[發明專利]一種連續偏析提純精鋁及高純鋁的方法及設備

有效

• 申請號: 201210401987.9
• 申請日: 2012-10-21
• 公開（公告）號: CN102864314A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 楊鋼;李玉章;譚國寅;趙偉;方樹銘;湯皓元;陳越;閆洪;岳有成
• 申請（專利權）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號: C22B21/06
• 分類號: C22B21/06;C22B9/02
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種連續偏析提純精鋁及高純鋁的方法，其特征是包括以下步驟：

①?將金屬熔融鋁或電解鋁液直接置入靜置爐（15）內，通過輸送管和流量控制塞（14），讓從靜置爐（15）中流出的熔融金屬鋁液直接進入坩堝（1）內盛裝熔融金屬鋁液的液面之下，液面下的金屬鋁液出口為一個或多個；

②?提純爐（10）內放置安裝有坩堝（1），坩堝（1）中預設有熱電偶（11），以實時測得坩堝（1）中金屬鋁液溫度，控制金屬鋁液出口流量，讓坩堝（1）中熔融金屬鋁液的液面保持恒定；

③?熔融金屬鋁液從坩堝（1）側部或者下部安裝有一個或多個結晶器（17），熔融金屬鋁液在結晶器（17）部位被冷卻，完成定向凝固結晶，冷卻過程中熔融金屬鋁液發生連續偏析結晶，獲得棒狀的鋁結晶體，即高純鋁或精鋁；

④?隨著鋁晶體的不斷生長，通過一個引晶頭（22）夾住或卡住已結晶的鋁晶體（18）一端端頭，以引晶頭（22）一端連接的引晶桿（21）將提純后的鋁晶體（18）引入由數對摩擦引導輪（19）構成的滾輪拉晶裝置，引導提純后的鋁晶體（18）以2-200mm/h的拉晶速度向前移動，達到設定長度后切割機（20）自動將提純后的鋁晶體切斷，完成連續化偏析提純生產高純鋁過程。

2.根據權利要求1所述的連續偏析提純精鋁及高純鋁的方法，其特征在于坩堝（1）中鋁液保溫溫度為660℃－710℃；鋁晶體向前運動的速度為10－100mm/h；所述的靜置爐（15）中鋁液溫度為670℃-750℃。

3.根據權利要求1或2所述的連續偏析提純精鋁及高純鋁的方法，其特征在于滾輪拉晶裝置由兩對或兩對以上摩擦引導輪（19），提拉過程由引晶頭（22）、引晶桿（21）和摩擦引導輪（19）共同完成，無行程限制，完成連續化生產。

4.一種生產連續偏析提純精鋁及高純鋁的設備，其特征在于提純爐（10）為密封狀箱體，提純爐（10）頂部開的觀察孔（2），提純爐（10）四周爐壁呈空心狀，提純爐（10）底部開有冷卻水入口（8），提純爐（10）上部開有冷卻水出口（3），提純爐（10）與坩堝（1）兩者相互接觸的底部裝有保溫層（4）。

5.根據權利要求3或4所述的連續偏析提純精鋁及高純鋁的設備，其特征在于坩堝（1）外壁圓周包裹有空心管狀的線圈（5），空心管狀的線圈（5）通過控制器與電源連接并與冷水管聯通，當空心管狀的線圈（5）接通高頻電流時，空心管狀的線圈（5）發生電感應加熱，作為坩堝（1）保溫之用；當空心管狀的線圈（5）內部通入冷水時，空心管狀的線圈（5）整體變冷，起到降低坩堝（1）溫度之用。

6.如權利要求3或4所述的連續偏析提純精鋁及高純鋁的設備，其特征在于提純爐中的坩堝（1）與靜置爐（15）之間通過輸料管道接通，從靜置爐（15）引出的輸料管道至少為一根，輸料管道（7）上裝有流量控制塞（6、14）和擋板（13）。

7.根據權利要求3或4所述的連續偏析提純精鋁及高純鋁的設備，其特征是所述結晶器（17）外壁空心管中通入冷卻水或冷卻氣體，讓結晶器（17）內形成特定溫度場。