[实用新型]高纯铟的区熔装置

说明书

本实用新型提出一种高纯铟的区熔装置，其包括超重强化组件、气控组件、加热组件、中央控制器，气控组件包括气管组件，气控组件与超重强化组件通过气管组件连通，加热组件可移动的装配于超重强化组件内，中央控制器控制整个区熔装置。本高纯铟的区熔装置，采用靶向超重强化区域熔炼，在超重力和强磁场共同作用下，可强化杂质在熔体中传质过程，熔体中杂质大量富集于铟原料首端、尾端和底部，有效解决了传统区域熔炼杂质分离系数接近1时分离困难、熔区受热不均匀和熔区宽度难控制、区熔次数多的问题，达到降低生产成本、能源消耗、气体资源以及高效制备高纯铟的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种高纯铟的制备领域，尤其涉及一种高纯铟的区熔装置。

背景技术

铟是一种化学元素，化学符号是In，原子序数是49，是一种柔软的银灰色金属，带有光泽。随着科学技术的飞跃发展，高纯铟金属及其材料也在迅速发展。由于高纯铟的应用一开始就与军工生产有关，除了在军工、原子能和电子工业等部门应用外，在高科技领域方面也得到重要的应用。目前铟被广泛应用于电子、冶金、化学、石油、玻璃、陶瓷、国防等相关领域，电子行业和半导体行业对铟纯度的要求极高，要求其纯度必须达6 ~ 7 N。

目前，国内外一般采用化学法、真空蒸馏法和区域熔炼法制备高纯铟产品，其中真空蒸馏法和化学法所制备的高纯铟产品纯度大多不超过5 N。目前制备纯度高达6 ~ 7 N的高纯铟材料多采用区域熔炼法，其中区域熔炼装置是区域熔炼法制备高纯铟材料过程的重要一环。中国专利ZL200710304284将区域熔炼装置设计成C形，采用可自由旋转加热线圈和托盘组成区域熔炼装置，其优点是设备稳定，便于安装维护，但存在线圈间隙较宽，熔区宽度较难控制的问题。中国专利ZL200710047496将区域熔炼和电磁复合厂相结合用于高纯金属制备，其优点是在磁场和电场的协同作用下，使杂相金属元素往阴极方向迁移，最终获得高纯金属，但存在能耗高、电场效率低、杂相金属迁移速度慢等问题。中国专利201120280103.X公开了一种垂直区域熔炼装置。该装置加热方便，而且可根据被提纯物的特性，方便地调整加热温度，但该装置熔炼过程熔区宽，无抽真空系统，降温困难而且高纯金属易氧化。

因此，目前已公开的高纯铟区域熔炼装置和方法，仍难以精确控制区域熔炼过程中的升温速率、熔区受热均匀度，无法实现高效脱除杂质和区域熔炼次数降低，无法达到降低生产成本、能源消耗、气体资源以及高效制备高纯铟的目的。

所以，有必要设计一种新的高纯铟的区熔装置以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种高效脱除杂质、降低区域熔炼次数的高纯铟的区熔装置。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高纯铟的区熔装置，其包括超重强化组件、气控组件、加热组件、中央控制器，气控组件包括气管组件，气控组件与超重强化组件通过气管组件连通，加热组件可移动的装配于超重强化组件内，中央控制器控制整个区熔装置。

作为本实用新型的进一步改进，超重强化组件包括中空的壳体、支撑壳体的若干根支撑柱、管状合金轴承，管状合金轴承于壳体的中心轴线上自壳体外向内凸伸入壳体内，壳体内底面设有若干个径向对称设置的转盘和与转盘一一对应设置的若干柱状合金轴承，柱状合金轴承的一端与管状合金轴承连接，柱状合金轴承的另一端与转盘相接。

作为本实用新型的进一步改进，每一转盘上设有通过若干石英箱支架固定的中空石英箱，每一石英箱包括石墨舟、若干强磁磁铁块、若干紧固螺母和石墨卡槽，石墨卡槽通过紧固螺母固定于石英箱内，石墨舟卡设于石墨卡槽内，强磁磁铁块固定于石墨卡槽两端和底部，每一石英箱两端开设有进气口和出气口。