[发明专利]一种超高纯铝晶析装置

说明书

本发明公开了一种超高纯铝晶析装置，包括转体和驱动装置，转体安装在坩埚的上方，转体的下端伸入至坩埚内的铝液液面下，驱动装置与转体连接，用于驱动转体转动，转体内设有冷却气路，将冷却气体充入至冷却气路内对转体进行降温，进而在转体的下端凝固堆积形成高纯度铝结晶物；冷却气路包括进气通道、出气通道和转换通道，通过转换冷却气路的流通方向，对转体的温度控制更加的精细，解决了现有技术中提纯成本高，提纯效果不佳的问题。

技术领域

本发明涉及金属铝的提纯装置，特别涉及一种超高纯铝晶析装置。

背景技术

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。

现有技术中，如申请号为201610042682.1的发明专利申请文件中提出了一种超高纯铝提纯方法，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：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与空气接触掺混而影响提纯，因此，如何降低提纯成本并快速提纯出超高纯铝是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超高纯铝晶析装置，其解决了现有技术中提纯成本高，提纯效果不佳的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种超高纯铝晶析装置，包括转体和驱动装置（2），所述转体安装在坩埚（3）的上方，所述转体的下端伸入至所述坩埚（3）内的铝液液面（4）下，所述驱动装置（2）与所述转体连接，用于驱动所述转体转动，其特征在于：所述转体内设有冷却气路（5），将冷却气体充入至所述冷却气路（5）内对所述转体进行降温，进而在所述转体的下端凝固堆积形成高纯度铝结晶物；

所述冷却气路（5）包括进气通道（51）、出气通道（52）和转换通道（53），所述进气通道（51）的下端与所述出气通道（52）的下端连通，所述转换通道（53）关闭，冷却气体依次经进气通道（51）、出气通道（52）后排出所述转体；或者所述进气通道（51）的下端闭合，所述转换通道（53）与所述进气通道（51）连通，且所述转换通道（53）的下端与所述出气通道（52）的下端连通，冷切气体依次经进气通道（51）、转换通道（53）、出气通道（52）后排出所述转体；或者所述进气通道（51）的下端分别与所述出气通道（52）的下端和所述转换通道（53）的下端连通，冷却气体经所述进气通道（51）进入转体后经所述出气通道（52）和所述转换通道（53）排出转体。

作为优选，所述转换通道（53）的上端为三通结构，所述转换通道（53）的第一端与所述出气通道（52）的上端均设置有出气口（54），所述转换通道（53）的第二端与所述进气通道（51）连通，所述转换通道（53）的第三端与所述进气通道（51）的下端连通，所述转换通道（53）与所述出气通道（52）间隔围绕在所述进气通道（51）的外侧。

作为优选，所述进气通道（51）的下端设置有第一调节阀（551），所述转换通道（53）的第二端设置有第二调节阀（552），所述转换通道（53）的上端设置有第三调节阀（553）。

作为优选，所述坩埚（3）内于铝液液面（4）的上方设有气体保护腔（31），所述坩埚（3）上设有向所述气体保护腔（31）通入保护气体的保护气路（6）。