[发明专利]一种利用偏析法生产高纯铝的装置

说明书

本发明涉及高纯铝生产技术领域，尤其涉及一种利用偏析法生产高纯铝的装置，包括结晶炉和结晶器，所述结晶器的石墨板上设置有冷却装置，所述冷却装置通过即时加热水流控制石墨板温度，所述结晶器通过引晶头吸取铝液结晶。冷却装置的进水管上设置有即热式加热器，所述即热式加热器用于控制进入冷却装置的低温水温度变化。本发明利用即热式的冷却装置，且冷却装置在不影响水温控制的情况下进行流速调节，保证冷却效果，从而准确的控制冷却温度，利于杂质元素Fe和Si的偏析分离，降低提纯后高纯铝中杂质元素Fe和Si的含量，将高纯铝的浓度从99.6％提升到99.99995％以上。

技术领域

本发明涉及高纯铝生产技术领域，尤其涉及一种利用偏析法生产高纯铝的装置。

背景技术

现有成熟的高纯铝提纯技术有三层液电解法和偏析法两种。三层液法现在应用比较广泛，但偏析法具有省电、低能耗、环保的优势，平均每吨能省电6000度。而且偏析法利用物理的方法，整个过程中不涉及其他的任何添加物质，不需要特别额外施加能源促进凝固和偏析过程，除了铝熔炼本身产生的气体和粉尘外，在生产过程中不产生任何有毒有害物质，符合环保生产的要求。

现有的高纯铝提纯过程中，主要利用铝液的温度与结晶器之间的温差实现结晶，现有技术中采用的冷却水或其他冷却装置冷却过程中会受到铝液温度的影响，而研究表明，结晶器的温度控制直接会影响高纯铝中Fe和Si的含量，从而影响高纯铝的纯度，甚至会导致断晶，影响高纯铝的生产。为此，我们提出一种利用偏析法生产高纯铝的装置。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用偏析法生产高纯铝的装置，通过准确控制结晶器的温度，从而提高高纯铝的纯度，避免断晶，提高高纯铝的生产效率，解决了现有高纯铝生产过程中结晶温度控制不佳，影响高纯铝的纯度，甚至会导致断晶，影响高纯铝的生产的问题。

本发明提供如下技术方案：一种利用偏析法生产高纯铝的装置，包括结晶炉和结晶器，所述结晶器上设置有冷却装置，所述冷却装置通过即时加热水流控制结晶器的温度，所述结晶器通过吸取结晶炉的铝液结晶。

优选的，所述冷却装置的进水管上设置有即热式加热器，所述即热式加热器用于控制进入冷却装置的低温水温度变化。

优选的，所述即热式加热器包括加热套和单片机，所述加热套用于对进水管的水加热，还包括检测加热套加热前水温的第一温度传感器，和检测加热套加热后水温的第二温度传感器，所述单片机用于获取第一温度传感器和第二温度传感器的数据，并控制加热套的加热功率。

优选的，所述冷却装置的出水管上设置有第三温度传感器。

优选的，所述冷却装置包括冷却槽和活塞板，所述冷却槽中包括外护板和分隔板，外护板与分隔板之间形成水流通道，所述活塞板与水流通道适配，用于调节水流通道断面尺寸和冷却装置内部的水流流速。

优选的，所述单片机通过获取第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器的数据，并控制加热套的加热功率，同时控制伸缩杆带动活塞板调节水流通道断面尺寸和冷却装置内部的水流流速。

优选的，还包括铝液供给炉，所述铝液供给炉通过供液管为结晶炉补充铝液，所述结晶炉内部设置有对铝液加热的加热装置。

优选的，所述结晶炉上设置有对铝液进行搅拌的电磁搅拌器。

优选的，所述结晶器上设置有密封盖，所述密封盖上设置有对结晶炉抽真空的真空泵和检测铝液温度变化的第四温度传感器。

优选的，所述结晶器安装在支架上，所述支架通过旋转装置安装在升降装置上，所述升降装置用于顶起结晶后的结晶器，所述旋转装置用于将结晶后的结晶器旋转至输送机上下料。