一种超高纯铝的纯化晶析装置的联动片制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：第二传动轮和第二传动齿轮之间的内转轴上套设有联动片，联动片的中部开设有六边形孔，联动片通过六边形孔安装在内转轴上并且能够在第二传动轮和第二传动齿轮之间移动。本发明专利技术使用同一电机便能够实现上转体和下转体在同向或逆向旋转之间随意切换，满足不同的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种超高纯铝的纯化晶析装置的联动片
本专利技术申请为申请日2019年02月28日，申请号为：201910150567.X，名称为“一种超高纯铝纯化晶析装置的控制方法”的专利技术专利申请的分案申请。本专利技术涉及金属铝的提纯装置控制装置，尤其是涉及一种超高纯铝的纯化晶析装置的联动片。
技术介绍
纯度在5N5以上的铝产品称为超高纯铝。超高纯铝在电子、航空、航海、化工与国防工业等领域有着广泛的应用，且用量逐年增加。但现在国内能生产出满足用户需求的5N5超高纯铝的企业甚少，研发单位也屈指可数，因此国内所需超高纯铝几乎全部依靠进口。尽管国内有企业已在试生产，但与国外同类企业有较大差距，也无法满足国内需求，因此研发新的生产方式，替代进口，是行业内一直以来努力的目标。首要就是从方法上去改善，国内现有技术有的涉及的领域过多，耗费巨大，不易掌控；其次是效率低，需要多次重复工艺流程，费时费力，产能低下；其三是能耗偏高，与国家节能减排政策相违；其四，质量不稳定，无法为国内用户长期稳定的供应。检索中发现，中国专利号为201610042682.1提出了一种超高纯铝提纯方法，其特征包括选择精铝纯度至少为4N6；坩埚内壁涂有抗氧化层；籽晶采用5N铝为材料；铝液保温在680℃～700℃；籽晶伸入液面2～3cm，最终结晶呈倒蘑菇状；籽晶转速为60～100rpm，带动铝液螺旋式旋转；冷却空气速率1～3L/min、温度0～20℃；实例产出200～300kg超高纯铝。该方法中存在诸多不足之处，如：原料纯度至少为4N6，应用范围存在限制；铝液需要保持在较高的温度，耗能且低效；籽晶以5N为原材料制作成本较高不宜加工且冷却效果差；籽晶带动铝液进行螺旋式旋转易导致铝液掺混，影响提纯；倒蘑菇状结晶包括籽晶产量不明确；用来冷却的空气非常温空气。因此，导致产品纯度不高，提纯效率低。寻求一种工艺简单、成本低、提纯效果好且适应于工业化生产的超高纯铝的提纯方法是非常有必要的。超高纯铝的生产过程中晶析装置在旋转过程中要保证一定转速，同时还需保持铝液液面不被带动，减少铝液与空气的接触，以减少氧化物的产生。但是大多数的晶析装置都不能提高转速的同时保持铝液液面不被带动，导致产品纯度不高，提纯效率低。
技术实现思路
本专利技术设计了一种超高纯铝的晶析装置的控制方法，其解决的技术问题是现有的晶析装置不能在保持高速旋转的同时保持铝液液面不被带动，导致铝液与空气接触，容易产生氧化物，产品纯度不高，提纯效率低。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：一种超高纯铝的纯化晶析装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将纯化晶析装置安装在坩埚（1）上方且下端深入铝液液面下，由设置在所述纯化晶析装置上端的进气管（4）向所述纯化晶析装置内部连续通入50～100L/min的常温空气；步骤二，控制旋转电机（3），使得第一传动轮（32）和第一传动齿轮（33）旋转，第一传动轮（32）通过传动链条（36）驱动第二传动轮（34）旋转，第一传动轮（32）与第二传动轮（34）同方向旋转；第一传动齿轮（33）直接作用第二传动齿轮（35），第一传动齿轮（33）与第二传动齿轮（35）以相反的方向旋转；第二传动齿轮（35）带动内转轴（7）旋转，旋转的内转轴（7）带动下转体（10）旋转，此时上转体（9）不主动运动，旋转过程中纯度高的铝液在所述下转体（10）周围堆积形成结晶物；步骤三，控制转向电机（6），使得联动片（5）下移与第二传动轮（34）形成一体件，第二传动轮（34）通过所述联动片（5）带动外转轴（8）旋转，从而带动上转体（9）与所述下转体（10）以相反的方向旋转，所述上转体（9）与所述下转体（10）逆向旋转使得铝液液面保持不被带动，旋转过程中使得更多的高纯度铝液聚集在上转体（9）与下转体（10）周围并在冷却气体作用下固化，最终在所述晶析装置下端凝固堆积形成高纯度铝结晶物。进一步，步骤四，控制转向电机（6），使得联动片（5）上移与第二传动齿轮（35）形成一体件，第二传动齿轮（35）通过所述联动片（5）带动外转轴（8）旋转，从而带动上转体（9）与所述下转体（10）以相同的方向旋转并降低转速，以方便高纯铝的聚集。进一步，步骤一中，通过支撑支架52将所述纯化晶析装置固定在坩埚（1）上方。进一步，步骤三中，所述晶析装置的转速为75rpm～85rpm。进一步，步骤一中，所述晶析装置的下端伸入所述铝液液面下200～300mm。进一步，所述坩埚（1）为普通坩埚。该超高纯铝的晶析装置的控制方法具有以下有益效果：（1）本专利技术控制上转体和下转体逆向旋转，上转体和下转体方向旋转时两者之间的相对速度会使得液面下高纯铝液活动更加剧烈并且聚集在上转体和下转体附近，确保后续可以获得高纯度的晶析产物，同时，单独转体转速无需太高，确保液面平稳，避免空气与液面下纯铝液接触，减少氧化物的产生。（2）本专利技术当对晶析方法在对转速要求较低时，上转体和下转体以相同方向旋转，当对晶析装置转速要求较高时，调整上转体和下转体以相反的方向旋转，在保证下转体转速的同时，通过上转体的逆向旋转来保持铝液液面不被带动，减少铝液与空气的接触，减少了氧化物的产生。（3）本专利技术使用同一电机便能够实现上转体和下转体在同向或逆向旋转之间随意切换，满足不同的需求。附图说明图1：本专利技术超高纯铝的纯化晶析装置的工作状态剖面图；图2：本专利技术超高纯铝的纯化晶析装置的安装状态示意图；图3：本专利技术超高纯铝的纯化晶析装置联动片中间状态剖面图；图4：本专利技术超高纯铝的纯化晶析装置联动片上移状态剖面图；图5：本专利技术超高纯铝的纯化晶析装置联动片下移状态剖面图；图6：本专利技术超高纯铝的纯化晶析装置联动片示意图。附图标记说明：1—坩埚；2—抗氧化涂层；3—旋转电机；31—驱动轴；32—第一传动轮；33—第一传动齿轮；34—第二传动轮；35—第二传动齿轮；36—传动链条；4—进气管；5—联动片；51—联动支架；52—支撑支架；53—六边形孔；54—第一驱动孔；55—第二驱动孔；6—转向电机；7—内转轴；8—外转轴；9—上转体；10—下转体；11—驱动柱。具体实施方式下面结合图1至图6，对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本专利技术的超高纯铝的纯化晶析方法所使用的装置包括一台坩埚1和一台纯化晶析装置，坩埚仅为普通坩埚，提供可固定并且稳定牢固的纯化晶析装置工作基础。该坩埚的下端设为圆弧结构，内壁涂有抗氧化涂层2。纯化晶析装置主体为铁管焊接加工成型，顶部连接气管4实现冷却功能，通过连接旋转电机3实现旋转功能，同样外壁涂有抗氧化涂层2。实施例：以5N铝提纯至5N5为例。步骤一、在坩堝中熔解一定量的5N铝块，温度保持在660～680℃。步骤二、安装纯化晶析装置至坩埚上方，此时上转体9和下转体10插入铝液液面下，上转体9位于铝液液面下方。步骤三、向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：/n第二传动轮（34）和第二传动齿轮（35）之间的内转轴（7）上套设有联动片（5），联动片（5）的中部开设有六边形孔（53），联动片（5）通过六边形孔（53）安装在内转轴（7）上并且能够在第二传动轮（34）和第二传动齿轮（35）之间移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：
第二传动轮（34）和第二传动齿轮（35）之间的内转轴（7）上套设有联动片（5），联动片（5）的中部开设有六边形孔（53），联动片（5）通过六边形孔（53）安装在内转轴（7）上并且能够在第二传动轮（34）和第二传动齿轮（35）之间移动。


2.根据权利要求1所述的超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：
联动片（5）上开设有对称的第一驱动孔（54）和第二驱动孔（55），对应的在第二传动轮（34）和第二传动齿轮（35）上都设有两个驱动柱（11），第一驱动孔（54）和第二驱动孔（55）为与驱动柱（11）运动轨迹相配合的弧形孔；驱动柱（11）插入驱动孔中时使得联动片（5）与第二传动轮（34）或第二传动齿轮（35）成为一体件。


3.根据权利要求2所述的超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：
联动片（5）由转向电机（6）驱动，转向电机（6）通过支撑支架（52）安装在坩埚上方，转向电机（6）驱动螺杆旋转，螺杆通过螺纹连接一能够沿着螺杆轴向往复移动的联动支架（51），联动片（5）安装在联动支架（51）上。


4.根据权利要求1-3中任何一项所述的超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：
控制旋转电机（3），使得第一传动轮（32）和第一传动齿轮（33）旋转，第一传动轮（32）通过传动链条（36）驱动第二传动轮（34）旋转，第一传动轮（32）和第二传动轮（34）同方向旋转；第二传动轮（34）由于通过轴承与内转轴（7）连接，所以第二传动轮（34）只能空转并不能带动内转轴（7）旋转；与此同时，第一传动齿轮（33）直接作用第二传动齿轮（35）旋转，但两者的旋转方向相反，第二传动齿轮（35）将带动外转轴（8）旋转，旋转的外转轴（8）将带动上转体（9）旋转，此时下转体（10）不主动运动。


5.根据权利要求1-3所述的超高纯铝的纯化晶析装置的联动片，其特征在于：
控制转向电机（6），使得联动片（5）向第二传动轮（34）方向移动并最终使得第二传动轮（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑾，叶翔，周建波，
申请(专利权)人：宁波锦越新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33