[实用新型]一种均匀析晶的铝纯化装置

说明书

本实用新型公开了一种均匀析晶的铝纯化装置，包括：用于盛装熔融铝的坩埚；用于插入坩埚内析出铝晶的冷却管，其侧壁设有隔热层；冷却管插入坩埚内析出铝晶时，熔融铝靠近液面区域对应于隔热层所在位置。本实用新型通过在冷却管侧壁设置隔热层，并将隔热层位置与熔融铝靠近液面区域相对应，降低熔融铝靠近液面区域的热传递，进而减缓该区域的析晶速率，使之与熔融铝体相在冷却管表面的析晶速率接近，使铝晶在冷却管表面整体生长速率一致，实现均匀析晶。

技术领域

本实用新型涉及铝纯化技术领域，具体涉及一种均匀析晶的铝纯化装置。

背景技术

现有技术(如公开号为CN 112553473 A的专利技术等)中铝纯化装置一般包括坩埚和用于析晶的冷却管。使用时，将冷却管插入到盛有熔融铝的坩埚内，熔融铝便会在冷却管表面析出结晶。目前的情况是，坩埚一般为敞口，熔融铝液面与外界大气接触，表面温度会低于熔融铝体相内部温度，由此导致析晶速率在靠近熔融铝液面处明显高于熔融铝体相，冷却管表面析晶不均匀，冷却管表面覆盖的铝晶形成倒三角形，导致冷却管底部析晶利用率不高。

实用新型内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本实用新型提供了一种均匀析晶的铝纯化装置，通过在冷却管侧壁设置隔热层，配合进一步的对冷却管、坩埚等部件的结构优化，进而降低熔融铝靠近液面区域的析晶速率和/或提高熔融铝体相的析晶速率以实现熔融铝在冷却管表面整体均匀析晶。

一种均匀析晶的铝纯化装置，包括：

用于盛装熔融铝的坩埚；

用于插入所述坩埚内析出铝晶的冷却管，其侧壁设有隔热层；所述冷却管插入所述坩埚内析出铝晶时，所述熔融铝靠近液面区域对应于所述隔热层所在位置。

本实用新型通过在冷却管侧壁设置隔热层，并将隔热层位置与熔融铝靠近液面区域相对应，降低熔融铝靠近液面区域的热传递，进而减缓该区域的析晶速率，使之与熔融铝体相在冷却管表面的析晶速率接近，使铝晶在冷却管表面整体生长速率一致，实现均匀析晶。

所述隔热层可设置在冷却管的内侧和/或外侧，材质可采用本领域常用的隔热材料，如石棉、玻璃纤维等。

在一优选例中，所述的均匀析晶的铝纯化装置，所述坩埚外侧设有多套位于不同高度且分别独立控制用于调整坩埚内相应区域温度的控温组件。通过独立控制各控温组件的加热状态开启或关闭，可实现坩埚内对应不同高度区域的温度差异，从而可以通过适当提高熔融铝靠近液面区域的温度以降低该区域的析晶速度，实现冷却管整体均匀析晶。所述控温组件可以是本领域常用的控温器件，如电热丝等。

在一优选例中，所述的均匀析晶的铝纯化装置，所述冷却管内穿设内管，所述内管底端开口靠近所述冷却管底部。

在一优选例中，所述的均匀析晶的铝纯化装置，所述冷却管、内管分别独立外接冷却气体供气装置。

冷却管一般底端密封，可从顶端通冷却气体，内管也可独立于冷却管从顶端通冷却气体，且内管内的冷却气体可直达冷却管底部，从而提高冷却管底部的热交换速率，加快熔融铝体相在冷却管表面的析晶速率，达到冷却管整体均匀析晶的目的。

在一优选例中，所述的均匀析晶的铝纯化装置，所述内管底端开口为喇叭形扩口结构，有利于进一步加强气体对流和热交换。

在一优选例中，所述的均匀析晶的铝纯化装置，所述冷却管的底面为扩径的球形面，增大换热面积，提高熔融铝体相在冷却管底部的析晶速率，达到冷却管整体均匀析晶的目的。

在一优选例中，所述的均匀析晶的铝纯化装置，所述坩埚带有隔热盖，所述隔热盖上设有供所述冷却管穿过的通孔。隔热盖可起到对熔融铝靠近液面区域的保温作用，从而可减缓该区域的析晶速率，使之与熔融铝体相在冷却管表面的析晶速率接近，使铝晶在冷却管表面整体生长速率一致，实现均匀析晶。隔热盖的材质可采用本领域常用的隔热材料，如石棉、玻璃纤维等。