一种高纯铝提纯过程的分布结晶装置的制作方法

本申请涉及一种结晶提纯装置，尤其涉及一种高纯铝提纯过程的分布结晶装置。

背景技术：

1、高纯铝凭借其具有比原铝更好的导电性、延展性、反射性和抗腐蚀性，在电子工业及航空航天等领域有着广泛的用途。

2、分布结晶法是较为常见的高纯铝生产工艺，其又可分为：冷却管结晶法、底部结晶法、侧壁结晶法等几种。其中，cn202121305988.4公开了一种冷却管结晶法，其将铝块加入结晶提纯垂直炉的石英坩埚内进行熔融，然后将冷却管穿过结晶提纯垂直炉的通道至石英坩埚内以进行结晶。通过气冷的方式来对冷却管进行冷却，使铝在冷却管的表面结晶。经过一段时间提纯后，将冷却管取出后，插入加热垂直炉的通道内以进行加热，使冷却管外壁的铝晶熔化，即可得到高纯铝液。若想得到更高品质的高纯铝，反复对铝液进行提纯即可。

3、然而上述对铝液反复提纯的过程，要求操作人员重复进行冷却管从石英坩埚处由结晶提纯垂直炉的通道取出，并转移至加热垂直炉的通道内。该过程中，操作人员常常凭经验取出冷却管后，再将冷却管放入加热垂直炉内进行加热。该转移难免会造成冷却管外壁的局部铝晶被结晶提纯垂直炉或加热垂直炉的通道刮落的现象，由此损耗了铝，降低了铝提纯的效率。

4、公开号：cn214782187u，专利名称：《一种分步结晶高纯铝提纯系统》，公开日期：2021年11月19日。

技术实现思路

1、本申请提供了一种高纯铝提纯过程的分布结晶装置，不仅能够实现结晶炉/加热炉根据工艺需求实现移动位置的快速定位的同时，保证通道和石墨冷却管匹配同轴而设，而且能够防止石墨冷却管外壁的铝结晶在转移的过程中被刮落。

2、本申请提供的技术方案如下：

3、一种高纯铝提纯过程的分布结晶装置，包括：

4、结晶炉，用于铝块的熔融；石墨冷却管，用于铝液的结晶；加热炉，用于铝晶的加热熔融；

5、滑轨，其顶部与所述结晶炉、所述加热炉匹配活动连接；

6、升降机构，安装于所述滑轨的围合空间内；

7、所述结晶炉、所述加热炉底部分别设有与所述升降机构匹配的定位孔，顶部向炉内分别设有与所述石墨冷却管匹配的通道；

8、当所述升降机构依次带动所述结晶炉、所述加热炉沿竖直方向向上/向下移动，所述通道与所述石墨冷却管匹配同轴而设。

9、进一步地，所述升降机构包括导向组件和动力组件；

10、导向组件包括支撑座和移动杆；

11、所述支撑座，安装于地面；

12、所述移动杆，其一端贯穿所述支撑座，且与所述支撑座螺纹连接；所述移动杆的另一端匹配所述定位孔而设。

13、动力组件，包括从动轮、主动轮和电机；

14、所述从动轮，安装于所述移动杆外壁；

15、所述主动轮，啮合所述从动轮而设；

16、所述电机，与所述主动轮相连，用于驱动所述主动轮的转动。

17、进一步地，所述升降机构还包括底座；所述底座安装于所述滑轨近顶端的所述围合空间；所述底座与所述支撑座之间设有所述从动轮、所述主动轮；所述底座由所述移动杆的另一端贯穿。

18、进一步地，所述滑轨，包括滑轨本体和限位块；

19、所述滑轨本体，设有两根；

20、所述限位块，用于限制所述结晶炉、所述加热炉的移动位置；每一所述滑轨本体两端均对设有所述限位块。

21、进一步地，所述结晶炉的底部安装有四个滚轮；所述滚轮匹配所述滑轨本体而设；每根所述滑轨本体上相接有两个所述结晶炉的所述滚轮，用于结晶炉沿所述滑轨本体延伸方向的移动。

22、进一步地，所述加热炉的底部安装有四个滚轮；所述滚轮匹配所述滑轨本体而设；每根所述滑轨本体上相接有两个所述加热炉的所述滚轮，用于结晶炉沿所述滑轨本体延伸方向的移动。

23、进一步地，所述结晶炉内设有与所述通道匹配的石英坩埚。

24、进一步地，所述石英坩埚内放置长度为3.5~5cm的所述铝块。

25、进一步地，所述石墨冷却管，其设有冷却气体通道，用于冷却气体的通入；所述石墨冷却管侧壁设有排气孔，用于换热后的所述冷却气体的排出。

26、进一步地，所述石墨冷却管与所述石英坩埚同轴而设；

27、当所述铝液结晶/所述铝晶熔融时，所述石墨冷却管和所述通道、所述定位孔匹配同轴而设。

28、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

29、（1）通过移动杆和定位孔的配合，能够快速定位结晶炉/加热炉的移动位置，提高了铝提纯的工艺效率。

30、（2）同时，待结晶炉/加热炉移动完毕，通道和石墨冷却管匹配同轴而设。通过维持石墨冷却管不发生移动，由动力组件带动结晶炉或加热炉上升/下降，使石墨冷却管外壁的铝晶从结晶炉的通道内转移到加热炉的通道内时，不易掉落或者被刮落，提高了铝提纯的效率。即使在结晶炉内的铝液重复结晶之时，无需更换石墨冷却管，仅根据工艺需求移动结晶炉、加热炉即可，操作方便。

技术特征：

1.一种高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述高纯铝提纯过程的分布结晶装置包括：

2.根据权利要求1所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述升降机构包括：

3.根据权利要求2所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述升降机构还包括底座；所述底座安装于所述滑轨近顶端的所述围合空间；所述底座与所述支撑座之间设有所述从动轮、所述主动轮；所述底座由所述移动杆的另一端贯穿。

4.根据权利要求1~3任意一种所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述滑轨，包括滑轨本体和限位块；

5.根据权利要求4所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述结晶炉的底部安装有四个滚轮；所述滚轮匹配所述滑轨本体而设；每根所述滑轨本体上相接有两个所述结晶炉的所述滚轮，用于结晶炉沿所述滑轨本体延伸方向的移动。

6.根据权利要求4所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述加热炉的底部安装有四个滚轮；所述滚轮匹配所述滑轨本体而设；每根所述滑轨本体上相接有两个所述加热炉的所述滚轮，用于结晶炉沿所述滑轨本体延伸方向的移动。

7.根据权利要求1~3或权利要求5或6任意一种所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述结晶炉内设有与所述通道匹配的石英坩埚。

8.根据权利要求7所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述石英坩埚内放置长度为3.5~5cm的所述铝块。

9.根据权利要求1~3或权利要求5或6或8任意一种所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述石墨冷却管，其设有冷却气体通道，用于冷却气体的通入；所述石墨冷却管侧壁设有排气孔，用于换热后的所述冷却气体的排出。

10.根据权利要求7所述的高纯铝提纯过程的分布结晶装置，其特征在于，所述石墨冷却管与所述石英坩埚同轴而设；

技术总结
本技术提供了一种高纯铝提纯过程的分布结晶装置，目的是解决现有分布结晶时多次转移的石墨冷却管易与结晶炉/加热炉发生刮擦而使铝晶被刮落的技术问题。本申请的结晶炉用于铝块熔融。石墨冷却管用于铝液结晶。加热炉用于铝晶加热熔融。滑轨顶部与结晶炉、加热炉匹配活动连接。升降机构安装于滑轨的围合空间内。结晶炉、加热炉底部分别设有与升降机构匹配的定位孔，由顶部向内分别设有与石墨冷却管匹配的通道。当升降机构依次带动结晶炉、加热炉沿竖直方向向上/向下移动，通道与石墨冷却管匹配同轴而设。通过移动杆和定位孔的配合，快速定位结晶炉/加热炉的移动位置，且此时通道和石墨冷却管匹配同轴而设，避免石墨冷却管外壁的铝晶被刮落。

技术研发人员：岳海涛,袁志刚,马江涛,李志宁,董剑飞,丁振强,谷雨
受保护的技术使用者：广元华博精铝科技有限公司
技术研发日：20240419
技术公布日：2024/12/5