本實用新型屬于金屬鈣提純技術領域,具體涉及一種高純度金屬鈣分段式蒸餾爐。
背景技術:
在眾多的高純度稀有金屬制備中,高純度鈣作為理想的還原劑,其純度直接影響所得產品的純度,進而影響其最終使用性能。特別是在某些材料的生產制備中,高純度鈣更是具有不可或缺的地位?,F有技術中關于蒸餾爐的技術文獻也較多,例如申請號為201410001261.5的發明專利公開了一種高純鈣真空蒸餾提純裝置及其方法,該裝置包括加熱爐、加熱爐中的蒸餾反應罐、放置在蒸餾反應罐底部的坩堝及帶孔的坩堝蓋,粗鈣放置于坩堝內,蒸餾反應罐上端設置用以連接真空系統的去真空管路,以及截面形狀為倒“凸”形的反應罐爐蓋,爐蓋頂部設置水冷套,在爐蓋的凸面下端設置有冷凝板,冷凝板露在爐蓋凸面下端外面的外沿上均勻分布若干小孔;加熱爐為采用電阻絲間接加熱、具有保溫功能的兩段加熱爐;真空系統由二級泵構成,一級泵為旋片式機械泵,二級泵為油擴散泵;冷凝板的外沿均勻分布小孔,小孔孔徑不小于10mm,小孔數量不小于16個;坩堝蓋上均勻分布小孔,小孔孔徑不小于10mm,小孔數量不小于20個;蒸餾反應罐與反應罐爐蓋之間設置密封圈。
該裝置相比之前的蒸餾爐,雖然能夠提高金屬鈣的純度,但是在使用過程中,由于低沸點、高飽和蒸汽壓雜質穿過冷凝板的小孔后冷凝在爐蓋下表面處,最后金屬鈣冷凝冷凝在冷凝板上,這種結構設計使得冷凝板的小孔孔壁以及冷凝板的下表面上仍然會殘留部分雜質,導致金屬鈣純度不高,影響了金屬鈣純度的進一步提升。
技術實現要素:
本實用新型為了解決現有蒸餾爐由于雜質殘留在冷凝板的通孔和下表面內而導致純度低的問題,而提供一種高純度金屬鈣分段式蒸餾爐。
為解決上述技術問題,本實用新型所采用的技術方案是:
一種高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,包括加熱爐,所述加熱爐中放置有反應罐,所述反應罐的內底部設置有用于放置物料的坩堝,所述反應罐的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路,所述反應罐的頂端連接有爐蓋體,其特征在于,所述爐蓋體包括爐蓋體,所述爐蓋體的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒,所述連接筒伸入到反應罐內,所述連接筒的下端鉸接有曲面板,所述連接筒的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機,所述曲面板內安裝有冷凝板。
進一步的,所述曲面板包括外殼體和內殼體,所述內殼體套設在外殼體的內部并形成密封的冷卻空腔。
進一步的,所述曲面板的兩側經空心轉軸連接在連接筒上,并且所述空心轉軸與冷卻空腔連通,所述連接筒上套設有用于安裝空心轉軸的軸承座。
進一步的,所述空心轉軸一端穿過軸承座并套設有環形套,所述環形套與空心轉軸之間設置有密封圈,所述環形套經管道與外部的水源連通。
進一步的,所述空心轉軸的外圓周壁上設置有齒圈,所述驅動電機的輸出軸連接有與齒圈相互嚙合的主動齒輪。
進一步的,所述加熱爐設置有相互隔開的第一段加熱絲和第二段加熱絲。
進一步的,所述坩堝的上端設置有坩堝蓋,所述坩堝蓋上開設有通孔。
與現有技術相比,本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,在預蒸餾的過程中,低沸點、高飽和蒸汽壓雜質在曲面板的導流作用下,沿著曲面板上升至爐蓋的下表面;在蒸餾的過程中,在驅動電機的帶動作用下,曲面板旋轉,使得政法的金屬鈣凝結在冷凝板上。在整個過程中,冷凝板都沒有接觸到低沸點、高飽和蒸汽壓雜質,因此能夠提高金屬鈣的純度。
本實用新型在使用過程中,即使低沸點、高飽和蒸汽壓雜質從曲面板與連接筒之間的空隙穿過會一直上升冷凝到爐蓋的下表面上,因此在曲面板的作用下也不會接觸到冷凝板,因此,本實用新型能夠提高金屬鈣的純度。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是本實用新型的爐蓋體中的連接筒與曲面板連接結構示意圖;
圖中標記:1、加熱爐,2、反應罐,3、坩堝,4、爐蓋體,5、去真空管路,6、第一段加熱絲,7、第二段加熱絲,8、坩堝蓋,41、爐蓋,42、連接筒,43、內殼體,44、外殼體,45、冷卻空腔,46、軸承座,47、空心轉軸,48、齒圈,49、主動齒輪,410、驅動電機,411、環形套,412、冷凝板。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的描述,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,并不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域的普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例,都屬于本實用新型的保護范圍。
結合附圖,本實用新型的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐包括加熱爐1,所述加熱爐1中放置有反應罐2,所述反應罐2的內底部設置有用于放置物料的坩堝3,所述反應罐2的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路5,去真空管理5與外部的真空系統連通,用于在使用過程中對反應罐2內進行脫水除氣處理,所述反應罐2的頂端連接有爐蓋體4,所述爐蓋體包括爐蓋體41,為了便于在使用過程中進行冷卻加速低沸點、高飽和蒸汽壓雜質的冷凝,爐蓋體41的上端還配設有冷卻循環系統,其中冷卻循環系統屬于現有技術產品,本領域的技術人員都能明白和理解,在此不再贅述。所述爐蓋體41的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒42,所述連接筒42伸入到反應罐2內,所述連接筒42的下端鉸接有曲面板,所述連接筒42的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機410,所述曲面板內安裝有冷凝板412。
進一步的,所述曲面板包括外殼體44和內殼體43,所述內殼體43套設在外殼體44的內部并形成密封的冷卻空腔45,所述曲面板的兩側經空心轉軸連接在連接筒上,并且所述空心轉軸47與冷卻空腔45連通,所述連接筒42上套設有用于安裝空心轉軸47的軸承座46,其中曲面板兩側的空心轉軸分別作為進水管和出水管,用于曲面板進行冷卻,從而加速冷凝板412的冷卻,提高金屬鈣的冷凝時間。
進一步的,所述空心轉軸47一端穿過軸承座46并套設有環形套411,即是說,空心轉軸一端與冷卻空腔45連通,另一端與環形套連通,所述環形套411與空心轉軸47之間設置有密封圈,所述環形套411經管道與外部的水源連通,通過設置環形套能夠保證空心轉軸47的正常轉動的情況下能夠向冷卻空腔內通過冷卻液體,并且密封圈的設計,使得能夠水流從空心轉軸與環形套之間溢出。
作為本實用新型一種優選的方式,所述空心轉軸47的外圓周壁上設置有齒圈48,所述驅動電機510的輸出軸連接有與齒圈48相互嚙合的主動齒輪49。其中,為了防止蒸發的金屬冷凝到齒圈、主動齒輪和驅動電機,作為本實用新型一種優選的方式,驅動電機、主動齒輪和齒圈的外圍包覆有密封罩體,提高本實用新型的實用性。
進一步的,所述加熱爐1設置有相互隔開的第一段加熱絲6和第二段加熱絲7,通過設置第一段電熱絲和第二段加速絲,便于控制蒸餾的工藝,從而保證在不同階段的不同的溫度。
進一步的,所述坩堝2的上端設置有坩堝蓋8,所述坩堝蓋8上開設有通孔,便于降低金屬的蒸發速率,保證蒸餾的順利進行。
實施例一
本實施例的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,包括加熱爐,所述加熱爐中放置有反應罐,所述反應罐的內底部設置有用于放置物料的坩堝,所述反應罐的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路,所述反應罐的頂端連接有爐蓋體,所述爐蓋體包括爐蓋體,所述爐蓋體的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒,所述連接筒伸入到反應罐內,所述連接筒的下端鉸接有曲面板,所述連接筒的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機,所述曲面板內安裝有冷凝板。
實施例二
本實施例的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,包括加熱爐,所述加熱爐中放置有反應罐,所述反應罐的內底部設置有用于放置物料的坩堝,所述反應罐的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路,所述反應罐的頂端連接有爐蓋體,所述爐蓋體包括爐蓋體,所述爐蓋體的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒,所述連接筒伸入到反應罐內,所述連接筒的下端鉸接有曲面板,所述連接筒的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機,所述曲面板內安裝有冷凝板;所述曲面板包括外殼體和內殼體,所述內殼體套設在外殼體的內部并形成密封的冷卻空腔。
實施例三
本實施例的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,包括加熱爐,所述加熱爐中放置有反應罐,所述反應罐的內底部設置有用于放置物料的坩堝,所述反應罐的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路,所述反應罐的頂端連接有爐蓋體,所述爐蓋體包括爐蓋體,所述爐蓋體的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒,所述連接筒伸入到反應罐內,所述連接筒的下端鉸接有曲面板,所述連接筒的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機,所述曲面板內安裝有冷凝板;所述曲面板包括外殼體和內殼體,所述內殼體套設在外殼體的內部并形成密封的冷卻空腔;所述曲面板的兩側經空心轉軸連接在連接筒上,并且所述空心轉軸與冷卻空腔連通,所述連接筒上套設有用于安裝空心轉軸的軸承座。
實施例四
本實施例的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,包括加熱爐,所述加熱爐中放置有反應罐,所述反應罐的內底部設置有用于放置物料的坩堝,所述反應罐的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路,所述反應罐的頂端連接有爐蓋體,所述爐蓋體包括爐蓋體,所述爐蓋體的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒,所述連接筒伸入到反應罐內,所述連接筒的下端鉸接有曲面板,所述連接筒的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機,所述曲面板內安裝有冷凝板;所述曲面板包括外殼體和內殼體,所述內殼體套設在外殼體的內部并形成密封的冷卻空腔;所述曲面板的兩側經空心轉軸連接在連接筒上,并且所述空心轉軸與冷卻空腔連通,所述連接筒上套設有用于安裝空心轉軸的軸承座;所述空心轉軸一端穿過軸承座并套設有環形套,所述環形套與空心轉軸之間設置有密封圈,所述環形套經管道與外部的水源連通。
實施例五
本實施例的高純度金屬鈣分段式蒸餾爐,包括加熱爐,所述加熱爐中放置有反應罐,所述反應罐的內底部設置有用于放置物料的坩堝,所述反應罐的上段設置有用于與外部真空系統連接的去真空管路,所述反應罐的頂端連接有爐蓋體,所述爐蓋體包括爐蓋體,所述爐蓋體的下表面連接有呈圓筒狀的連接筒,所述連接筒伸入到反應罐內,所述連接筒的下端鉸接有曲面板,所述連接筒的外壁上設置有用于帶動曲面板進行進行轉動驅動電機,所述曲面板內安裝有冷凝板;所述曲面板包括外殼體和內殼體,所述內殼體套設在外殼體的內部并形成密封的冷卻空腔;所述曲面板的兩側經空心轉軸連接在連接筒上,并且所述空心轉軸與冷卻空腔連通,所述連接筒上套設有用于安裝空心轉軸的軸承座;所述空心轉軸一端穿過軸承座并套設有環形套,所述環形套與空心轉軸之間設置有密封圈,所述環形套經管道與外部的水源連通;所述空心轉軸的外圓周壁上設置有齒圈,所述驅動電機的輸出軸連接有與齒圈相互嚙合的主動齒輪。
實施例六
在上述任一實施例的基礎之上,所述加熱爐設置有相互隔開的第一段加熱絲和第二段加熱絲。
實施例七
在上述任一實施例的基礎之上,所述坩堝的上端設置有坩堝蓋,所述坩堝蓋上開設有通孔。