專利名稱：：一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種冶金設備部件，尤其是一種區域熔煉高純金屬設備中所使用的部件。
背景技術：
：區域熔煉法是上個世紀50年代初期發展起來的一項合成技術，此技術主要為半導體工業提供高純度的晶體。之后，人們利用這一技術來提純金屬材料。目前，國際國內采用的區域熔煉高純金屬裝置主要由三個部分構成，高頻發生器控制柜、移動裝置和加熱裝置。其中，加熱裝置是一個高頻爐銅線圈，該線圈根據所提純金屬的熔點設定相應的熔化溫度，繞制相應結構的銅線圈，因此，高頻銅線圈的繞制形式和尺寸多種多樣。在進行區域熔煉過程中，位于銅線圈位置的金屬被線圈電磁感應加熱熔化，熔化液體的寬度即為熔區的寬度。隨著線圈的勻速移動，沿線圈前進方向一側的鍺金屬不斷被熔化，另一側則不斷冷卻凝固，由于分離系數小于1的雜質從固體向液體擴散，經過一定次數的區熔，實現將雜質從一端趕到另一端，達到提純金屬的目的。可見，如果要提高區域熔煉的效率，就需要保證提純金屬的充分熔化，因而需要線圈在設定的加熱溫度下，同時控制較窄的熔區，縮短雜質擴散的路徑。現有的區域熔煉高純金屬設備中使用的高頻爐銅線圈在繞制時每匝線圈的軸向寬度較寬，而且每匝線圈之間的間隙也較寬，使得熔區較寬，為80100mm，因此其區熔效果不理想，其區熔合格率大約只有61%。
發明內容本實用新型所要解決的就是現有的區域熔煉高純金屬設備中使用的高頻爐銅線圈的熔區較寬的問題，提供一種新型結構的高頻加熱銅線圈，其熔區相對變窄，其區熔合格率相應提高。本實用新型的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，由數個繞制而成的高頻加熱銅線圈組成，并在高頻加熱銅線圈中設置出水口和入水口，其特征在于該高頻加熱銅線圈緊密繞制的每匝線圈之間設置了絕緣層，并由固定卡將各匝線圈卡住固定。上述的絕緣層和固定卡采用絕緣材料，該材料不僅耐高溫，電絕緣，而且絕緣層材料的特點是不會太多影響線圈的制作寬度。所述的固定卡在每個高頻加熱銅線圈中配置3個，以平均120。的角度卡在圓形高頻加熱銅線圈的外周邊。繞制銅線圈的銅管截面為長方形，由圓形截面的銅管壓制而成，并以窄邊為熔區方向繞制成高頻加熱銅線圈，這樣，使得采用同一種型號銅管經改造后繞制的線圈總寬度減少，但其材料成本保持不變。本實用新型的加熱裝置，由雙排高頻加熱銅線圈構成，冷卻方式為在雙排高頻加熱銅線圈的電源進、出端各設置一個入水口，在上、下排高頻加熱銅線圈之間設置一個出水口。原結構只從一個入水口入水，冷卻水流經所有高頻加熱銅線圈后從另一端出水，本實用新型的結構使得冷卻效果提高，減輕了線圈內壁形成水垢的情況。上述的高頻加熱銅線圈外部采用耐高溫電絕緣材料進行包裹，操作更加安全，避免了原線圈金屬銅管不包裹，存在安全隱患的問題。本實用新型高頻加熱銅線圈，其產生的熔區比傳統的線圈明顯變窄，更加符合區域熔煉提純原理，提純效果更加明顯。且該裝置加工工藝簡單，結構科學合理，使用安全可靠，能節省一定的人力物力，有益于推進節能環保的發展。圖1本實用新型結構示意圖圖2是高頻加熱單線圈結構示意圖圖3是圖2的A部分放大圖圖4是固定卡結構示意圖其中，高頻加熱銅線圈1，絕緣層2，固定卡3，入水口4，出水口具體實施方式實施例1:一種應用于區域熔煉高純鍺金屬設備中的加熱裝置，該加熱裝置的高頻加熱銅線圈的熔區溫度設定并控制在105(TC，此時鍺金屬處于熔化狀態并具有一定的流動性。該加熱裝置由銅管繞制成的8個高頻加熱銅線圈l組成，將其串聯焊接，呈上下兩排對齊排列，每層有4個高頻加熱銅線圈1。該加熱裝置一側上下兩排高頻加熱銅線圈l均設置入水口4，另一側則只設置一出水口5。繞制線圈的銅管由外徑為12mm的紫銅管加工成長寬比為3比1的方管，要求管壁沒有因加工產生明顯機械損傷，外表面比較光滑。該高頻加熱銅線圈1以方銅管的窄邊為熔區方向緊密繞制4匝線圈，每匝線圈包裹絕緣層2，并由固定卡3將高頻加熱銅線圈1的各匝線圈固定卡住。采用本實施例結構的高頻加熱銅線圈，其線圈的軸向寬度大約為23.5mm，而如果采用同規格的紫銅管加工成原結構的高頻加熱銅線圈則其線圈的軸向寬度將大于60mm，因此高頻加熱銅線圈達到同樣的溫度時，由于熔區減窄，將使區熔效果更好。對未經改造的原線圈與本實施例結構的線圈進行多次生產實踐得出表1所列的實驗數據。表1:4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表l表明，本實用新型的區熔合格率有比較明顯的提高，原來需要IO次達到的區熔合格率現在只需要6次，因此很大程度上提高了加熱設備的效率，不僅節約了人力物力，而且對節能環保也起到相當的作用。另外，采用雙頭入水的冷卻方式比單頭入水的冷卻方式，在相同時間內，其冷卻效果更加明顯，避免了使銅管內壁結水垢，一定程度上能夠延長本裝置的使用壽命。權利要求一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，由數個繞制而成的高頻加熱銅線圈(1)組成，并在高頻加熱銅線圈(1)中設置出水口(5)和入水口(4)，其特征在于該高頻加熱銅線圈(1)緊密繞制的每匝線圈之間設置了絕緣層(2)，并由固定卡(3)將各匝線圈卡住固定。2.如權利要求1所述的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，其特征在于高頻加熱銅線圈(1)中的絕緣層(2)和固定卡(3)采用絕緣材料。3.如權利要求1所述的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，其特征在于所述的固定卡(3)在每個高頻加熱銅線圈(1)中配置3個，以平均120。的角度卡在圓形高頻加熱銅線圈(1)的外周邊。4.如權利要求1所述的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，其特征在于所述的高頻加熱銅線圈(1)是由截面為長方形的銅管以窄邊為熔區方向繞制而成，長方形截面的銅管由圓形截面的銅管壓制而成。5.如權利要求1所述的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，其特征在于由雙排高頻加熱銅線圈(1)構成，冷卻方式為在雙排高頻加熱銅線圈的電源進、出端各設置一個入水口(4)，在上、下排高頻加熱銅線圈(1)之間設置一個出水口(5)。6.如權利要求1所述的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，其特征在于高頻加熱銅線圈(1)外部包裹耐高溫電絕緣材料。專利摘要一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，涉及一種冶金設備部件，尤其是一種區域熔煉高純金屬設備中所使用的部件。本實用新型的一種應用于區域熔煉高純金屬設備中的加熱裝置，由數個繞制而成的高頻加熱銅線圈組成，并在高頻加熱銅線圈中設置出水口和入水口，其特征在于該高頻加熱銅線圈緊密繞制的每匝線圈之間設置了絕緣層，并由固定卡將各匝線圈卡住固定。本實用新型高頻加熱銅線圈，其產生的熔區比傳統的線圈明顯變窄，更加符合區域熔煉提純原理，提純效果更加明顯。且該裝置加工工藝簡單，結構科學合理，使用安全可靠，能節省一定的人力物力，有益于推進節能環保的發展。文檔編號C22B9/00GK201534872SQ20092011198公開日2010年7月28日申請日期2009年9月24日優先權日2009年9月24日發明者孫世鋼,柳庭龍,米家蓉,謝天敏申請人:云南臨滄鑫圓鍺業股份有限公司