本發(fā)明涉及稀土提純，具體是一種稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著稀土金屬在高科技領(lǐng)域（如永磁材料、催化劑、新能源等）的應(yīng)用日益廣泛，對其純度的要求也不斷提高。真空蒸餾法是提純稀土金屬的重要工藝之一，通過高溫蒸餾去除雜質(zhì)，獲得高純度金屬。然而，傳統(tǒng)真空蒸餾爐在提純后，金屬通常沿石墨套筒內(nèi)壁形成連續(xù)凝固層，需破碎為塊狀后轉(zhuǎn)移。

2、在后續(xù)處理中，操作人員需借助工具將金屬敲碎成塊狀，再轉(zhuǎn)移至石英舟中進(jìn)行二次提純。這種方法存在明顯缺陷：一方面，人工敲擊易造成金屬飛濺或污染，且塊狀金屬在石英舟中熔化后體積難以控制，可能導(dǎo)致溢出；另一方面，石墨套筒與金屬的緊密附著增加了脫模難度，影響生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決上述問題，從而提供一種加快二次提純效率的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置。

2、本發(fā)明解決所述問題，采用的技術(shù)方案是：

3、一種稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，包括橫爐和縱爐，縱爐底端與橫爐中部連通，縱爐內(nèi)設(shè)置有縱向布置的定位機(jī)構(gòu)用于放置帶料石墨套筒，橫爐且位于定位機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有成舟機(jī)構(gòu)。

4、采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點是：

5、通過定位機(jī)構(gòu)對帶料石墨套筒的精確固定和導(dǎo)向，使提純后的稀土金屬能夠自動脫離石墨套筒，避免了傳統(tǒng)工藝中需要人工敲擊脫模的操作，既減少了金屬飛濺和污染風(fēng)險，又提高了脫模效率，成舟機(jī)構(gòu)直接承接從石墨套筒中落下的金屬液，省去了傳統(tǒng)工藝中敲碎金屬塊并手動轉(zhuǎn)移的步驟，實現(xiàn)了金屬從蒸餾到收集的自動化轉(zhuǎn)移，顯著提升了二次提純的作業(yè)效率，通過成舟機(jī)構(gòu)對金屬液的直接承接和定位，使金屬以可控形態(tài)進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，避免了塊狀金屬在后續(xù)熔化過程中因體積不可控而溢出的風(fēng)險，提高了工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品一致性。

6、作為優(yōu)選，本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：

7、進(jìn)一步地，定位機(jī)構(gòu)包括吊管和兩層階梯狀的定位臺，吊管底端設(shè)置有定位環(huán)，定位臺的下層穿過定位環(huán)，且定位臺的上層卡在定位環(huán)頂部，定位環(huán)頂部外沿開設(shè)有卡槽，帶料石墨套筒的底端外沿處凸設(shè)有卡環(huán)，帶料石墨套筒位于吊管中且卡環(huán)嵌在卡槽中，帶料石墨套筒頂部設(shè)置有石墨蓋，定位臺上開設(shè)有導(dǎo)料孔，通過吊管與階梯狀定位臺的配合設(shè)計，實現(xiàn)了帶料石墨套筒的精準(zhǔn)定位和穩(wěn)定支撐。定位環(huán)與卡槽的卡接結(jié)構(gòu)確保石墨套筒在高溫環(huán)境下保持垂直對中，避免金屬液滴落時發(fā)生偏斜，導(dǎo)料孔的設(shè)置使金屬液能夠定向流動。

8、進(jìn)一步地，成舟機(jī)構(gòu)包括放置在橫爐內(nèi)呈弧形的石墨底座，石墨底座頂部設(shè)置有上蓋，上蓋上方設(shè)置有塔盤，塔盤頂部內(nèi)沿開設(shè)有定位槽，定位臺底部嵌在定位槽中，塔盤內(nèi)設(shè)置有延伸至導(dǎo)料孔中的分流擋板，石墨底座內(nèi)且位于分流擋板兩側(cè)平行設(shè)置有兩個石英舟，塔盤底部且位于分流擋板兩側(cè)分別開設(shè)有分流孔，上蓋上且位于塔盤和石英舟之間設(shè)有開口，分流擋板將金屬液均勻分配至兩側(cè)石英舟，避免了人工轉(zhuǎn)移造成的金屬飛濺，塔盤定位槽與定位臺的嵌入式配合保證了金屬液傳輸路徑的精確對準(zhǔn)，解決了塊狀金屬體積不可控導(dǎo)致的溢出風(fēng)險。

9、進(jìn)一步地，導(dǎo)料孔包括位于定位臺上部的錐形孔和位于定位臺下部的階梯孔，階梯孔的頂部與錐形孔底部相連通，階梯孔下層直徑與塔盤內(nèi)徑相等，塔盤內(nèi)腔底部開設(shè)有與限位槽，分流擋板包括一體成型的下板體和上板體，下板體底部卡在限位槽中且兩側(cè)分別與階梯孔下層和塔盤內(nèi)壁接觸，上板體伸入階梯孔上層中，上板體兩側(cè)與階梯孔上層內(nèi)壁接觸并將其等分，錐形孔與階梯孔的復(fù)合結(jié)構(gòu)形成漸變式導(dǎo)流通道，配合分流擋板的上下分段設(shè)計，既保證了金屬液的順暢流動，又實現(xiàn)了精確的等量分流。限位槽結(jié)構(gòu)確保分流擋板在高溫工況下的位置穩(wěn)定性。

10、進(jìn)一步地，縱爐外壁上且靠近爐體開口側(cè)設(shè)有第一冷卻水套，橫爐外壁上且靠近爐體開口側(cè)設(shè)有第二冷卻水套，第一冷卻水套和第二冷卻水套之間設(shè)有循環(huán)水路，通過冷卻水套在爐體開口側(cè)的針對性布置，形成溫度梯度屏障，有效阻隔高溫蒸汽向法蘭密封端的擴(kuò)散，使法蘭區(qū)域溫度維持在80-120℃的安全范圍，既防止密封材料老化，又消除了因溫差過大導(dǎo)致的金屬法蘭變形。

11、進(jìn)一步地，縱爐和橫爐的開口側(cè)均設(shè)置有密封法蘭并采用氟橡膠o型密封圈進(jìn)行密封，克服了傳統(tǒng)密封方式易老化導(dǎo)致的真空度下降問題。

12、進(jìn)一步地，橫爐和縱爐外壁設(shè)有線性加熱元件，線性加熱元件外包裹保溫棉，線性加熱元件配合保溫棉的包裹式設(shè)計，形成均勻的熱場分布。

13、進(jìn)一步地，還包括真空泵，真空泵依次通過波紋管和剛性真空管連接縱爐上部，波紋管和剛性真空管之間設(shè)置有真空閥，剛性真空管上設(shè)有真空壓力表和放氣閥，波紋管與剛性真空管的組合連接方式，既保證了真空管路的密封可靠性，又通過柔性補(bǔ)償消除了熱變形應(yīng)力。

技術(shù)特征：

1.一種稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：包括橫爐和縱爐，縱爐底端與橫爐中部連通，縱爐內(nèi)設(shè)置有縱向布置的定位機(jī)構(gòu)用于放置帶料石墨套筒，橫爐且位于定位機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有成舟機(jī)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：定位機(jī)構(gòu)包括吊管和兩層階梯狀的定位臺，吊管底端設(shè)置有定位環(huán)，定位臺的下層穿過定位環(huán)，且定位臺的上層卡在定位環(huán)頂部，定位環(huán)頂部外沿開設(shè)有卡槽，帶料石墨套筒的底端外沿處凸設(shè)有卡環(huán)，帶料石墨套筒位于吊管中且卡環(huán)嵌在卡槽中，帶料石墨套筒頂部設(shè)置有石墨蓋，定位臺上開設(shè)有導(dǎo)料孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：成舟機(jī)構(gòu)包括放置在橫爐內(nèi)呈弧形的石墨底座，石墨底座頂部設(shè)置有上蓋，上蓋上方設(shè)置有塔盤，塔盤頂部內(nèi)沿開設(shè)有定位槽，定位臺底部嵌在定位槽中，塔盤內(nèi)設(shè)置有延伸至導(dǎo)料孔中的分流擋板，石墨底座內(nèi)且位于分流擋板兩側(cè)平行設(shè)置有兩個石英舟，塔盤底部且位于分流擋板兩側(cè)分別開設(shè)有分流孔，上蓋上且位于塔盤和石英舟之間設(shè)有開口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：導(dǎo)料孔包括位于定位臺上部的錐形孔和位于定位臺下部的階梯孔，階梯孔的頂部與錐形孔底部相連通，階梯孔下層直徑與塔盤內(nèi)徑相等，塔盤內(nèi)腔底部開設(shè)有與限位槽，分流擋板包括一體成型的下板體和上板體，下板體底部卡在限位槽中且兩側(cè)分別與階梯孔下層和塔盤內(nèi)壁接觸，上板體伸入階梯孔上層中，上板體兩側(cè)與階梯孔上層內(nèi)壁接觸并將其等分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：縱爐外壁上且靠近爐體開口側(cè)設(shè)有第一冷卻水套，橫爐外壁上且靠近爐體開口側(cè)設(shè)有第二冷卻水套，第一冷卻水套和第二冷卻水套之間設(shè)有循環(huán)水路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：縱爐和橫爐的開口側(cè)均設(shè)置有密封法蘭并采用氟橡膠o型密封圈進(jìn)行密封。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：橫爐和縱爐外壁設(shè)有線性加熱元件，線性加熱元件外包裹保溫棉。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置，其特征在于：還包括真空泵，真空泵依次通過波紋管和剛性真空管連接縱爐上部，波紋管和剛性真空管之間設(shè)置有真空閥，剛性真空管上設(shè)有真空壓力表和放氣閥。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及稀土提純技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種稀土金屬真空蒸餾落錠成舟裝置。包括橫爐和縱爐，縱爐底端與橫爐中部連通，縱爐內(nèi)設(shè)置有縱向布置的定位機(jī)構(gòu)用于放置帶料石墨套筒，橫爐且位于定位機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有成舟機(jī)構(gòu)。通過定位機(jī)構(gòu)對帶料石墨套筒的精確固定和導(dǎo)向，使提純后的稀土金屬能夠自動脫離石墨套筒，避免了傳統(tǒng)工藝中需要人工敲擊脫模的操作，既減少了金屬飛濺和污染風(fēng)險，又提高了脫模效率，成舟機(jī)構(gòu)直接承接從石墨套筒中落下的金屬液，省去了傳統(tǒng)工藝中敲碎金屬塊并手動轉(zhuǎn)移的步驟，實現(xiàn)了金屬從蒸餾到收集的自動化轉(zhuǎn)移，顯著提升了二次提純的作業(yè)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：竇艷,姬鶴,蘇曉伊,蘇宇鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：葫蘆島華源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15