[发明专利]一种高效高纯铝提取装置

说明书

一、技术领域

本发明属于铝冶金技术领域，具体涉及一种高效高纯铝提取装置。

二、背景技术

目前，国内外的有色金属行业，在超高纯金属铝的冶炼提纯方面，主要采用的是定向凝固法与区域熔炼法两种技术，即电磁感应区与金属铝熔炼锅，相对缓慢移动地先将金属铝加热熔化，然后再缓慢冷却的提纯工艺技术，而炉型有卧式与立式两种。例如专利名称为《高纯铝提取装置》（专利号为：200610134389.4）就公开了一种立式炉型的提取装置。该装置包括立式叶片圆筒形电磁感应炉套、炉套内的立式圆台形锅体、支架和提升机构；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，立式圆台形锅体的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。该装置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，使立式电磁感应炉套的电流沿炉套的轴线方向流动，使炉套成为异步电动机的定子。炉套内圆台形锅体内的精铝被炉套加热后，熔化成液态充满在锅体内，这样锅体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，使得锅体内的铝液转子，始终绕锅体轴线旋转，作高速圆周运动，使铝液搅拌均匀，在离心力作用下，此时缓慢提升锅体，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锅体内壁上。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，并被旋转着推向锅体下端富集，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锅体时，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缩短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%，取得很好的提纯效果。但该装置在使用过程中存在如下不足：1、由于采用单锅体运行，每次都要等锅体完成一个工作周期后，才能进行下轮操作，工作效率较低；2、在每次锅体向上提升的10余小时的过程中，由于电磁感应炉套必须始终供电。这样，在锅体缓慢提升提纯过程中，约有40％的电能就会被白白地浪费掉；3、供电设备空耗电能较大如此等等，故增加了较大的运行成本。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种工作效率高，空耗电能小的高效高纯铝提取装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：该装置包括支撑于支架上的炉壳、炉壳内的电磁电阻炉套及被电磁电阻炉套围绕的圆柱形锅体；电磁电阻炉套为立式叶片圆筒形结构，其上部向外翻折的叶片端为接电端；其特点是：所述的圆柱形锅体由叠落在一起的上部提纯复合锅和下部提纯铸锭复合锅构成；提纯复合锅的进出料口由法兰盖密封，其上部外侧设有支撑圈；提纯铸锭复合锅的下端支撑在托升机构上。

采用上述结构，使用时，电磁电阻炉套先对提纯复合锅加热，并在托升机构的带动下提升提纯，在提升过程中提纯铸锭复合锅逐渐送入电磁电阻炉套中预热，直至上部的提纯复合锅全部拉出电磁电阻炉套后，已经全部进入炉膛中的下部的提纯铸锭复合锅开始进一步加热，此时，取出提纯复合锅内提纯后的高纯铝产品，将待提纯的原料添入后复位至提纯铸锭复合锅上部。当提纯铸锭复合在托升机构的带动下下降提纯时，复位后的提纯复合锅逐渐回到电磁电阻炉套中预热，当提纯铸锭复合锅全部提拉出电磁电阻炉套后，提纯复合锅在支撑圈的支撑下，在电磁电阻炉套内被进一步加热，此时，取出提纯铸锭复合锅内提纯后的高纯铝产品，将待提纯的原料添入后复位至提纯复合锅下部。这样，两个锅体上、下交替反复加热提纯，工作效率得到了极大的提升。锅体提升或下降过程中，始终对其中的另一个锅体进行预热，避免了电能的浪费，空耗电能得到了极大的降低，降低了运行成本。以50kg.30kw/台炉计，仅此，每锅次可节省熔炼时间2小时以上，节电20kwh；每台装置每年可多增产65锅次，可多产2.6吨高纯铝；每提纯1吨次产品可节电500kwh。同时，由于提纯铸锭复合锅是下降提纯，高纯铝是从底部开始结晶，高纯铝结晶过程中即为实心，无须再经铸锭炉二次熔铸，只需将提纯复合锅内的高纯铝进行铸锭处理即可，铸锭工作量减少一半，极大的提高了生产效率，降低了运行成本。

四、附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明电磁电阻炉套的结构示意图。

五、具体实施方式