一种多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉的制作方法

本发明涉及金属冶炼的技术领域，更具体的，涉及一种多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉。

背景技术：

还原蒸馏是在冶金设备内同时进行，整个过程包括金属氧化物的还原和还原后金属的挥发与冷凝几个步骤。还原蒸馏是一种独特的冶金方法，是以被还原金属在高温下，能大量挥发为前提，固体或液体金属在一定温度下有一定蒸气压，且金属的蒸气压随温度的升高而增大。

目前，蒸馏技术把粗金属在真空蒸馏与冷凝分开设置的设备并不多见，大多数的真空炉内设置冷凝器回收金属或在真空炉中设置冷凝管道用于冷却蒸馏后的金属。由于感应加热蒸馏与冷凝回收设置在一起，单位耗电量高，蒸馏出的液态金属易出现二次蒸馏现象，影响蒸馏冷凝金属的质量。

中国发明专利申请号cn201210164816.9公开了一种分级冷凝真空炉，包括分级冷凝真空炉体中设置多个冷凝盘，冷凝盘像蒸笼一样叠加设置，冷凝盘的温度自下向上不断降低，原料通过石墨发热体发热，将金属蒸气进入冷凝器的不同部位冷凝，达到分离的目的。此种结构的冷凝盘设置在真空炉中，冷凝盘随炉加热，冷凝盘受石墨发热体的热量影响，冷凝效果不好；取出冷凝金属时需要取下各级冷凝盘，得到分离金属；再次蒸馏时，需将冷凝盘安放回真空炉；这种设备的生产效率较低，操作较复杂，且冷凝金属时，所需热量多，生产成本较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服上述缺陷，提供一种多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉。

本发明通过以下技术方案实现：

一种多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉，包括蒸馏真空炉、设置在蒸馏真空炉外部的多级冷凝器、抽真空器、感应器、控制器和机架，所述蒸馏真空炉与多级冷凝器通过连接管一连通；多级冷凝器和抽真空器连通；所述蒸馏真空炉、多级冷凝器和抽真空器与控制器通讯连接设置在机架上；

所述蒸馏真空炉包括炉门、炉体、安装在炉体内部的加热装置一；

所述多级冷凝器为两个以上冷凝器串联设置，所述冷凝器间通过连接管二相连；所述冷凝器为罐体，所述罐体下端设有出料口；所述出料口上设有真空阀；所述冷凝器的外壁设有冷却装置一，所述冷凝器的内壁上设有连接板一，所述连接板一上设有用于安装冷却装置二的管道，所述管道的内壁设有冷却装置二。

本发明的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉将蒸馏真空炉和多级冷凝器分开设置，使金属蒸馏气化后冷凝，不会受到真空炉的加热装置一的影响，从根本上解决了蒸馏出的液态金属易出现二次蒸馏的问题；保证蒸馏冷凝金属的质量。

冷凝器设置多个，可根据还原蒸馏的金属氧化物的性质，来调整冷凝器的数量。金属气化物直接从真空炉中通入多级冷凝器，通过控制多级冷凝器的温度梯度，可以按照金属不同的温度下的饱和蒸汽压不同，实现金属的冷凝分离。

冷凝器的外壁设有冷却装置一，通过冷却装置一控制冷凝器整体的温度，冷凝器管道的内壁设有冷却装置二；所述冷却装置二用于调节从蒸馏真空炉中蒸馏后金属气化物的温度，降低金属气化物的温度，使金属冷凝。通过冷凝器一和冷凝器二的协调控制，使冷凝器内部达到金属冷凝所需的温度，冷凝效果好，且可控性强。

另外，冷凝器的下端设置安装有真空阀的出料口，冷凝后的液态金属的流速通过真空阀调节。

进一步地，所述连接管一的底面与连接板一水平高度相同，所述连接管二的顶面与连接板一的水平高度相同。

连接管一的底面与连接板一水平高度相同，保证金属蒸汽由冷凝器的上端通过冷却装置二的管道流向冷凝器的下端，对金属蒸汽进行冷凝，并且防止金属蒸汽的回流，避免金属出现二次蒸馏现象。

连接管二的顶面与连接板一的水平高度相同，保证金属蒸汽通过前一个冷凝器的冷凝完全后，再进入下一个冷凝器，使金属冷凝充分，且冷凝后金属的纯净度高。

进一步地，所述连接管一上还设有温度传感器一。

进一步地，所述冷凝器的冷却装置二与罐体下端之间还设有温度传感器二。

温度传感器一可对蒸馏真空炉出口的金属气化物的温度进行监控，温度传感器二可以对冷凝器内通过冷却装置二的金属气化物的温度进行监控，通过温度的监控以便对冷凝器的冷却装置一的流量、流速等进行调整，使冷凝器中的温度达到金属冷凝所需温度，增加金属冷凝质量。

进一步地，所述冷凝器的罐体下端为倒锥型，靠近锥型底部还设有温度传感器三。

进一步地，所述倒锥形底部还设有加热装置二。

冷凝器的罐体下端用于盛放冷凝后的液态金属，待金属气化物全部冷凝后，多级冷凝器中的液态金属通过出料口卸出，为保证出液口的通畅，必须将液态金属的温度保持在液态金属态的温度下，所述传感器三监控液态金属的温度，通过加热装置二对出料口处金属温度进行控制，保证冷凝后的金属为液态，有利于液态金属的卸出。

进一步地，所述冷却装置一为焊接在冷凝器外壁上的半圆管。

所述半圆管螺旋盘绕在冷凝器的外壁，使冷却装置一的冷却效果达到最佳。

冷却装置一为半圆管焊接在冷凝器外壁，通过管中通冷却水，来调节冷凝器的温度，使蒸馏后的金属气化物达到冷凝温度，同时，冷却装置一设置在冷凝器外壁，冷却装置一出现故障时，无需打开冷凝器的内部进行检修，有利于维修和管理。

进一步地，所述加热装置一包括加热体和正、负电极棒，所述加热体设置在蒸馏真空炉内部，所述正、负电极一端与加热体连接，另一端与蒸馏真空炉内壁连接且伸出蒸馏真空炉外壁；优选地，所述加热体的材质可采用石墨或碳化硅。

进一步地，所述蒸馏真空炉的炉体内壁设有保温隔热层，使蒸馏真空炉隔热保温效果更佳，增加热量的利用率，节约能源。

优选地，所述加热装置一设置在真空炉的中间位置，真空炉直接电加热还原金属，使金属蒸发，生产车间无需设置烟囱，生产工艺环保。此真空炉蒸馏金属无需经过灰吹工艺，避免了大量烟尘和有毒尾气对环境造成的污染，同时也增大了金属的回收率。

进一步地，所述炉门设置在蒸馏真空炉的一端，所述炉门与蒸馏真空炉通过阴阳槽配合连接。所述炉门与蒸馏真空炉通过阴阳槽配合连接，保证了蒸馏真空炉的密封性。

与现在有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉将蒸馏真空炉和多级冷凝器分开设置，使金属蒸馏气化后冷凝，不会受到真空炉的加热装置一的影响，从根本上解决了蒸馏出的液态金属易出现二次蒸馏的问题；提高蒸馏冷凝金属的质量。

本发明的冷凝器设置多个，金属气化物直接从真空炉中通入多级冷凝器，通过控制多级冷凝器的温度梯度，可同时得到不同的金属，生产效率大大提高。

冷凝器上设置两个冷却装置，可以提高冷却速率，节约金属冷凝时间，且通过多点的传感器设置，实时监控冷凝器中的温度，通过冷却装置和加热装置二的调整，使冷凝器的温度控制在金属冷凝所需的温度范围内，保证冷凝金属的纯净度。

本发明的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉将蒸馏真空炉无需经过灰吹工艺，极大的减轻了繁杂的工艺，避免了大量烟尘和有毒尾气对环境造成的污染。本发明通过真空炉直接电加热还原法，生产车间无需设置烟囱，生产工艺环保。

本发明的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉热效率高，节能环保，工艺流程短，设备占地面积小，容易实现工业自动化，安全生产，大大地节约了生产成本。

附图说明

图1本发明所述多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉的结构示意图。

图2本发明所述多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉的炉门与炉体连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1和图2所示，多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉，包括蒸馏真空炉10、设置在蒸馏真空炉10外部的多级冷凝器20、抽真空器30、感应器、控制器（未示出）和机架40，蒸馏真空炉10与多级冷凝器20通过连接管一50连通，多级冷凝器20和抽真空器30连通；蒸馏真空炉10、多级冷凝器20和抽真空器30与控制器通讯连接设置在机架40上。

本实施中，蒸馏真空炉10包括炉门11、炉体12、安装在炉体12内部的加热装置一13；炉门11设置在蒸馏真空炉10的一端，炉门11与蒸馏真空炉10通过阴阳槽14配合连接；保证了蒸馏真空炉10的密封性。

加热装置一13包括加热体133、正电极棒131和负电极棒132，加热体133设置在蒸馏真空炉10内部，正电极棒131和负电极棒132一端与加热体133连接，另一端与蒸馏真空炉10内壁连接，且伸出蒸馏真空炉10外壁；本实施中，加热体133的材质采用石墨。

本实施中，多级冷凝器20为两个冷凝器201串联设置，冷凝器201间通过连接管二60相连；冷凝器201为罐体，罐体下端设有出料口202；出料口202上设有真空阀203；冷凝器201的外壁设有冷却装置一204，冷却装置一204为焊接在冷凝器201外壁上的半圆管；半圆管螺旋盘绕在冷凝器201的外壁，通过管中通冷却水，来调节冷凝器201的温度，达到蒸馏气化金属冷凝的温度。

冷凝器201的内壁上设有连接板一205，连接板一205上设有用于安装冷却装置二207的管道206，管道206的内壁设有冷却装置二207；冷却装置二207采用冷凝盘管。

本实施的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉将蒸馏真空炉10和多级冷凝器20分开设置，使金属蒸馏气化后冷凝，不会受到真空炉10的加热装置一13的影响，解决了蒸馏出的液态金属易出现二次蒸馏的问题；保证蒸馏冷凝金属的质量。

本实施中，连接管一50底面与连接板一205水平高度相同，连接管二60的顶面与连接板一205的水平高度相同。

连接管一50底面与连接板一205水平高度相同，保证金属蒸汽由冷凝器201的上端，通过冷却装置二207的管道206流向冷凝器201的下端，对金属蒸汽进行冷凝，并且防止金属蒸汽的回流，避免金属出现二次蒸馏现象。

连接管二60的顶面与连接板一205的水平高度相同，保证金属蒸汽通过前一个冷凝器201的冷凝完全后，再进入下一个冷凝器201，使金属冷凝充分，且冷凝后金属的纯净度高。

另外，连接管一50上还设有温度传感器一501；冷凝器201的冷却装置二207与罐体下端之间还设有温度传感器二209。

温度传感器一501可对蒸馏真空炉10出口的金属气化物的温度进行监控，温度传感器二209可以对冷凝器201内通过冷却装置二207的金属气化物的温度进行监控，通过温度的监控以便对冷凝器201的冷却装置一204的流量、流速等进行调整，使冷凝器201中的温度达到金属冷凝所需温度，增加金属蒸馏和冷凝质量。

冷凝器201的罐体下端为倒锥型，靠近锥型底部还设有温度传感器三210。

倒锥形底部还设有加热装置二（未示出）。

冷凝器201的罐体下端用于盛放冷凝后的液态金属，待金属气化物全部冷凝后，多级冷凝器20中的液态金属通过出料口202卸出，为保证出液口202的通畅，必须将液态金属的温度保持在液态金属态的温度下，传感器三210监控液态金属的温度，通过加热装置二对出料口202处金属的温度进行控制，保证冷凝后的金属为液态，有利于液态金属的卸出。

蒸馏真空炉10的炉体内壁设有保温隔热层，使蒸馏真空炉10隔热保温效果更佳，增加热量的利用率，节约能源。

本实施中，加热装置一13设置在真空炉10的中间位置，真空炉10直接电加热还原金属，使金属蒸发，生产车间无需设置烟囱，生产工艺环保。

本实施的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉将蒸馏真空炉10和多级冷凝器20分开设置，将冷凝器201与蒸馏真空炉10分离，使金属蒸馏气化后冷凝，不会受到真空炉的加热装置一13的影响，从根本上解决了蒸馏出的液态金属易出现二次蒸馏的问题；提高蒸馏冷凝金属的质量。

本实施的冷凝器201设置为2个，金属气化物直接从真空炉中通入多级冷凝器20，通过控制多级冷凝器20的温度梯度，可同时得到不同的金属，生产效率大大提高。

冷凝器201上设置两个冷却装置，可以提高冷却速率，节约金属冷凝时间，且通过多点的传感器设置，实时监控冷凝器201中的温度，通过冷却装置和加热装置二的调整，使冷凝器201的温度控制在金属冷凝所需的温度范围内，保证冷凝金属的纯净度。

本实施的多金属蒸馏控温冷凝组分馏单一粗产品真空炉将蒸馏真空炉10无需经过灰吹工艺，极大的减轻了繁杂的工艺，避免了大量烟尘和有毒尾气对环境造成的污染。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。