專利名稱：大容量精鋁偏析爐提純裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬冶煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大容量精鋁偏析爐提純裝置。
背景技術(shù)：
目前，利用偏析法技術(shù)提純精鋁已經(jīng)成為鋁提純技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)有提純的主體設(shè)備一偏析爐多種多樣，但爐體均采用低壽命的高純石墨坩堝，容量 均未大于2噸/爐，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作工序繁多，生產(chǎn)效率不高的不足。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種大容量精鋁偏析爐提純裝置，提高精鋁偏析爐提純裝置的容量，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品純度，簡(jiǎn)化工藝，降低能耗和生產(chǎn)成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
本發(fā)明的大容量精鋁偏析爐提純裝置包括爐殼、內(nèi)襯、爐蓋、冷卻器、攪拌器和液壓傾動(dòng)部件；所述爐殼為扁平圓桶狀，坐落于混凝土基礎(chǔ)之上，液壓傾動(dòng)部件可推動(dòng)爐殼傾斜；所述內(nèi)襯設(shè)置于爐殼內(nèi)部，內(nèi)襯的內(nèi)層為高純耐火材料層，內(nèi)襯的外層為保溫層，該保溫層包括側(cè)面保溫層和底面保溫層；在內(nèi)襯底面，高純耐火材料層和底面保溫層之間設(shè)置所述的冷卻器，冷卻器周圍包裹有柔性耐火材料層；在爐殼側(cè)面環(huán)繞爐殼的外圍設(shè)置所述的攪拌器，該為圓環(huán)狀電磁攪拌器；爐殼上還設(shè)置有出鋁部位和入鋁部位；爐蓋上設(shè)置有加熱管部件。進(jìn)一步，所述的爐殼高度與爐殼底面直徑之比為0. 4-0. 6 ;爐殼底部外側(cè)固定連接工字鋼支架，液壓傾動(dòng)部件通過工字鋼支架推動(dòng)爐殼。進(jìn)一步，所述的爐殼高度與爐殼底面直徑之比為0. 5 ;液壓傾動(dòng)部件推動(dòng)爐殼傾斜角度最大為50度。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明裝置以電解原鋁為原料，通過使用不污染鋁的高純耐火材料層砌筑扁平狀“大底面”爐體內(nèi)襯，提高了爐的容量，加熱及冷卻裝置布置合理，方便控制鋁液的溫度和流速及冷卻介質(zhì)的冷卻作用，提高了提純效率，輔以液壓傾動(dòng)式爐體結(jié)構(gòu)，將未凝固低品位鋁液自流出爐外，再重新加熱凝固鋁至液體，重復(fù)上述提純操作，直到獲得符合純度要求的精鋁，從而提高了生產(chǎn)效率、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝、降低了生產(chǎn)成本，可見其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、節(jié)能、高效，產(chǎn)品純度高。克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的裝置容量大，可達(dá)到3噸 10噸/爐、生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品為鋁含量在99. 99%-99. 999%精鋁。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到啟示。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖I所示，本發(fā)明包括爐殼9、內(nèi)襯、爐蓋12、冷卻器5、攪拌器10和液壓傾動(dòng)部件2 ;所述爐殼9為扁平圓桶狀，坐落于混凝土基礎(chǔ)I之上，液壓傾動(dòng)部件2可推動(dòng)爐殼9傾斜到50度，即爐殼9傾斜時(shí)，爐殼9的底面與水平面夾角可達(dá)到50度；所述內(nèi)襯設(shè)置于爐殼9內(nèi)部，內(nèi)襯的內(nèi)層為高純耐火材料層7，用于直接承載鋁液，能夠減少對(duì)鋁液的污染；內(nèi)襯的外層為保溫層，可采用輕質(zhì)耐火材料制作，包括側(cè)面保溫層8和底面保溫層4 ;在內(nèi)襯底面，在高純耐火材料層7和底面保溫層4之間設(shè)置有冷卻器5，冷卻器5周圍包裹有柔性耐火材料層6 ;爐殼9上還設(shè)置有出鋁部位14和入鋁部位11 ;在爐殼9的側(cè)面，環(huán)繞爐殼9的外圍設(shè)置攪拌器10，攪拌器10為圓環(huán)狀電磁攪拌器；爐蓋12上設(shè)置有加熱管部件13 ;爐··殼9的形狀為扁平圓桶狀，爐殼9的高度與底面直徑之比為O. 4-0. 6，本實(shí)施例中，爐殼9的高度與底面直徑之比為O. 5 ;爐殼9的底部外側(cè)固定連接工字鋼支架3，液壓傾動(dòng)部件2通過工字鋼支架3推動(dòng)爐殼9轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例具體實(shí)施時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式如下
I、爐殼，爐殼9坐在混凝土基礎(chǔ)I之上，形狀為扁平圓桶狀，有底圓桶形，制作材料為無磁性鋼板，其底面直徑與爐殼高度之比在2:1，呈扁平狀，可增大鋁液與底部的接觸面積有利于凝固提純效率的提高；在爐殼9上部設(shè)有鋁液的入鋁部位11，中部設(shè)有鋁液的出鋁部位14，下部設(shè)有冷卻器5的接口，與混凝土基礎(chǔ)I接觸部位為工字鋼支架3，工字鋼支架3為工字鋼網(wǎng)狀支架，工字鋼支架3承擔(dān)爐體的全部重量并是爐體傾動(dòng)的活動(dòng)部件。2、內(nèi)襯爐體，內(nèi)襯爐體是鋁液偏析生產(chǎn)的場(chǎng)所，其側(cè)部爐壁結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外依次是高純耐火材料層7、側(cè)面保溫層8(采用輕質(zhì)耐火材料制作)、爐殼9 ;底部爐底結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外依次是高純耐火材料層7、冷卻器5、底面保溫層4(采用輕質(zhì)耐火材料制作)、爐殼9，冷卻器5周圍由柔性耐火材料層6包裹。與鋁液接觸的爐壁和爐底是由高純耐火材料砌筑而成高純耐火材料層7，所述的高純耐火材料可采用高鎂質(zhì)耐火材料；在爐壁上留有入鋁部位11和出鋁部位14 ;在爐底位置，高純耐火材料層7與冷卻器5組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠近距離的控制冷卻器5的冷卻作用和鋁液結(jié)晶溫度，進(jìn)而控制了凝固晶體的生長(zhǎng)速度和提純效率；“大底面”爐底結(jié)構(gòu)可有效增加單位時(shí)間內(nèi)凝固鋁晶體的數(shù)量，從而提高了鋁的提純效率并巧妙解決了大容量鋁液凝固提純時(shí)雜質(zhì)元素不易擴(kuò)散的難題。3、冷卻裝置，冷卻裝置由冷卻器5和冷卻循環(huán)系統(tǒng)組成，冷卻器5由耐熱鋼管組成，其數(shù)量根據(jù)爐容量大小而不等，冷卻介質(zhì)為純水或氣體，冷卻方式為底部冷卻，熱量透過爐底耐火層由冷卻器帶走，使鋁液溫度降低在爐底表面凝固結(jié)晶；冷卻器5周圍由柔性耐火材料層6包裹，能有效降低爐底因熱脹冷縮的頻繁變化而造成的熱變形，從而有效延長(zhǎng)偏析爐的使用壽命。4、爐蓋裝置，爐蓋12具有加熱保溫的功能，是在內(nèi)襯爐體的正上方，可根據(jù)需要吊裝移動(dòng)，由鋼材、高純耐火材料和數(shù)根加熱管組成；與爐體的結(jié)合采用凹凸槽結(jié)構(gòu)，即在爐體上口的凹槽中充填耐火纖維材料，爐蓋12扣上時(shí)起到很好的密封作用；爐殼上口鋼結(jié)構(gòu)形成的環(huán)形梁高出爐口一定高度，可起到導(dǎo)向作用，既使?fàn)t蓋扣上位置準(zhǔn)確，更重要是爐蓋隨爐殼傾動(dòng)時(shí)阻止?fàn)t蓋滑動(dòng)。爐蓋12中的加熱管可根據(jù)生產(chǎn)需要由外部調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)發(fā)熱量大小。5、攪拌器，攪拌器10為圓環(huán)狀電磁攪 拌器，攪拌器10位于爐殼9的外部，環(huán)繞爐殼側(cè)壁形成一定高度的水平推動(dòng)鋁液流動(dòng)的非接觸磁場(chǎng)，既可在短時(shí)間內(nèi)使鋁液攪拌均勻，也可控制鋁液的流動(dòng)速度，促進(jìn)偏析過程排出雜質(zhì)元素的擴(kuò)散和分離，保證凝固晶體在水平方向的快速生長(zhǎng)，達(dá)到提高精鋁提純效率的目的；同時(shí)該攪拌裝置在熔化需進(jìn)一步提純的凝固鋁時(shí)，可以縮短其熔化時(shí)間，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。6、液壓傾動(dòng)部件，液壓傾動(dòng)部件2位于爐殼9底部的工字鋼支架3的底部，在爐殼9的兩側(cè)呈對(duì)稱分布,分為傾動(dòng)液壓支座和回轉(zhuǎn)支座兩部分；爐體不傾動(dòng)時(shí)傾動(dòng)液壓支座不承重，爐體靠回轉(zhuǎn)支座和工字鋼框架下部底座承重與混凝土基礎(chǔ)之上，傾動(dòng)液壓支座只在爐體傾動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)才與回轉(zhuǎn)支座共同承擔(dān)爐體重量，其最大傾動(dòng)角可達(dá)到50度。本發(fā)明的大容量精鋁偏析爐提純裝置經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，該裝置結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度較高，使生產(chǎn)效率得到了明顯提升，降低了生產(chǎn)成本；根據(jù)提純次數(shù)的不同，產(chǎn)品規(guī)格涵蓋范圍廣，進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，利用該發(fā)明，可在不大量增加投資的情況下,高效生產(chǎn)多種規(guī)格精鋁產(chǎn)品。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.大容量精鋁偏析爐提純裝置，其特征在于包括爐殼、內(nèi)襯、爐蓋、冷卻器、攪拌器和液壓傾動(dòng)部件；所述爐殼為扁平圓桶狀，坐落于混凝土基礎(chǔ)之上，液壓傾動(dòng)部件可推動(dòng)爐殼傾斜；所述內(nèi)襯設(shè)置于爐殼內(nèi)部，內(nèi)襯的內(nèi)層為高純耐火材料層，內(nèi)襯的外層為保溫層，該保溫層包括側(cè)面保溫層和底面保溫層；在內(nèi)襯底面，高純耐火材料層和底面保溫層之間設(shè)置所述的冷卻器，冷卻器周圍包裹有柔性耐火材料層；在爐殼側(cè)面環(huán)繞爐殼的外圍設(shè)置所述的攪拌器，該為圓環(huán)狀電磁攪拌器；爐殼上還設(shè)置有出鋁部位和入鋁部位；爐蓋上設(shè)置有加熱管部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量精鋁偏析爐提純裝置，其特征在于所述的爐殼高度與爐殼底面直徑之比為O. 4-0. 6 ;爐殼底部外側(cè)固定連接工字鋼支架，液壓傾動(dòng)部件通過工字鋼支架推動(dòng)爐殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大容量精鋁偏析爐提純裝置，其特征在于所述的爐殼高度與爐殼底面直徑之比為O. 5 ;液壓傾動(dòng)部件推動(dòng)爐殼傾斜角度最大為50度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大容量精鋁偏析爐提純裝置，包括爐殼、內(nèi)襯、爐蓋、冷卻器、攪拌器和液壓傾動(dòng)部件；所述爐殼為扁平圓桶狀，坐落于混凝土基礎(chǔ)之上，液壓傾動(dòng)部件可推動(dòng)爐殼傾斜；所述內(nèi)襯設(shè)置于爐殼內(nèi)部，內(nèi)襯的內(nèi)層為高純耐火材料層，內(nèi)襯的外層為保溫層，該保溫層包括側(cè)面保溫層和底面保溫層；在內(nèi)襯底面，高純耐火材料層和底面保溫層之間設(shè)置所述的冷卻器，冷卻器周圍包裹有柔性耐火材料層；在爐殼側(cè)面環(huán)繞爐殼的外圍設(shè)置所述的攪拌器，該為圓環(huán)狀電磁攪拌器；爐殼上還設(shè)置有出鋁部位和入鋁部位；爐蓋上設(shè)置有加熱管部件；該裝置的容量大，能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品純度，簡(jiǎn)化了工藝，降低了能耗和生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C22B21/06GK102899507SQ201210374260
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者戴飛, 梁學(xué)民 申請(qǐng)人:河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司