專利名稱：有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸餾分離爐，即有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐。
現(xiàn)有的立式真空電阻爐，是利用石墨作為電發(fā)熱體，通過石墨發(fā)熱體的熱幅射，間接地把石墨蒸發(fā)盤加熱到熔煉所需的溫度，再通過蒸發(fā)盤的高溫把熱量傳給盛于盤內(nèi)的液體金屬。其能量要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換和傳遞環(huán)節(jié)，才達(dá)到金屬被加熱的目的。這種間接加熱方式存在如下嚴(yán)重缺點(diǎn)(1)能量有效利用率低，這是因?yàn)槟芰吭诙啻无D(zhuǎn)換或多次傳遞的過程中必有損耗；(2)有效熔煉區(qū)內(nèi)永遠(yuǎn)存在著較大的溫度差，這是因?yàn)槟芰繌囊粋€(gè)環(huán)節(jié)傳遞到另一個(gè)環(huán)節(jié)存在著時(shí)可差，時(shí)間差有存在必然導(dǎo)致溫度差存在，溫度差的大小取決于能量傳遞環(huán)節(jié)的多少和路程的長短，特別是爐型較大的情況，由于蒸發(fā)盤直徑大，不僅在整個(gè)熔煉區(qū)內(nèi)存在較大的溫度差，就是同一個(gè)蒸發(fā)盤的不同位置也存在較大的溫差，在高溫條件下，工業(yè)爐要達(dá)到高真空作業(yè)是困難的，一般只能達(dá)到低真空，如殘壓為150Pa以下，在這種真空度下，少量氧氣依然存在，發(fā)熱體的氧化燒損就不可避免。決定爐壽命的另一個(gè)因素是蒸發(fā)盤的壽命，蒸發(fā)盤壽命低的厚因是其中心處及邊緣處溫度差大，造成熱應(yīng)力損壞，同一個(gè)蒸發(fā)盤高、低溫區(qū)之間的溫度差高達(dá)300℃左右，這樣的溫度差不僅造成蒸發(fā)盤熱應(yīng)力損壞，更危險(xiǎn)的是會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的不合格，一旦需要更換發(fā)熱體或蒸發(fā)盤時(shí)，就必須全面停爐重新裝拆，停爐要緩慢降溫，開爐要緩慢升溫，降溫和升溫過程時(shí)間和電力的耗費(fèi)金屬浪費(fèi)，另外，每次裝拆都要損壞爐內(nèi)不少零件，因此，每次被迫停爐，都要造成巨大的損失?，F(xiàn)有的真空電阻爐不能作為大型工業(yè)爐，是因?yàn)槠湔舭l(fā)盤造成溫度差較大，產(chǎn)品質(zhì)量難于控制，其推廣和應(yīng)用受到很大的限制。現(xiàn)有的真空感應(yīng)爐僅局限于小型坩鍋熔煉，不能連續(xù)熔煉，生產(chǎn)能力很低。
本發(fā)明針對(duì)存在問題，其目的在于提供一種在真空下、采用感應(yīng)加熱方式能連續(xù)冶煉金屬的有色冶金真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型的爐體(34)結(jié)構(gòu)剖視圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型包括爐體、在爐體(34)外面設(shè)有的中頻電源產(chǎn)生裝置(44)及控制開關(guān)裝置(45)、循環(huán)冷卻裝置(46)、真空抽氣裝置(16)、測溫裝置(25)、測壓裝置(47)，其特征在于在爐體(34)內(nèi)設(shè)有感應(yīng)圈(13)，感應(yīng)圈(13)的外圍及上下設(shè)有磁屏蔽殼(17)，感應(yīng)圈(13)的內(nèi)壁設(shè)有高溫絕緣材料層(31)，高溫絕緣材料層(31)的內(nèi)壁設(shè)有多層冷凝罩(18)、冷凝罩(15)、冷凝罩(14)，冷凝罩(18)內(nèi)設(shè)有多層蒸發(fā)盤(19)，以形成一真空全密封爐體。所述的冷凝罩分為冷凝外罩(14)、冷凝中罩(15)、冷凝內(nèi)罩(18)，冷凝中罩(15)和冷凝內(nèi)罩(18)的壁厚為≤12mm，其壁上均勻分布有數(shù)千個(gè)通氣小孔，冷凝外罩(14)與其上部設(shè)有的冷凝罩蓋(21)以及下部設(shè)有的匯流盤(9)形成一封閉的圓柱形腔室，冷凝罩(14)、冷凝罩(15)、冷凝罩(18)、冷凝罩蓋(21)以及匯流盤(9)均為碳化硅材料制作。冷凝內(nèi)罩(18)的正中央放置有數(shù)個(gè)蒸發(fā)盤(19)，蒸發(fā)盤(19)設(shè)置為側(cè)壁帶有多個(gè)通氣孔的開式和側(cè)壁不帶通氣孔的閉式兩類。感應(yīng)圈(13)的電流頻率為900-1200赫茲。在爐體(34)上設(shè)有一過渡進(jìn)料鍋(30)，該過渡進(jìn)料鍋(30)分別通過一虹吸進(jìn)料管(27)和給料管(29)分別與一進(jìn)料漏斗(22)相連和固體料熔化爐(28)相連。匯流盤(9)上開有冷凝物孔和殘流物孔，冷凝物孔與置于冷凝物排出鍋(3)內(nèi)的冷凝物排出管(4)相配合，殘流物孔與一置于殘流物排出鍋(39)內(nèi)的殘流物排出管(38)相配合。圖中1-地腳螺栓、2-支承架、5-高溫混凝土、6-保溫材料、7-爐腳、8-冷凝物(精產(chǎn)品)液體流、10-導(dǎo)形大磚、11-觀察孔組裝、12-水冷電極總裝(A及A’端分別接循環(huán)冷水進(jìn)水及出水端，B及B’端分別接感應(yīng)圈首末兩端，C及C’分別接中頻感應(yīng)電源兩功率輸出端)、16-真空抽氣接頭(D端接真空抽氣裝置)，17-磁場屏蔽殼、21-冷凝罩蓋、22-進(jìn)料漏斗、23-真空密封圈、24-爐蓋、25-測溫裝置安裝螺管、26-鉸鏈螺栓組合件、27-虹吸進(jìn)料管、28-固體料熔化爐總裝示意、29-給料管及閥門組合、32-升降臺(tái)總裝、33-混凝土操作平臺(tái)、34-爐殼、35-磁場屏蔽殼支承、36-絕緣板、37-殘流物(粗產(chǎn)品)液體流、39-殘留物(粗產(chǎn)品)排出鍋、40-鍋墊。當(dāng)交變的中頻電源(頻率為1000HZ左右)通入感應(yīng)圈時(shí)，線圈所圍成的圓柱體空間內(nèi)就產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場，正好充滿著流動(dòng)液體金屬的數(shù)十個(gè)蒸發(fā)盤就是放置在這個(gè)圓柱體空間內(nèi)，因此具有導(dǎo)電作用性能的蒸發(fā)盤及盤內(nèi)的液體金屬同時(shí)受到交變磁場的作用產(chǎn)生強(qiáng)大的感生電流(渦流)，使蒸發(fā)盤及盤內(nèi)的液體金屬內(nèi)部同時(shí)發(fā)生高溫高熱，只需控制通給感應(yīng)圈功率的大小，就可極方便的控制爐溫高低，這樣，蒸發(fā)盤及盤內(nèi)的金屬都同時(shí)成為發(fā)熱體，決定爐壽高低的零件變成蒸發(fā)盤，而蒸發(fā)盤斷面積大，強(qiáng)度好，所承受的熱負(fù)荷小，發(fā)熱均勻，熱應(yīng)力小，從而有效地提高了爐壽命。由于本實(shí)用新型采用高電壓(785V)、低電流幾百安，大大減少了線路損耗；由于采用感應(yīng)加熱法，即蒸發(fā)盤及盤內(nèi)的金屬液體同時(shí)受電磁場作用，二者同時(shí)被加熱，熱效率比一般真空電阻爐大大提高，采用100KW的中頻電源，每天可冶煉錫或銻4噸(日處理量)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有真空電阻爐相比，至少提高壽命十倍，且大幅度降低能耗，縮小有效熔煉區(qū)內(nèi)的溫度差，使熔煉區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的溫度趨于平衡。
權(quán)利要求1.一種有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐，它包括爐體、在爐體(34)外面設(shè)有的中頻電源產(chǎn)生裝置(44)及控制開關(guān)裝置(45)、循環(huán)冷卻裝置(46)、真空抽氣裝置(16)、測溫裝置(25)、測壓裝置(47)，其特征在于在爐體(34)內(nèi)設(shè)有感應(yīng)圈(13)，感應(yīng)圈(13)的外圍及上下設(shè)有磁屏蔽殼(17)，感應(yīng)圈(13)的內(nèi)壁設(shè)有高溫絕緣材料層(31)，高溫絕緣材料層(31)的內(nèi)壁設(shè)有多層冷凝罩(18)、冷凝罩(15)、冷凝罩(14)，冷凝罩(18)內(nèi)設(shè)有多層蒸發(fā)盤(19)，以形成一真空全密封爐體。
2.按權(quán)利要求1所述的有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐，其特征在于所述的冷凝罩分為冷凝外罩(14)、冷凝中罩(15)、冷凝內(nèi)罩(18)，冷凝中罩(15)和冷凝內(nèi)罩(18)的壁厚為≤12mm，其壁上均勻分布有數(shù)千個(gè)通氣小孔，冷凝外罩(14)與其上部設(shè)有的冷凝罩蓋(21)以及下部設(shè)有的匯流盤(9)形成一封閉的圓柱形腔室，冷凝罩(14)、冷凝罩(15)、冷凝罩(18)、冷凝罩蓋(21)以及匯流盤(9)均為碳化硅材料制作。
3.按權(quán)利要求1或2所述的有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐，其特征在于冷凝內(nèi)罩(18)的正中央放置有采用高密度石墨材料制作的數(shù)個(gè)蒸發(fā)盤(19)，蒸發(fā)盤(19)設(shè)置為側(cè)壁帶有多個(gè)通氣孔的開式和側(cè)壁不帶通氣孔的閉式兩類。
4.按權(quán)利要求1所述的有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐，其特征在于感應(yīng)圈(13)的電流頻率為900-1200赫茲。
5.按權(quán)利要求1所述的有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐，其特征在于在爐體(34)上設(shè)有一過渡進(jìn)料鍋(30)，該過渡進(jìn)料鍋(30)分別通過一虹吸進(jìn)料管(27)和給料管(29)分別與一進(jìn)料漏斗(22)相連和固體料熔化爐(28)相連。
6.按權(quán)利要求2所述的有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐，其特征在于匯流盤(9)上開有冷凝物孔和殘流物孔，冷凝物孔與置于冷凝物排出鍋(3)內(nèi)的冷凝物排出管(4)相配合，殘流物孔與一置于殘流物排出鍋(39)內(nèi)的殘流物排出管(38)相配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蒸餾分離爐,即有色金屬真空感應(yīng)連續(xù)蒸餾分離爐。它是在真空電阻爐和真空感應(yīng)爐的基礎(chǔ)上,在爐體內(nèi)設(shè)有感應(yīng)圈,感應(yīng)圈的外圍及上下設(shè)有磁屏蔽裝置,感應(yīng)圈的內(nèi)壁設(shè)有高溫絕熱材料,高溫絕熱材料的內(nèi)壁設(shè)有多層冷凝罩,在冷凝罩內(nèi)設(shè)有多層蒸發(fā)盤,以構(gòu)成一真空全密封爐體,從而利用交變磁場下產(chǎn)生的感生電流使金屬液體高溫高熱,氣化后由蒸發(fā)盤排入冷凝罩內(nèi)冷凝為氣化液體排出,制出精品。
文檔編號(hào)B01D3/14GK2358960SQ9824463
公開日2000年1月19日 申請日期1998年10月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月1日
發(fā)明者羅文洲 申請人:黎東明, 羅文洲