一种高纯锌生产用蒸馏装置的制作方法

本发明涉及高纯金属生产设备技术领域，具体涉及一种高纯锌生产用蒸馏装置。

背景技术：

高纯锌是指锌含量为99.999%-99.9999%的高纯锌块，它的主要用途为主要用于制备化合物半导体材料、还原剂、电子工业等。

现有的高纯锌生产采用常规电阻丝直接在加热炉体加热进行蒸馏方法，生产时存在气孔多，内部夹渣，污染物多，纯度降低，缩孔深，成材率低，甚至产品纯度和结构不合格，无法连续生产；另一方面因为高纯锌锭的市场需求量小，很多公司不愿意花费巨资购入新设备生产。

如何设计一种设计巧妙，方法合理可行，熔化速度快，生产效率高，适应性强，使用灵活，电磁搅拌效果好，启动操作方便，锌块纯度高的高纯锌生产用蒸馏炉是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有的高纯锌生产采用常规电阻丝直接在加热炉体加热进行蒸馏方法，生产时存在气孔多，内部夹渣，污染物多，纯度降低，缩孔深，成材率低，甚至产品纯度和结构不合格，无法连续生产；另一方面因为高纯锌锭的市场需求量小，很多公司不愿意花费巨资购入新设备生产，影响产品质量和企业生产效益等技术问题，本发明提供一种高纯锌生产用蒸馏装置，来实现设计巧妙，方法合理可行，熔化速度快，生产效率高，适应性强，使用灵活，电磁搅拌效果好，启动操作方便，锌块纯度高的目的。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高纯锌生产用蒸馏装置，包括中频感应炉、石墨坩埚、石墨坩埚上盖、多级回流盘、回流盘支架、冷凝管和接料罐，所述的石墨坩埚为圆筒形结构，石墨坩埚的底部盛放待加热的锌锭，多级回流盘位于锌锭的正上方，上下相邻的两个回流盘之间安装回流盘支架，回流盘支架将两个回流盘隔开，多级回流盘的边缘处向下倾斜设置，多级回流盘与石墨坩埚形成一个锌蒸汽回流循环通道，以将加热后的锌蒸汽逐级回流到石墨坩埚内；所述石墨坩埚上盖上一侧开设有通孔，冷凝管的内端水平伸入石墨坩埚内，以将锌蒸汽导流出石墨坩埚外，冷凝管的外端伸出石墨坩埚外；所述接料罐位于冷凝管的外端出口的正下方，以承接自冷凝管的外端口冷凝落下的高温高纯锌液。

所述中频感应炉内设置有螺旋围绕石墨坩埚埚体的中频感应线圈，中频感应线圈利用中频电源建立中频磁场，使锌锭内部产生感应涡流并发热熔化。

所述的中频感应炉采用200-2500hz的中频电源进行感应加热。

所述多级回流盘和回流盘支架均采用石墨材质，且多级回流盘的盘面上设置有便于锌蒸汽穿过的通孔。

所述多级回流盘的级数为四到六级。

所述冷凝管采用石墨冷凝管，冷凝管的管壁外部包裹有加热器，防止高温锌蒸汽遇冷迅速凝固结块。

所述加热器的加热温度高于420℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明包括中频感应炉、石墨坩埚、石墨坩埚上盖、多级回流盘、回流盘支架、冷凝管和接料罐，所述的石墨坩埚为圆筒形结构，石墨坩埚的底部盛放待加热的锌锭，多级回流盘位于锌锭的正上方，上下相邻的两个回流盘之间安装回流盘支架，回流盘支架将两个回流盘隔开，多级回流盘的边缘处向下倾斜设置，多级回流盘与石墨坩埚形成一个锌蒸汽回流循环通道，以将加热后的锌蒸汽逐级回流到石墨坩埚内；

2）所述石墨坩埚上盖上一侧开设有通孔，冷凝管的内端水平伸入石墨坩埚内，以将锌蒸汽导流出石墨坩埚外，冷凝管的外端伸出石墨坩埚外；所述接料罐位于冷凝管的外端出口的正下方，以承接自冷凝管的外端口冷凝落下的高温高纯锌液；

3）所述中频感应炉内设置有螺旋围绕石墨坩埚埚体的中频感应线圈，中频感应线圈利用中频电源建立中频磁场，使锌锭内部产生感应涡流并发热熔化；

4）所述多级回流盘和回流盘支架均采用石墨材质，且多级回流盘的盘面上设置有便于锌蒸汽穿过的通孔；

5）所述冷凝管采用石墨冷凝管，冷凝管的管壁外部包裹有加热器，防止高温锌蒸汽遇冷迅速凝固结块。

附图说明

图1是本发明剖视结构示意图；

图2是本发明多级回流盘结构示意图；

图3是锌蒸汽回流循环通道示意图；

图中标记：1、中频感应炉，2、石墨坩埚，3、石墨坩埚上盖，4、多级回流盘，5、回流盘支架，6、冷凝管，7、接料罐，8、中频感应线圈，9、加热器，10、锌液，11、通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图所示，一种高纯锌生产用蒸馏装置，包括中频感应炉1、石墨坩埚2、石墨坩埚上盖3、多级回流盘4、回流盘支架5、冷凝管6和接料罐7，所述的石墨坩埚2为圆筒形结构，石墨坩埚2的底部盛放待加热的锌锭，多级回流盘4位于锌锭的正上方，上下相邻的两个回流盘之间安装回流盘支架5，回流盘支架5将两个回流盘隔开，多级回流盘4的边缘处向下倾斜设置，多级回流盘4与石墨坩埚2形成一个锌蒸汽回流循环通道，以将加热后的锌蒸汽逐级回流到石墨坩埚2内；所述石墨坩埚上盖3上一侧开设有通孔，冷凝管6的内端水平伸入石墨坩埚2内，以将锌蒸汽导流出石墨坩埚2外，冷凝管6的外端伸出石墨坩埚2外；所述接料罐7位于冷凝管6的外端出口的正下方，以承接自冷凝管6的外端口冷凝落下的高温高纯锌液。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述中频感应炉1内设置有螺旋围绕石墨坩埚2埚体的中频感应线圈8，中频感应线圈8利用中频电源建立中频磁场，使锌锭内部产生感应涡流并发热熔化。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的中频感应炉1采用200-2500hz的中频电源进行感应加热。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述多级回流盘4和回流盘支架5均采用石墨材质，且多级回流盘4的盘面上设置有便于锌蒸汽穿过的通孔。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述多级回流盘4的级数为四到六级。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述冷凝管6采用石墨冷凝管，冷凝管6的管壁外部包裹有加热器9，防止高温锌蒸汽遇冷迅速凝固结块。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述加热器9的加热温度高于420℃。

实际操作中，石墨坩埚2的底部盛放待加热的锌锭，中频感应炉1内设置有螺旋围绕石墨坩埚2埚体的中频感应线圈8，中频感应线圈8利用中频电源建立中频磁场，使锌锭内部产生感应涡流并发热熔化，多级回流盘4位于锌锭的正上方，上下相邻的两个回流盘之间安装回流盘支架5，回流盘支架5将两个回流盘隔开，以利于将加热后的锌蒸汽逐级回流到石墨坩埚2内；所述石墨坩埚上盖3上一侧开设有通孔，冷凝管6的内端水平伸入石墨坩埚2内，以将锌蒸汽导流出石墨坩埚2外，冷凝管6的外端伸出石墨坩埚2外；所述接料罐7位于冷凝管6的外端出口的正下方，以承接自冷凝管6的外端口冷凝落下的高温高纯锌液。

本发明设计巧妙，方法合理可行，熔化速度快，生产效率高，适应性强，使用灵活，电磁搅拌效果好，启动操作方便，锌块纯度高，解决现有的高纯锌生产采用常规电阻丝直接在加热炉体加热进行蒸馏方法，生产时存在气孔多，内部夹渣，污染物多，纯度降低，缩孔深，成材率低，甚至产品纯度和结构不合格，无法连续生产；另一方面因为高纯锌锭的市场需求量小，很多公司不愿意花费巨资购入新设备生产，影响产品质量和企业生产效益等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。