本发明专利技术的技术问题在于提供一种能够实现缩短精制时间及提高成品率的铝精制装置。本发明专利技术的铝精制装置包括：有底的容器(10)，该有底的容器(10)对原料铝的熔液进行收容；加热元件(20)，该加热元件(20)对容器(10)进行加热；冷却元件(30)，该冷却元件(30)对容器(10)的一部分进行冷却；以及初晶剥离元件(40)，该初晶剥离元件(40)使在容器(10)的内表面上析出的初晶粒子(PAl)剥离，其特征是，冷却元件(30)具有供冷却用气体流动的气体流路(3a)，气体流路(3a)形成于沿所述容器的外表面配置的环状流路部(31)的内侧，环状流路部(31)具有与容器的外表面相对的至少一个直接冷却用开口(3b)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的技术问题在于提供一种能够实现缩短精制时间及提高成品率的铝精制装置。本专利技术的铝精制装置包括：有底的容器(10)，该有底的容器(10)对原料铝的熔液进行收容；加热元件(20)，该加热元件(20)对容器(10)进行加热；冷却元件(30)，该冷却元件(30)对容器(10)的一部分进行冷却；以及初晶剥离元件(40)，该初晶剥离元件(40)使在容器(10)的内表面上析出的初晶粒子(PAl)剥离，其特征是，冷却元件(30)具有供冷却用气体流动的气体流路(3a)，气体流路(3a)形成于沿所述容器的外表面配置的环状流路部(31)的内侧，环状流路部(31)具有与容器的外表面相对的至少一个直接冷却用开口(3b)。【专利说明】
本专利技术涉及一种铝精制装置及铝精制方法。
技术介绍
在专利文献1等中公开了利用偏析凝固法的铝精制方法。专利文献1所公开的 精制方法是对含有Fe、Si、包晶系元素及其它不可避免含有的元素作为杂质的错或错合金 (以下，称为"原料铝"）进行精制的方法，其包括：局部冷却过程，在该局部冷却过程中，将 收容有熔液的容器的上部附近局部地冷却来使铝的初晶粒子析出；结晶成长过程，在该结 晶成长过程中，将在容器内表面上析出的初晶粒子剥落来使其沉积到容器下部，并且将沉 积后的初晶粒子的堆积物压实来使铝的晶体成长；以及金属熔液排出过程，在该金属熔液 排出过程中，将含有杂质的熔液从容器排出。 此外，在专利文献1中公开了如下精制装置，以作为能进行上述精制方法的精制 装置，其中，上述精制装置包括：有底的容器，该有底的容器对原料铝的熔液进行收容；力口 热元件，该加热元件对容器加热；冷却元件，该冷却元件将容器的内表面的一部分（以下称 为"析晶面"。）进行冷却；以及初晶剥离元件，该初晶剥离元件使在析晶面上析出的初晶粒 子剥离。冷却元件包括与容器的外表面接触的管道和使冷却用气体在管道中流动的冷却用 设备（鼓风机等），通过利用在管道内流动的冷却用气体夺取管壁的热量，来对容器的一部 分进行冷却。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利特开2002 - 155322号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 在这种铝精制方法中，由于在对析晶面进行冷却的同时，需要对容器的适当部位 进行加热，以避免在容器的上部等处发生熔液的凝固，因此，在将析晶面冷却到低于初晶点 的温度之前，需要耗费时间。 此外，在这种铝精制方法中，从底部及侧面对堆积物进行加热，并根据堆积物的高 度位置来进行适当的温度调节。若堆积物的上端远离析晶面很多，则对堆积物进行加热的 影响便无法波及到析晶面，但是若堆积物（铝结晶）的厚度增加，而使再次熔融的位置（加 热位置）靠近析晶面，则析晶面的温度很难降低，并且由于低于初晶点的区域变窄，因此， 存在析晶量减少的可能性。 根据专利文献1的精制装置或精制方法，虽然能够获得高纯度的铝，但是由于没 有采取用于解决上述问题的对策，因此，存在导致精制时间冗长及成品率变差的可能性。 基于这样的观点，本专利技术的技术问题在于提供一种能够实现缩短精制时间及提高 成品率的。 解决技术问题所采用的技术方案 解决上述技术问题的本专利技术的铝精制装置包括：有底的容器，该有底的容器对原 料错的烙液进行收容；加热元件，该加热元件对上述容器进行加热；冷却元件，该冷却元件 对上述容器的一部分进行冷却；以及初晶剥离元件，该初晶剥离元件使在上述容器的内表 面上析出的初晶粒子剥离，其特征是，上述冷却元件具有供冷却用气体流动的气体流路，上 述气体流路形成于沿上述容器的外表面配置的环状流路部的内侧，上述环状流路部具有与 上述容器的外表面相对的至少一个直接冷却用开口。 在本专利技术的铝精制装置中，由于容器的外表面经由设于环状流路部的直接冷却用 开口而暴露于气体流路，因此，冷却用气体直接与容器的外表面接触。也就是说，根据本发 明，能够经由直接冷却用开口直接夺取容器的热量，因此，与没有设置直接冷却用开口的 情况相比，能够提高冷却效率，进而能够缩短将容器的内表面的一部分（以下，称为"析晶 面"）冷却至低于初晶点的温度所需的时间（至初晶粒子析出之前的时间）。此外，若冷却效 率提高，则即便在对环状流路部附近进行加热的情况下，析晶面的温度也不容易上升（作 为低于初晶点的区域不容易变窄），因此析晶量不容易减少。 由于冷却用气体的温度随着朝向气体流路的下游侧而上升，因此，冷却效率在气 体流路的上游侧与下游侧处会产生差异，存在使析晶量发生偏集的可能性。在希望减小析 晶量的偏集的情况下，最好将上述气体流路划分成沿上下方向排列的多个分割流路，在一 个上述分割流路与和该一个分割流路相邻的其它的上述分割流路中，冷却用气体的流动方 向相反。若是这样，由于析晶面的温度的偏差变小，因此，不容易发生析晶量的偏集。 另外，若使最上层及最下层的上述分割流路与上述直接冷却用开口连通，则在析 晶面的上缘部及下缘部处也能够提高冷却效率，但另一方面，存在使加热元件所受到的负 荷增大可能性。在这种情况下，最好使上述直接冷却用开口与最上层及最下层的上述分割 流路之外的上述分割流路连通。若是这样，由于接近环状流路部的区域内的温度的降低会 受到抑制，因此，能够减小加热元件所受到的负荷。 在环状流路部设置多个直接冷却用开口的情况下，最好设定在冷却用气体的流动 方向上隔着相等间隔排列的多个直接冷却区域，在多个上述直接冷却区域中分别形成至少 一个上述直接冷却用开口。若是这样，由于直接冷却用开口规则地配置，因此，析晶面的温 度的偏差变小，进而使析晶量不容易发生偏集。 若增大直接冷却用开口的开口面积的合计值，则能使冷却效率提高，但存在使加 热元件所受到的负荷（电力等能耗量）增大的可能性。为了不对加热元件施加多余的负荷， 较为理想的是，在将上述环状流路部的内周壁的表面积设为P、将上述直接冷却用开口的开 口面积的合计值设为Q时，以使〇/(P+Q)的值为〇. 1以下的方式设定上述直接冷却用开口 的开口面积。此外，若以使〇/(P+Q)的值为0.02以下的方式设定上述直接冷却用开口的开 口面积，则能在提高对析晶面的冷却效率的同时不会对加热元件带来多余的负荷，因此是 较为理想的。 解决上述技术问题的本专利技术的铝精制方法包括：金属熔液注入过程，在该金属熔 液注入过程中，将原料铝的熔液注入有底的容器；局部冷却过程，在该局部冷却过程中，通 过使冷却用气体在以包围上述容器的方式配置的气体流路流动，来将上述容器的内表面的 一部分冷却至低于初晶点的温度；晶体成长过程，在该晶体成长过程中，将在上述容器的内 表面上析出的初晶粒子剥落来使其沉积到上述容器的下部，并且将沉积后的初晶粒子的堆 积物压实来使铝的晶体成长；以及金属熔液排出过程，在该金属熔液排出过程中，将上述熔 液从容器排出，其特征是，在上述局部冷却过程中，使在上述气体流路中流动的冷却用气体 的至少一部分与上述容器的外表面直接接触。 根据本专利技术，与冷却用气体不直接与容器的外表面接触的情况相比，能够提高冷 却效率。也就是说，根据本专利技术，能够缩短直到初晶粒子析出之前的时间（将容器的内表面 的一部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝精制装置，包括：有底的容器，该有底的容器对原料铝的熔液进行收容；加热元件，该加热元件对所述容器进行加热；冷却元件，该冷却元件对所述容器的一部分进行冷却；以及初晶剥离元件，该初晶剥离元件使在所述容器的内表面上析出的初晶粒子剥离，其特征在于，所述冷却元件具有供冷却用气体流动的气体流路，所述气体流路形成于沿所述容器的外表面配置的环状流路部的内侧，所述环状流路部具有与所述容器的外表面相对的至少一个直接冷却用开口。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：金森照己，与津岳志，林雅章，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。