一种连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备及方法

技术特征：
1.一种连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：包括竖式炉体、进料系统、加热系统、循环水冷却系统、转动系统、真空系统、出料系统及观测系统；所述进料系统包括熔料锅（2）、进料管（3）和进料开关（4），转动系统包括旋转叶片（9）、转轴（10）和电机（14），真空系统包括真空泵（15）和系列阀门组成；出料系统包括出料管ⅰ（11）、出料开关ⅰ（12）、挡板（17）、出料管ⅱ（18）、出料开关ⅱ（19）、熔体锅（13）和晶体锅（20）；进料系统中熔料锅（2）工作温度为300~1000℃，熔料锅（2）内部设有浸没在原料（1）熔体的进料管（3）入口端，进料管（3）出口端通过进料开关（4）与竖式炉体顶部密封相通，竖式炉体顶部设有电机（14），电机（14）与密封插入到竖式炉体内筒（8）的转轴（10）连接，转轴（10）上设有旋转叶片（9），竖式炉体顶部设有将竖式炉体抽真空至真空度为1~100pa的真空泵（15），竖式炉体顶部与内筒（8）内侧相距1~2mm处设有倾斜角度为3
°
~7
°
的晶体熔化区，晶体熔化区长为30~50cm，宽为15~100cm，晶体熔化区上设有错位分布布置的挡板（17），内筒（8）外壁上设有加热系统和循环水冷却系统，晶体熔化区底部设有温度区域为350-800℃的加热系统，晶体熔化区与出料区相通，出料区底部设有出料管ⅱ（18）和出料开关ⅱ（19），出料管ⅱ（18）底部设有晶体锅（20），出料区上设有加热系统，内筒（8）底部设有出料管ⅰ（11），出料管ⅰ（11）通过出料开关ⅰ（12）与底部的熔体锅（13）连通，竖式炉体顶部设有观测系统的观测口（16）。2.根据权利要求1所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：所述竖式真空螺旋结晶设备处理量为100~500公斤/天。3.根据权利要求1所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：所述加热系统包括发热体（5）和隔热层（6），发热体（5）为电阻丝，隔热层（6）为氧化铝耐火砖。4.根据权利要求1所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：所述循环水冷却系统包括循环水机和循环水管（7）。5.根据权利要求1所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：所述内筒（8）从上至下通过每段的加热系统和循环水冷却系统依次形成可控温度梯度逐渐降低的加热区域，顶部为高温段，底部为低温段，高温段温度为200-800℃，低温段温度为100-650℃。6.根据权利要求1所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：所述电机（14）转速为0~50转/分钟；内筒（8）直径为15~100cm，高为2~5m；旋转叶片（9）外边缘与内筒（8）间距为5~20mm。7.根据权利要求1所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，其特征在于：所述真空泵（15）为直联式双级旋片真空泵，抽气速率为15~25 l/s。8.一种连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶方法，其特征在于具体步骤包括：真空条件下将二元共晶合金原料从熔料锅（2）利用虹吸持续注入内筒（8）中，内筒（8）存在温度梯度，在电机（14）的转动下，晶体不断析出被传动至内筒（8）顶部，流入到晶体熔化区，晶体经挡板处再次熔化，再经出料开关ⅱ放出，同时定期打开出料开关ⅰ将熔体放出。9.根据权利要求8所述的连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶方法，其特征在于：所述二元共晶合金原料包括锡铅合金、锡铋合金、铅铋合金或锡铝合金。

技术总结
本发明涉及一种连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备及方法，属于有色金属火法冶炼技术领域。该连续分离二元共晶合金的竖式真空螺旋结晶设备，包括竖式炉体、进料系统、加热系统、循环水冷却系统、转动系统、真空系统、出料系统及观测系统。本设备和方法处理对象对含有共晶相点任意成分的二元合金，设备操作方便、强度低，处理过程无“三废”产生，最大限度保障了金属的直收率，作业环境好，过程安全可控。可控。可控。


技术研发人员：李一夫 张环 杨连峰 周生安 杨斌 陈秀敏 刘大春 徐宝强 田阳 蒋文龙
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2022/6/4