[发明专利]有色金属多元合金真空精炼炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空精炼炉，更具体地说，涉及一种对液态有色金属合金进行分离提纯的精炼炉。

背景技术

真空精炼炉一般作为有色金属合金分离提纯之用，也可作其它热处理之用。液态合金物料被送进精炼炉后，依次进入各层蒸发盘中，并被石墨发热体加热至更高的温度。在此过程中，低沸点金属由液态变为气态而蒸发出去，在石墨冷凝罩上冷凝为液态，并经汇流盘收集，通过出料管流出。而没有被蒸发的液态金属剩料则通过剩料管流出。

名为“连续式真空电阻炉”的PCT国际申请(国际申请号：PCT/CN/2008/000299，国际申请日：2008年2月4日，国际公布号：WO2009/059489 A1，国际公布日：2009年5月14日)公开了一种精炼炉，该炉可实现对物料在蒸发盘内流动方向和滞留时间的严格控制，保证物料在炉内的蒸馏时间完全相等。但是当在这种精炼炉上配置功率更大的石墨发热体以提高合金处理量时，则会出现石墨冷凝罩温度过高、冷凝效率降低问题。一些如锑、砷等需要较低冷凝温度的金属蒸汽无法冷凝，会在炉内到处乱跑、冷凝，堵塞抽气管或造成电极短路，缩短精炼炉的寿命。为使在提升精炼炉功率的前提下同时提高冷凝效率，需要对现有精炼炉的结构进行改进。

发明内容

本发明提供一种大功率的真空精炼炉，该炉可用于多元合金的提纯分离。

采用以下的技术方案：

有色金属多元合金真空精炼炉，包括精炼炉体，所述精炼炉体包括蒸发盘层叠体、石墨冷凝罩和石墨保温罩；特别地，石墨保温罩套在蒸发盘层叠体外，在石墨保温罩上设有众多通孔；石墨冷凝罩分为两个以上直径大小不同的冷凝罩，最小的冷凝罩套在石墨保温罩外，较大的冷凝罩套在较小的冷凝罩外；除最大的冷凝罩外，其他冷凝罩上均设有众多通孔。

本发明的设计原理如下：高温的金属蒸汽从蒸发盘层叠体发出，透过石墨保温罩上的通孔以及冷凝罩的通孔逐层和冷凝罩交换热量，冷凝温度较高的金属，其蒸汽会在较接近蒸发盘层叠体的冷凝罩上冷凝，而冷凝温度较低的金属，其蒸汽会穿过较小的冷凝罩的通孔而在较大的冷凝罩上冷凝，甚至穿过若干冷凝罩上的通孔而在最大的冷凝罩上冷凝。在配备多层冷凝罩后，精炼炉体内的冷凝面积将得到大幅的提升，而且自小至大，各冷凝罩上的温度呈阶梯式递减、温差幅度也较大，这有利于从液态合金物料中分离出一种以上的金属并且扩大精炼炉的可冷凝范围，从而实现多元合金的精炼。在配备了大功率的石墨发热体后，为避免最接近蒸发盘层叠体的冷凝罩的温度过高而失去冷凝效果，本发明在最小的冷凝罩与蒸发盘层叠体之间设置有石墨保温罩，石墨保温罩上的众多通孔主要是让金属蒸汽排出的。石墨保温罩的主要作用是，一方面阻挡来自石墨发热体和蒸发盘层叠体的热量，令其外的冷凝罩的温度不至于过高，另一方面对其内的蒸发盘层叠体进行保温，促进液态合金物料的蒸发作用。通过以上改进，相比以前只能以最高100kw的石墨发热体配合物料慢速流动的生产方式，本精炼炉即使采用270kw的石墨发热体配合较快的物料流动进行加热生产，其冷凝效率也能维持在一个较高的水平，合金处理量大幅提升。一些过去较难冷凝的金属如锑、砷等都可以被本精炼炉冷凝下来。

本发明具有以下优点：1)能够以低成本的真空蒸馏方式处理含锡量为5～90％，含锑量＜25％，余量为铅的多元合金，以及含铅量为30～99.5％，余量为金、银、铂、铼、铱、铜、锑、铋的多元合金，以及含锡量为1～99％，余量为铅的二元合金，以及含锡量为1～95％，余量为铟的二元合金；2)当石墨发热体功率在270kw水平时，对某些合金的处理能力可达25公吨/天；3)热量损失小、蒸发效率和冷凝效率高；4)工作寿命长、能耗低、金属直收率高、生产环境好、稳定可靠。

附图说明

图1是实施例的结构剖视图；

图2是实施例中蒸发盘层叠体的结构剖视图；

图3是实施例中蒸发盘的主视图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是图3的B-B向剖视图；

图6是实施例中石墨发热体与发热体连接座之间的连接结构图。