[發(fā)明專利]一種5管區(qū)熔爐的改進方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910544225.6
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110093518A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李恒方;崔丁方;廖吉偉;陳知江;蔡文紅;何斌;匡子登;李雪寅;李銳;王博文;王涵
• 申請（專利權(quán)）人: 云南馳宏國際鍺業(yè)有限公司
• 主分類號: C22B41/00
• 分類號: C22B41/00;C22B9/02
• 代理公司: 北京知呱呱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學(xué)文

本發(fā)明實施例公開了一種5管區(qū)熔爐的改進方法，該改進方法包括：(a)按照5管區(qū)熔爐的結(jié)構(gòu)布局，重新設(shè)置爐體，并在爐體內(nèi)設(shè)置多根爐管；(b)在爐管上分別套接電磁感應(yīng)線圈，并且多個電磁感應(yīng)線圈之間依次串聯(lián)；(c)在依次串聯(lián)的多個電磁感應(yīng)線圈的前端部和中部分別設(shè)置冷卻水進水管，在末端部設(shè)置冷卻水出水管；本發(fā)明通過將進水管分別設(shè)置在依次串聯(lián)的多個電磁感應(yīng)線圈的前端部和中部，達到了對管區(qū)熔爐電磁感應(yīng)線圈的冷卻要求，保障了生產(chǎn)運行安全，延長電磁感應(yīng)線圈的使用壽命以及降低了設(shè)備成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)熔爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種5管區(qū)熔爐的改進方法。

背景技術(shù)

在金屬鍺的區(qū)域熔煉提純過程中，主要用到的設(shè)備為區(qū)熔爐，采用電磁感應(yīng)的方式加熱，將熔點為938.3℃的鍺熔化進行去雜提純。其中用于電磁感應(yīng)加熱的主要是感應(yīng)線圈，由于提純過程一般不是一次，持續(xù)時間一般在15-18h，因此線圈必須進行有效的冷卻。

目前，成熟的區(qū)熔爐是5管裝，感應(yīng)線圈冷卻完全能夠達到安全生產(chǎn)的要求，然而，隨著金屬鍺實際生產(chǎn)的需要，5管區(qū)熔爐的生產(chǎn)效率逐漸不能滿足要求，如果將爐管的數(shù)量進行增加，必然導(dǎo)致線圈數(shù)量增多，由于各爐管上的線圈連接方式為串聯(lián)，冷卻循環(huán)水只能單向流動，對線圈進行單向冷卻，采用5管區(qū)熔爐的冷卻系統(tǒng)對線圈的冷卻很難達到生產(chǎn)要求，冷卻水出水口的水溫時常在40℃以上，導(dǎo)致線圈受熱而發(fā)生形變，不僅運行中存在安全隱患，還會縮短其使用壽命，達不到設(shè)計使用年限，增加折舊成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種5管區(qū)熔爐的改進方法，該方法改進的區(qū)熔爐增加了金屬鍺的提純量，而且解決了由于爐管的增加導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)對線圈冷卻很難達到生產(chǎn)要求，以及冷卻水出水口水溫過高，導(dǎo)致線圈受熱而發(fā)生形變產(chǎn)生安全隱患、降低使用壽命、增加折舊成本的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種5管區(qū)熔爐的改進方法，該改進方法包括如下步驟：

(a)按照5管區(qū)熔爐的結(jié)構(gòu)布局，重新設(shè)置爐體，并在爐體內(nèi)設(shè)置多根爐管；

(b)在爐管上分別套接電磁感應(yīng)線圈，并且多個電磁感應(yīng)線圈之間依次串聯(lián)；

(c)在依次串聯(lián)的多個電磁感應(yīng)線圈的前端部和中部分別設(shè)置冷卻水進水管，在末端部設(shè)置冷卻水出水管。

本發(fā)明通過將冷卻水進水管分別設(shè)置在依次串聯(lián)的多個電磁感應(yīng)線圈的的前端部和中部，能夠使得在前端進水口流入的冷卻水主要冷卻前端的電磁感應(yīng)線圈，然后與中部進水口流入的冷卻水混合后對后續(xù)電磁感應(yīng)線圈進行冷卻，提高了冷卻效率，實現(xiàn)了對多管區(qū)熔爐電磁感應(yīng)線圈的冷卻要求，保障了生產(chǎn)運行安全，延長電磁感應(yīng)線圈的使用壽命以及降低了設(shè)備折舊成本。

在一優(yōu)選實施方式中，所述爐管根數(shù)為6-12根。

在一優(yōu)選實施方式中，所述電磁感應(yīng)線圈的匝數(shù)為2-4匝。匝數(shù)太多，在加熱時建立的熔區(qū)也就越寬，相同提純次數(shù)下提純效果就會降低，因為采取區(qū)域熔煉的物理提純法，利用鍺中雜質(zhì)在液相與固相中溶解度不同，當在鍺錠上建立一個狹窄的熔區(qū)后，并從一端移向另一端時，易溶于液相熔區(qū)的雜質(zhì)，隨著熔區(qū)運動富集到鍺錠尾部，易溶于固相的雜質(zhì)富集到頭部，去除鍺錠頭尾部達到提純鍺的目的；而如果熔區(qū)過寬，很多雜質(zhì)就會一直處于熔區(qū)內(nèi)，相同提純次數(shù)下達不到很好的提純效果。

在一優(yōu)選實施方式中，所述電磁感應(yīng)線圈的材質(zhì)為銅管，所述銅管的橫截面為方形，且邊寬為10-20mm；優(yōu)選地，所述銅管的壁厚為1-3mm。通過對電磁感應(yīng)線圈的材質(zhì)、內(nèi)徑和厚度的限定，能夠提高電磁感應(yīng)線圈的加熱效率，以及提高了電能的利用率，同時也提高了區(qū)熔鍺錠的提純效果，生產(chǎn)出高質(zhì)量的區(qū)熔鍺錠；避免電磁感應(yīng)線圈上產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生渦流各個電磁感應(yīng)線圈之間會相互影響，最終影響區(qū)熔鍺錠的提純效果以及造成損耗。