真空定向提纯炉及利用该炉定向凝固提纯高纯铝的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110857453A(43)申请公布日2020.03.03(21)申请号201810970380.X(22)申请日2018.08.24(71)申请人苏州苏丰机械科技有限公司地址215000江苏省苏州市相城区黄埭镇中市路99号(72)发明人吴建忠(74)专利代理机构苏州六一专利代理事务所(普通合伙)32314代理人梁美珠(51)Int.Cl.C22B9/04(2006.01)C22B21/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称真空定向提纯炉及利用该炉定向凝固提纯高纯铝的方法(57)摘要一种真空定向提纯炉，包括炉壳，炉壳的上侧部分中固定有坩埚容器，坩埚容器的外侧端面包裹固定有保温层，保温层外部置放有加热线圈，加热线圈与保温层之间布置有电磁搅拌线圈，加热线圈与电磁搅拌线圈错位分布，坩埚容器的底端平面上开设有通孔，坩埚容器的通孔中插接固定有引晶杆，坩埚容器底部外端面上套接固定有隔热环，隔热环底端平面上抵接固定有结晶器，结晶器套接固定在引晶杆的上侧部位。本发明还公开一种真空定向提纯炉定向凝固提纯高纯铝的方法。本发明的电磁搅拌线圈能保证坩埚容器内的高温液体持续保持在高温状态，减少对加热线圈的用电量，且结晶器外侧安装有炉底测温装置，可间接地测量出坩埚容器的内部温度，降低生产成本。CN110857453ACN110857453A权利要求书1/1页1.一种真空定向提纯炉，包括炉壳(1)，所述炉壳(1)分为上下两个部分，其特征在于，所述炉壳(1)的上侧部分中固定有坩埚容器(7)，坩埚容器(7)的外侧端面包裹固定有保温层(6)，保温层(6)的外部置放有加热线圈(5)，加热线圈(5)固定安装在炉壳(1)的内部中，加热线圈(5)与保温层(6)之间布置有电磁搅拌线圈(4)，加热线圈(5)与电磁搅拌线圈(4)错位分布，坩埚容器(7)的底端平面上开设有通孔，坩埚容器(7)的通孔中插接固定有引晶杆(10)，坩埚容器(7)的底部外端面上套接固定有隔热环(8)，隔热环(8)的底端平面上抵接固定有结晶器(9)，结晶器(9)套接固定在引晶杆(10)的上侧部位，引晶杆(10)的下侧部位插接固定在炉壳(1)的下侧部分中。2.根据权利要求1所述的真空定向提纯炉，其特征在于，所述炉壳(1)的下侧部分内固定安装有支撑架，炉壳(1)的支撑架上固定安装有减速机(12)，减速机(12)的一端固定连接有高速马达(13)；另一端固定连接有伺服马达(14)，减速机(12)的顶部配合连接有下拉丝杆(11)，下拉丝杆(11)的顶部插入到引晶杆(10)的内部中。3.根据权利要求1所述的真空定向提纯炉，其特征在于，所述结晶器(9)的外侧安装有炉底测温装置。4.根据权利要求1所述的真空定向提纯炉，其特征在于，所述炉壳(1)的炉壁为双层结构，炉壳(1)的外层炉壁与内层炉壁固定形成一体结构，且外层炉壁与内层炉壁之间留有间距。5.根据权利要求4所述的真空定向提纯炉，其特征在于，所述炉壳(1)的顶部上固定安装有打开炉门机构(2)，打开炉门机构(2)的一端边框铰接在炉壳(1)的顶部边框上；另一端扣接固定在炉壳(1)顶部的另一侧边框上。6.根据权利要求5所述的真空定向提纯炉，其特征在于，所述打开炉门机构(2)的外侧端面上固定安装有观察孔(3)。7.一种利用权利要求1至6任一项所述的真空定向提纯炉定向凝固提纯高纯铝的方法，其特征在于，包括以下步骤，第一步、选料；选用纯度4N至4N5的铝原料，并对上述铝原料的表面进行物理清洁；第二步、熔炼；将第一步中准备好的铝原料放入坩埚容器(7)内，将铝原料加热到670℃至730℃，使铝原料取全部熔化，得到铝液体；第三步、凝固提纯；将第二步所得的铝液体在670℃至730℃下静置7分钟至80分钟；然后对坩埚容器(7)的底部实施冷却，使铝液体的温度从结晶面向上由低到高控制在660℃至700℃范围内，从结晶器(9)上结晶，1小时至8小时后得到结晶锭；第四步、获得成品；根据纯度需求的不同，从结晶锭的尾部去除厚度的15％至70％部分，能够得到5N至5N5的高纯铝。2CN110857453A说明书1/3页真空定向提纯炉及利用该炉定向凝固提纯高纯铝的方法技术领域[0001]本发明涉及一种真空定向提纯炉及利用该真空定向提纯炉定向凝固提纯高纯铝的方法。背景技术[0002]在电子工业领域，尤其是在光电子存储媒体、半导体器件、超导电缆等高技术领域需要使用5N至6N的高纯铝。高纯铝的纯度表示方法有两种，一种是直接写出铝含量或行业标准牌号，如99.95％,99.99％、AL99.993A％等；一种是用“数字+N”或“数字+N+数字”表示，如4N表示99.99％，4N6表示99.996％等。一般在没