螺旋結晶機的殼體的制作方法
【專利摘要】螺旋結晶機的殼體，包括雙層鋼板制成的“U”形槽及多根電阻絲，電阻絲從槽頭至槽尾排布形成并聯的第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段，第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段的功率比為7：10：6，第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段沿“U”形槽軸線方向的長度比為5：10：11。采用上述結構方案的螺旋結晶機的單日產量可以達到25噸左右，單噸精錫耗水量為200?250kg，當將現有螺旋結晶機的殼體改成上述結構后，結晶機的產能得到了大幅提升，生產過程中的耗水量也得到了大幅降低。
【專利說明】
螺旋結晶機的殼體
技術領域
[0001]本實用新型涉及粗錫提純設備技術領域，特別涉及一種螺旋結晶機的殼體。
【背景技術】
[0002]結晶分離法是使含鉛、鉍的粗錫在連續的溫度梯度加熱和冷卻過程中產出晶體和液體，二者逆流運動，鉛、鉍在晶體中的含量逐漸減步，在液體中的含量逐漸增加，最后使鉛、鉍集中到液體焊錫中，晶體錫得到提純。
[0003]電熱螺旋結晶機自70年代問世以來，長期用于火法精煉除鉛、鉍上，從而產出精錫，結晶機的加熱電阻絲通常設置在殼體的夾層中，各加熱段的溫度是影響最終錫產品質量好壞的一個重要因素。例如結晶機在結晶段溫度(結晶段溫度通常需控制在170-190°C)過高，則不能為進入結晶段的粗錫創造良好的結晶條件，甚至使含錫較高的晶體復熔，無法產出臺格的焊錫。熔析段溫度太高會造成大量晶體復熔而流回到結晶段，太低又影響熔析結晶過程中錫與鉛、鉍的分離效果。槽頭段溫度太高會產生大量的氧化渣，過低會使連續進出料結晶過程無法進行。
[0004]當前市面上能夠購買到的螺旋電熱螺旋結晶機大多采用三段式加熱結構，但是由于其三個加熱段溫度配比不合理(溫差梯度不明顯)且每個加熱段的底部溫度與兩側壁溫度相同，導致設備的總體產能較低(通常每臺結晶機的產量在10-15噸/天)、單噸精錫耗水量較高(大多為300-400公斤)。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種各加熱段溫度配比合理、能夠大幅提高結晶機產能、降低生產過程中的耗水量的螺旋結晶機的殼體。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:螺旋結晶機的殼體，包括雙層鋼板制成的“U”形槽及多根電阻絲，所述“U”形槽的槽頭端設有精錫排出口、槽尾端設有焊錫排出管，所述電阻絲位于雙層鋼板之間的夾層中，所述電阻絲從槽頭至槽尾排布形成并聯的第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段，所述第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段的功率比為7:10:6，所述第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段沿“U”形槽軸線方向的長度比為5:10:11，所述第一加熱段包括一根I號電阻絲及兩根對稱設置于I號電阻絲兩側的2號電阻絲，所述第二加熱段包括兩根由前至后依次設置的3號電阻絲及兩根對稱設置于3號電阻絲兩側的4號電阻絲，所述第三加熱段包括一根5號電阻絲及兩根對稱設置于5號電阻絲兩側的6號電阻絲，所述I號電阻絲與2號電阻絲串聯，所述3號電阻絲與4號電阻絲串聯，所述5號電阻絲與6號電阻絲串聯，所述I號電阻絲、2號電阻絲、3號電阻絲、4號電阻絲、5號電阻絲及6號電阻絲的功率比為3:2:3:2:2:2。
[0007]其中，所述I號電阻絲和3號電阻絲的功率為15kw，所述2號電阻絲、4號電阻絲、5號電阻絲及6號電阻絲的功率為10kw，所述“U”形槽的總長為5.Sm、總深度為0.63m，所述“U”形槽的底部弧形半徑為0.305m。
[0008]優選的，所述“U”形槽的頂部設有多根橫跨槽口上方的拉桿，所述“U”形槽的頂部左右兩側均設有多個拉桿座，所述拉桿的左右兩端分別固定連接于拉桿座。
[0009]其中，所述拉桿內部中空且其外壁上開設有與其內腔連通的噴水口，所述拉桿的一端連接有用于往其內腔中注入冷卻水的進水管。
[0010]進一步，所述雙層鋼板之間的夾層中設有用于測量第一加熱段、第二加熱段及第三加熱段溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器位于“U”形槽的底部。
[0011]進一步，所述“U”形槽的底部外周面上平行間隔設置多條半環形的加強筋，所述加強筋的厚度不低于60mm，相鄰兩條加強筋之間的間距為360-490mm。
[0012]更進一步，所述“U”形槽的頂部左右兩側設有保溫箱，所述拉桿座固定安裝于保溫箱的頂部，所述保溫箱中填塞有擱絲磚。
[0013]從上述方案中可以算出，第一加熱段(相當于現有技術中的結晶段)、第二加熱段(相當于現有技術中的熔析段)及第三加熱段(相當于現有技術中的槽頭段)中平均單位面積的設計熱功率比值(由于“U”形槽的徑向尺寸無變化，因此可以定義加熱段的平均單位面積設計熱功率=加熱段的功率/加熱段的長度)為(7/5):(10/10): (6/10)，即為7:5:3，三個加熱段之間溫差梯度明顯，更為重要的是，在本實用新型提供的方案中，第一、二加熱段都是槽底部溫度高(中間電阻絲功率大)起加熱的作用，槽側壁溫度低(兩側電阻絲功率小)主要起保溫作用，具體地，隨著結晶機螺旋桿的轉動，槽底部的結晶體被翻轉至上方，此時由于側壁溫度相對較低，結晶體溫度升高速度變緩(或者不再升高)，從而有利于結晶形成及晶體中鉛、鉍的分離，經工廠生產實踐證明，在同等條件下，采用上述結構方案的螺旋結晶機的單日產量可以達到25噸左右，單噸精錫耗水量為200-250kg，由此可見，當將現有螺旋結晶機的殼體改成本實用新型提高的方案后，結晶機的產能得到了大幅提升，生產過程中的耗水量也得到了大幅降低。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的實施例的整體結構示意圖；
[0015]圖2為圖1所示實施例的橫截面結構示意圖；
[0016]圖3為圖1所示實施例中電阻絲的排布圖；
[0017]圖4為圖1所示實施例中拉桿的橫截面結構示意圖；
[0018]圖中:
[0019]I——“U”形槽 2——第一加熱段 3——第二加熱段
[0020]4--第二加熱段5--拉桿6--拉桿座
[0021]7一一進水管 8一一加強筋Ia—一保溫箱Ib—一擱絲磚
[0022]2a——I號電阻絲2b——2號電阻絲 3a——3號電阻絲
[0023]3b--4號電阻絲4a--5號電阻絲 4b--6號電阻絲 5a--噴水口。
【具體實施方式】
[0024]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0025]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0026]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0027]如圖1-3所示，螺旋結晶機的殼體，包括雙層鋼板制成的“U”形槽I及多根電阻絲，“U”形槽I的槽頭端設有精錫排出口、槽尾端設有焊錫排出管，電阻絲位于雙層鋼板之間的夾層中，電阻絲從槽頭至槽尾排布形成并聯的第一加熱段2、第二加熱段3及第三加熱段4，第一加熱段2、第二加熱段3及第三加熱段4的功率比為7:10:6，第一加熱段2、第二加熱段3及第三加熱段4沿“U”形槽I軸線方向的長度比為5:10:11，第一加熱段2包括一根I號電阻絲2a及兩根對稱設置于I號電阻絲2a兩側的2號電阻絲2b，第二加熱段3包括兩根由前至后依次設置的3號電阻絲3a及兩根對稱設置于3號電阻絲3a兩側的4號電阻絲3b，第三加熱段4包括一根5號電阻絲4a及兩根對稱設置于5號電阻絲4a兩側的6號電阻絲4b，I號電阻絲2a與2號電阻絲2b串聯，3號電阻絲3a與4號電阻絲3b串聯，5號電阻絲4a與6號電阻絲4b串聯，I號電阻絲2a、2號電阻絲2b、3號電阻絲3a、4號電阻絲3b、5號電阻絲4a及6號電阻絲4b的功率比為3:2:3:2:2:2o
[0028]在上述實施例中，第一加熱段2、第二加熱段3及第三加熱段4中平均單位面積的設計熱功率比值(由于“U”形槽I的徑向尺寸無變化，因此可以定義加熱段的平均單位面積設計熱功率=加熱段的功率/加熱段的長度)為7: 5: 3，三個加熱段之間溫差梯度明顯，更為重要的是，在上述實施例中，第一、二加熱段都是槽底部溫度高(中間電阻絲功率大)起加熱的作用，槽側壁溫度低(兩側電阻絲功率小)主要起保溫作用，具體地，隨著結晶機螺旋桿的轉動，槽底部的結晶體被翻轉至上方，此時由于側壁溫度相對較低，結晶體溫度升高速度變緩(或者不再升高)，從而有利于結晶形成及晶體中鉛、鉍的分離，該實施方案在湖南省衡陽市旺發錫業有限公司中經生產實踐證明，在同等條件下，采用上述結構方案的螺旋結晶機的單日產量可以達到25噸左右，單噸精錫耗水量為200-250kg，由此可見，當將現有螺旋結晶機的殼體改成本實施例的方案后，結晶機的產能得到了大幅提升，生產過程中的耗水量也得到了大幅降低。
[0029]作為一種優選的方案，I號電阻絲2a和3號電阻絲3a的功率為15kw，2號電阻絲2b、4號電阻絲3b、5號電阻絲4a及6號電阻絲4b的功率為10kw，“U”形槽I的總長為5.8m、總深度為0.63m，“U”形槽I的底部弧形半徑為0.305m。經試驗，采用上述配置后，螺旋結晶機的單日產量可以達到近27噸，單噸精錫耗水量約為210kg，除鉛率可達到99.9%，除鉍率達到99%以上，得到的精錫純度尚，品質好。
[0030]見圖1和2所示，為避免“U”形槽I的槽口外擴變形，可以在“U”形槽I的頂部設置多根橫跨槽口上方的拉桿5，同時在“U”形槽I的頂部左右兩側設置多個拉桿座6，拉桿5的左右兩端分別固定連接于拉桿座6。
[0031 ]進一步，如圖4所示，拉桿5內部中空且其外壁上開設有與其內腔連通的噴水口 5a，拉桿5的一端連接有用于往其內腔中注入冷卻水的進水管7。當前螺旋結晶機生產作業過程中通常需要人工噴水作業降低“U”形槽I中的物料溫度，噴水冷卻有利于晶體形成。在中空的拉桿5外壁上開設噴水口 5a并將拉桿5的一端連接進水管7后，可以通過電控閥門控制進水管7的進水量，冷卻水從進水管7進入拉桿5內腔后從噴水口 5a噴出，從而對“U”形槽I中的物料進行冷卻降溫，上述操作方式能夠降低工人勞動強度。
[0032]此外，為了便于更精準地了解并控制各加熱段的溫度，還可以雙層鋼板之間的夾層中設置用于測量第一加熱段2、第二加熱段3及第三加熱段4溫度的溫度傳感器，上述溫度傳感器位于“U”形槽I的底部。“U”形槽I的底部的溫度對粗錫提純的影響至關重要，故最好將上述溫度傳感器設于“U”形槽I的底部。
[0033]最后，如圖1、2所示，“U”形槽I的底部外周面上平行間隔設置多條半環形的加強筋8，加強筋8的厚度不低于60mm，相鄰兩條加強筋8之間的間距為360-490mm，“U”形槽I的頂部左右兩側設有保溫箱la，拉桿座6固定安裝于保溫箱Ia的頂部，保溫箱Ia中填塞有擱絲磚lb。在“U”形槽I的底部外周面上設置加強筋8能夠進一步提高“U”形槽I的強度，避免使用過程中槽底變形，而在“U”形槽I的頂部設置保溫箱Ia可以提高槽體的保溫效果，降低熱量損失。
[0034]上述實施例為本實用新型較佳的實現方案，除此之外，本實用新型還可以其它方式實現，在不脫離本技術方案構思的前提下任何顯而易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。
[0035]為了讓本領域普通技術人員更方便地理解本實用新型相對于現有技術的改進之處，本實用新型的一些附圖和描述已經被簡化，并且為了清楚起見，本申請文件還省略了一些其它元素，本領域普通技術人員應該意識到這些省略的元素也可構成本實用新型的內容。
【主權項】
1.螺旋結晶機的殼體，包括雙層鋼板制成的“U”形槽(I)及多根電阻絲，所述“U”形槽(I)的槽頭端設有精錫排出口、槽尾端設有焊錫排出管，所述電阻絲位于雙層鋼板之間的夾層中，其特征在于:所述電阻絲從槽頭至槽尾排布形成并聯的第一加熱段(2)、第二加熱段(3)及第三加熱段(4)，所述第一加熱段(2)、第二加熱段(3)及第三加熱段(4)的功率比為7:10:6，所述第一加熱段(2)、第二加熱段(3)及第三加熱段(4)沿“U”形槽(I)軸線方向的長度比為5:10:11，所述第一加熱段(2)包括一根I號電阻絲(2a)及兩根對稱設置于I號電阻絲(2a)兩側的2號電阻絲(2b)，所述第二加熱段(3)包括兩根由前至后依次設置的3號電阻絲(3a)及兩根對稱設置于3號電阻絲(3a)兩側的4號電阻絲(3b)，所述第三加熱段(4)包括一根5號電阻絲(4a)及兩根對稱設置于5號電阻絲(4a)兩側的6號電阻絲(4b)，所述I號電阻絲(2a)與2號電阻絲(2b)串聯，所述3號電阻絲(3a)與4號電阻絲(3b)串聯，所述5號電阻絲(4a)與6號電阻絲(4b)串聯，所述I號電阻絲(2a)、2號電阻絲(2b)、3號電阻絲(3a)、4號電阻絲(3b)、5號電阻絲(4a)及6號電阻絲(4b)的功率比為3:2:3:2:2:2。2.根據權利要求1所述的螺旋結晶機的殼體，其特征在于:所述I號電阻絲(2a)和3號電阻絲(3a)的功率為15kw，所述2號電阻絲(2b)、4號電阻絲(3b)、5號電阻絲(4a)及6號電阻絲(4b )的功率為I Okw，所述“U”形槽(I)的總長為5.8m、總深度為0.63m，所述“U”形槽(I)的底部弧形半徑為0.305m。3.根據權利要求1或2所述的螺旋結晶機的殼體，其特征在于:所述“U”形槽(I)的頂部設有多根橫跨槽口上方的拉桿(5)，所述“U”形槽(I)的頂部左右兩側均設有多個拉桿座(6)，所述拉桿(5)的左右兩端分別固定連接于拉桿座(6)。4.根據權利要求3所述的螺旋結晶機的殼體，其特征在于:所述拉桿(5)內部中空且其外壁上開設有與其內腔連通的噴水口(5a)，所述拉桿(5)的一端連接有用于往其內腔中注入冷卻水的進水管(7 )。5.根據權利要求4所述的螺旋結晶機的殼體，其特征在于:所述雙層鋼板之間的夾層中設有用于測量第一加熱段(2)、第二加熱段(3)及第三加熱段(4)溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器位于“U”形槽(I)的底部。6.根據權利要求5所述的螺旋結晶機的殼體，其特征在于:所述“U”形槽(I)的底部外周面上平行間隔設置多條半環形的加強筋(8)，所述加強筋(8)的厚度不低于60mm，相鄰兩條加強筋(8 )之間的間距為360-490mm。7.根據權利要求6所述的螺旋結晶機的殼體，其特征在于:所述“U”形槽(I)的頂部左右兩側設有保溫箱(la)，所述拉桿座(6)固定安裝于保溫箱(Ia)的頂部，所述保溫箱(Ia)中填塞有擱絲磚(lb)。
【文檔編號】C22B25/08GK205662565SQ201620574982
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】劉建新, 王雪平, 左智東, 唐禮輝, 李常清
【申請人】衡陽旺發錫業有限公司