[發(fā)明專利]一種用于鎂蒸氣的多層真空冷卻結(jié)晶裝置

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• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111870989A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周森安;李縣輝;李豪;鄭傳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西格馬（河南）高溫科技集團有限公司
• 主分類號: B01D7/02
• 分類號: B01D7/02;C22B26/22;C22B9/04;C22B9/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 時亞娟

一種用于鎂蒸氣的多層真空冷卻結(jié)晶裝置，包括立式雙層殼體、內(nèi)部多層結(jié)晶組件、循環(huán)水冷卻組件和控制機構(gòu)，立式雙層殼體由上下對接設(shè)置的上部結(jié)晶段和下部收集段構(gòu)成，上部結(jié)晶段呈下端開口的立式雙層圓筒狀結(jié)構(gòu)，且在雙層圓筒狀結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于冷卻水通過的夾層空腔。本發(fā)明通過冷卻結(jié)晶裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進，冷卻效率高、無需停機即可自動實現(xiàn)裝置中鎂晶體的掃落和收集，生產(chǎn)全程為真空環(huán)境、產(chǎn)品為高純度鎂，自動化程度高，安全可靠性好，生產(chǎn)效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)鎂純化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于鎂蒸氣的多層真空冷卻結(jié)晶裝置。

背景技術(shù)

鎂是一種化學性質(zhì)較為活潑的金屬元素，常溫下，即可與空氣反應(yīng)于外表面形成氧化鎂層。鎂也是最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料之一，又具有比強度和比剛度高、阻尼性、切削性和熱疲勞性好、不易老化，導熱性好、電磁屏蔽能力強、壓鑄工藝性能優(yōu)異，易于回收等優(yōu)點。在電子通訊集成器件行業(yè)、聲像器材行業(yè)、電機行業(yè)、核動力裝置行業(yè)、汽車行業(yè)、以及醫(yī)療行業(yè)等方面均具有廣泛的用途。

現(xiàn)有技術(shù)在生產(chǎn)高純鎂的過程中，通常會將加熱蒸發(fā)爐經(jīng)過熔化、升華后產(chǎn)生的鎂蒸汽經(jīng)過過濾后引入結(jié)晶器內(nèi)進行冷卻、結(jié)晶收集?，F(xiàn)有的冷卻結(jié)晶裝置主要存在的缺陷為：1、可用于冷卻結(jié)晶的結(jié)晶器內(nèi)壁面面積有限，造成金屬的冷卻效率較低，生產(chǎn)周期長；2、為了相對提高冷卻效率，冷卻結(jié)晶器的體積通常較大，造成占地面積大，成本高；3、金屬在結(jié)晶器的內(nèi)壁面冷卻結(jié)晶后，無法自行卸落，需要定期停機進行內(nèi)壁面金屬晶體的刮落和收集，不僅存在生產(chǎn)效率低、安全風險大的缺陷，停機后的開放環(huán)境易造成鎂晶體的氧化，導致成品鎂的雜質(zhì)率較高，無法得到高純鎂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)目的為：通過冷卻結(jié)晶裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進，設(shè)置一種冷卻效率高、無需停機即可自動實現(xiàn)裝置中鎂晶體的掃落和收集，生產(chǎn)全程為真空環(huán)境、產(chǎn)品為高純度鎂，自動化程度高，安全可靠性好，生產(chǎn)效率高的真空冷卻結(jié)晶裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于鎂蒸氣的多層真空冷卻結(jié)晶裝置，包括立式雙層殼體、內(nèi)部多層結(jié)晶組件、循環(huán)水冷卻組件和控制機構(gòu)，所述的立式雙層殼體由上下對接設(shè)置的上部結(jié)晶段和下部收集段構(gòu)成，其中，上部結(jié)晶段呈下端開口的立式雙層圓筒狀結(jié)構(gòu)，且在雙層圓筒狀結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于冷卻水通過的夾層空腔，在上部結(jié)晶段的側(cè)壁上還開設(shè)有鎂蒸氣進口，下部收集段呈漏斗狀結(jié)構(gòu)，且在漏斗狀下部收集段的底端開設(shè)有帶真空閥的鎂晶體出口，所述的真空閥與控制機構(gòu)連接；

所述的內(nèi)部多層結(jié)晶組件設(shè)置在立式雙層殼體的內(nèi)部，其包括至少一個與立式雙層殼體同軸設(shè)置的圓筒形結(jié)晶器，該圓筒形結(jié)晶器包括水平設(shè)置的一個圓環(huán)形封堵板和設(shè)置在圓環(huán)形封堵板下表面上的兩個豎直圓筒，兩個豎直圓筒分別沿圓環(huán)形封堵板的內(nèi)外徑設(shè)置，使兩個豎直圓筒之間構(gòu)成一個用于冷卻水通過的夾層空腔，且該夾層空腔的底端設(shè)置有密封板；

所述的循環(huán)水冷卻組件包括冷卻塔、供水管以及多個分水管、輸水管和回水管，所述供水管的一端與冷卻塔的出水口連接，供水管的另一端延伸至立式雙層殼體的內(nèi)部，且該端部連接有多個分水管，所述分水管的個數(shù)與整個冷卻結(jié)晶裝置中夾層空腔的個數(shù)一致，且相互之間一一對應(yīng)，每個分水管用于為其所對應(yīng)的夾層空腔進行循環(huán)水供給，在每個分水管上均設(shè)置有電控閥門，該電控閥門與控制機構(gòu)電連接，在每個夾層空腔內(nèi)均設(shè)置有多個輸水管，該輸水管連接在分數(shù)管的末端，且每個輸水管的出水末端均位于其所在夾層空腔的頂端，所述每個夾層空腔的底端均開設(shè)有回水口，且每個回水口均通過一個回水管與冷卻塔的進水口連接。

優(yōu)選的，所述的鎂蒸氣進口上設(shè)置有進料閥，且該進料閥與控制機構(gòu)電連接。

優(yōu)選的，所述立式雙層殼體中圓筒形結(jié)晶器的個數(shù)為兩個或兩個以上時，多個圓筒形結(jié)晶器同軸設(shè)置，且具有不同直徑。

優(yōu)選的，所述每個夾層空腔內(nèi)的多個輸水管在其夾層空腔內(nèi)均勻設(shè)置。