置，包括保温炉和控制系统，其特征在于，
[0012]所述保温炉包括，钢坩埚，所述钢坩埚外依次套设有第二保温层、加热线圈、第一保温层和钢壳；
[0013]所述保温炉的一侧设置有出料口，所述出料口将所述钢壳、第一保温层、加热线圈、第二保温层和钢坩埚坩埚贯穿；
[0014]所述钢坩埚上端开口，开口处设有保温盖；
[0015]所述第一保温层外套设有超导线圈；
[0016]所述保温炉底部内部设置有冷凝器；
[0017]所述控制系统与所述超导线圈和所述加热线圈电连接。
[0018]进一步的，所述第一保温层和第二保温层皆为保温砖，所述加热线圈设置于两保温砖层之间，通过加热线圈功率传感器与所述控制系统连接。
[0019]进一步的，所述保温盖上设置有测温热电偶，所述测温热电偶通过温度传感器与所述控制系统连接，所述测温热电偶延伸至所述坩埚内。
[0020]进一步的，所述超导线圈通过线圈功率传感器与所述控制系统连接，所述超导线圈部分嵌入所述第一保温层，另一部分套设与所述冷凝器外。
[0021]更进一步的，所述冷凝器通过流量传感器与所述控制系统连接，所述冷凝器设置有出水管和进水管，所述出水管和进水管一端的高度高于所述超导线圈的高度，并向保温炉外延伸。
[0022]进一步的，所述出料口为两平行设置的出铝口，最下层出铝口的高度高于所述超导线圈的高度。
[0023]进一步的，所述钢坩埚内涂有氧化铝层，上端设置有吊耳。
[0024]更进一步的，所述控制系统为控制柜。
[0025]相比于现有技术，本技术的有益效果在于：
[0026](1)本专利技术装置第一保温层套设于加热线圈外，第一保温层与第二保温层之间的空间中容纳加热线圈，有利于铝液温度均匀保温，底部设置冷凝装置，有利于固体铝晶体生长；
[0027](2)通过设置和控制冷凝器，形成高梯度的温度差，控制固液界面推进速度，保证凝固的铝的纯度；
[0028](3)本技术的超导线圈通电后可产生2T～8T的高强度磁场；通过加入高纯度铁粉，将铝液中杂质如Ti,Cr,V,Mn,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,Re,Pt吸附，这些杂质和其他非磁性杂质，在超导磁场作用下，运动到铝液表面并被排出，因此，可直接利用原铝液直接得到5N及以上的高纯度铝。
附图说明
[0029]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。
[0030]图1为本技术提出的一种超导磁场冷凝提纯铝的装置的整体结构示意图。
[0031]图中：1、吊耳；2、保温盖；3、测温热电偶；4、温度传感器；5、钢坩埚(内涂氧化铝)；6、第二保温层；7、加热线圈功率传感器；8、加热线圈；9、控制柜；10、第一出铝口；11、超导线圈功率传感器；12、第二出铝口；13、第一保温层；14、钢壳；15、超导线圈；16、流量传感器；17、冷凝器；18、出水管；19、加料管，20、进水管。
具体实施方式
[0032]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0033]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0034]参照图1，一种超导磁场冷凝提纯铝的装置，包括保温炉和控制系统；
[0035]保温炉包括：钢坩埚(内涂氧化铝)5、第一保温层13、加热线圈8、第二保温层6、超导线圈15、冷凝器17和钢壳14；
[0036]保温炉的一侧设置有出料口，出料口将钢壳14、第一保温层13、加热线圈8、第二保温层6和钢坩埚(内涂氧化铝)5贯穿；出料口为两平行设置的出铝口，分别为第一出铝口10和第二出铝口12，其中第二出铝口12的高度高于超导线圈15的高度，第一出铝口10临近钢坩埚的一端由耐高温材料封堵，第二出铝口12临近钢坩埚的一端由耐高温材料封堵。
[0037]钢坩埚(内涂氧化铝)5外依次套设有第二保温层6本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超导磁场冷凝提纯铝的装置，包括保温炉和控制系统，其特征在于，所述保温炉包括，钢坩埚，所述钢坩埚外依次套设有第二保温层、加热线圈、第一保温层和钢壳；所述保温炉的一侧设置有出料口，所述出料口将所述钢壳、第一保温层、加热线圈、第二保温层和钢坩埚贯穿；所述钢坩埚上端开口，开口处设有保温盖；所述第一保温层外套设有超导线圈；所述保温炉底部内部设置有冷凝器；所述控制系统与所述超导线圈和所述加热线圈电连接。2.根据权利要求1所述的一种超导磁场冷凝提纯铝的装置，其特征在于，所述第一保温层和第二保温层皆为保温砖，所述加热线圈设置于两砖层之间，通过加热线圈功率传感器与所述控制系统连接。3.根据权利要求1所述的一种超导磁场冷凝提纯铝的装置，其特征在于，所述保温盖上设置有测温热电偶，所述测温热电偶通过温度传感器与所述控制系统连接，所述测温热电偶延伸至所述钢坩埚内。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：卢惠民，卢小溪，曹媛，
申请(专利权)人：北京欧菲金太科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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