[实用新型]多功能电阻真空连续蒸馏分离炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及有色金属分离提纯技术领域，尤其是涉及一种多功能电阻真空连续蒸馏分离炉。

背景技术

有色金属的真空蒸馏分离提纯是利用有色金属沸点、分离系数等物理性质的不同，采用真空蒸馏设备从有色粗金属或有色合金中分离出一种及以上的金属元素，继而达到分离提纯的目的。目前国内外使用的有色金属蒸馏分离炉主要有两大类，一类为电阻真空分离炉，另一类为电磁真空感应炉。目前使用的电阻真空连续蒸馏分离炉，其主要由熔化炉、进料装置、气态金属冷凝装置、低沸点杂质金属收集装置、真空炉等构成。该种电阻真空连续蒸馏分离炉还存在着一些尚未解决的技术难题，这些技术问题阻碍了真空连续蒸馏分离炉的进一步发展，其存在的技术问题主要体现在以下几个方面：

（1）真空炉的发热盘由套装于其中心孔的石墨发热体进行热辐射加热，该种加热结构导致发热盘中心的温度最高，而发热盘盘边温度较低，使发热盘沿中心向盘边的径向方向形成温差较大的温度梯度。当发热盘直径越大，温度梯度也越明显。由于发热盘温度梯度的存在，使发热盘中心高温区不需要汽化的金属形成部分汽化，而盘边低温区需要汽化的金属却得不到完全汽化，致使有色金属的分离提纯效果差，经分离提纯的产品质量不高。与此同时，为了保证有色金属分离提纯的质量，该种结构的蒸发盘的直径也不得不限制在300㎜以内。由于蒸发盘尺寸受限制，其蒸发面积也相对有限，进而限制了有色金属分离提纯的产量，多年来电阻真空连续蒸馏分离炉的单台日处理量一直停留在8～10吨。

（2）真空炉的石墨发热体通过发热体支承设置于炉体内，发热体支承通过石墨螺钉与石墨发热体固定连接。石墨螺钉的抗拉强度非常低（0.05兆帕），很容易发生断裂，一般都选用直径为80～100㎜的大直径石墨螺钉，大直径石墨螺钉的有效接触性差，而且增加了石墨发热体和发热体支撑的体积，耗材增加，使用成本较高。而发热体支承和石墨发热体连接处的电流通常大于5000安，二者的接触处经常因接触不良而产生放电打火现象，放电打火现象的频发使石墨发热体及发热体支撑的使用寿命大为缩短。

（3）当电阻真空连续蒸馏分离炉的管道发生堵塞或者某些零部件破损时，会导致液态有色金属流到真空炉的炉底，使设置于炉底的三相交流电极发生短路，引发打火事故，造成生产中断。每次生产中断都需要拆开真空炉进行清理和维修，每次的维修费用高达数万元，不仅严重影响生产效率，也增加了生产成本。

（4）要想得到质量稳定、合格率高的产品，电阻真空连续蒸馏分离炉必须做到“三稳定”，即进料流量稳定、炉内温度稳定及真空度稳定，其中进料流量稳定尤为关键。进料流量的波动将直接影响炉内温度的稳定，继而影响产品质量的稳定。目前市场上进料装置的进料流量稳定性差，已有的进料装置大多结构复杂、价格昂贵，推广较为困难。

（5）用于提纯分离的有色粗金属或有色合金，均会含有一定量的低沸点杂质，如砷、镉、硒、锌等。这些杂质的蒸气压大，会在真空炉内四处扩散流动，一部分沉积到真空炉的炉底，易造成炉底三相交流电极短路；一部分则会粘附在冷凝外罩的内壁上，粘附到一定量则会掉落到混流盘内与分离的产品重新混合，导致分离提纯效果差。目前市场上出售的低沸点杂质收集装置，一般设置在真空炉炉体的外部，杂质气体要扩散并流动到收集装置内有很长的路径，收集效果不佳，约有三分之二的低沸点杂质无法进入收集装置，而停留在真空炉内。

（6）目前使用的电阻真空连续蒸馏分离炉功能单一，无法用于多种有色粗金属或有色合金的分离提纯。例如：用于铅锡合金分离提纯的分离炉就不能用于贵铅合金（银、铅、铋合金）的分离提纯。其原因在于当贵铅中的银离子被富集到90%以上时，要使银流出来铸锭无法实现。因为银的熔点接近1000℃，要使银熔化并能自由流动，管道温度至少需要1100℃。而常规分离炉的管道采用电炉丝加热，其加热温度无法到达1100℃的高温。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种进料流量稳定且结构简单的电阻真空连续蒸馏分离炉。本实用新型进一步要解决的技术问题是提供一种真空炉炉底不会堆积金属溶液且炉底三相交流电极不易发生短路的电阻真空连续蒸馏分离炉。