本發(fā)明涉及一種硒熔煉設(shè)備中使用的專用出料裝置，尤其是一種硒真空熔煉設(shè)備專用出料裝置，屬設(shè)備制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

硒是一種重要的半導(dǎo)體材料，熔點(diǎn)為221℃，沸點(diǎn)為685℃。硒在地殼中的豐度僅為0.05～0.09mg/kg，自然界中尚未發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的單獨(dú)硒礦床，硒通常伴生在銅、鉛、鎳等金屬硫化礦中。硒的主要來源是重金屬硫化礦冶煉時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品，而銅電解陽極泥和銅硫化礦的冶煉煙塵產(chǎn)硒量約占硒總產(chǎn)量的90％，其余的來自于鉛、鈷、鎳精煉產(chǎn)出的焙砂以及硫酸生產(chǎn)的酸泥和生產(chǎn)制漿的洗滌泥中回收。

國內(nèi)外從銅電解陽極泥中提取硒的方法主要分為全濕法脫硒工藝，火法工藝工藝，以及火法-濕法相結(jié)合的工藝。在火法脫硒工藝中使用熔煉設(shè)備提純硒，由于硒導(dǎo)熱性差、熔化后成瀝青狀、粘稠度高，造成放料困難，通常采取從熔煉設(shè)備上方出料。硒熔煉設(shè)備一般是在有壓條件下操作。如果采取從熔料裝置上方出料的方式，由于高溫下硒易氧化，出料時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量硒蒸氣，作業(yè)環(huán)境差，人工出料勞動(dòng)強(qiáng)度大，不利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本專利申請針對上述熔化后粘度高，導(dǎo)熱性差，不易放料的硒物料提供一種硒真空熔煉設(shè)備專用出料裝置，以解決該類物料放料困難問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種硒真空熔煉設(shè)備專用出料裝置包括出料管(1)、定位架(2)、出料堵板(3)、冷卻裝置(4)和手柄(5)，其中出料管(1)的一端與硒真空熔煉設(shè)備的出料口直接相接，定位架(2)通過套接在出料管(1)另一端管壁外側(cè)，出料堵板(3)通過定位架(2)連接后阻塞住出料管(1)的另一端出口處；出料堵板(3)板邊沿部呈錐狀，邊沿呈錐狀的出料堵板(3)的一圈錐形斜面邊(31)，錐形斜面邊(31)與出料管(1)出口處內(nèi)壁之間有一事實(shí)上縫隙距離s，出料堵板(3)一面接有手柄(5)，手柄(5)通過定位架(2)的連接，實(shí)現(xiàn)出料堵板(3)的打開或者關(guān)閉；靠近手柄(5)的出料堵板(3)外側(cè)面設(shè)有冷卻裝置(4)，冷卻裝置(4)用以對出料堵板(3)外側(cè)表面進(jìn)行冷卻工作。

出料堵板(3)與出料管(1)同軸，且出料堵板(3)能覆蓋住出料管(1)內(nèi)壁邊緣，所述縫隙距離s在1mm～4mm范圍。

出料管(1)外壁包裹一層加熱元件，加熱元件外再包裹保溫材料。

錐形斜面(31)存在一個(gè)夾角β，冷卻裝置及出料堵板采用導(dǎo)熱性強(qiáng)的材料制成。

優(yōu)選地，冷卻裝置(4)及出料堵板(3)都采用銅金屬材料制成。

冷卻裝置(4)的內(nèi)部呈中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)上部開有出水口、下部開有進(jìn)水口，冷卻裝置(4)可通入冷卻劑進(jìn)行冷卻。

冷卻裝置(4)采用循環(huán)水為冷卻劑。

手柄(5)可通過絲桿、螺桿或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)手柄對出料堵板的開、關(guān)操作。

本發(fā)明工作原理：硒能形成無定形和結(jié)晶形固體。無定形硒也叫“液態(tài)”硒，可分為粉狀硒、玻璃體狀硒和膠狀硒，無定形硒沒有固定的熔點(diǎn)。無定形硒在40℃～50℃就開始軟化，在100℃可以流動(dòng)，在220℃變成液態(tài)。液態(tài)硒熔化后，可長時(shí)間保持可塑狀態(tài)。熔融硒溶液如果采用快速冷卻能形成無定形玻璃態(tài)硒；如果硒溶液采用緩慢冷卻方式，或快速冷卻成玻璃態(tài)硒后再處于100～200℃之間，就會(huì)形成具有一定熔點(diǎn)的灰硒，灰硒是脆性的。

本發(fā)明利用硒熔體在快速冷卻條件下，硒熔體會(huì)形成(變成)無定形的玻璃態(tài)硒，而無定形的玻璃態(tài)硒物料呈瀝青狀、粘稠度高的特點(diǎn)，這種玻璃態(tài)硒的軟化溫度低，既能用于真空密封用，又利于放料。本發(fā)明通過在接近出料堵板(3)外側(cè)面設(shè)置冷卻裝置(4)，當(dāng)熔融的硒溶液流動(dòng)到出料堵板間隙s處時(shí)，被冷卻裝置(4)快速冷卻形成無定形的玻璃態(tài)硒，在出料堵板(3)與出料管(1)之間間隙處會(huì)充滿無定形玻璃態(tài)硒，無定形玻璃態(tài)硒自然讓出料堵板(3)與出料管(1)之間間隙呈密閉狀態(tài)。

出料管(1)內(nèi)的硒溶液與出料堵板(3)處冷卻的硒進(jìn)行熱交換，形成一定厚度的無定形硒，由于無定形的玻璃態(tài)硒在40℃～50℃就開始軟化，利用此溫度下玻璃態(tài)硒自身可塑性進(jìn)行“自密封”。當(dāng)熔煉設(shè)備運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉出料堵板(3)，打開冷卻裝置(4)并保持運(yùn)行直至設(shè)備停止作業(yè)，出料堵板(3)和出料管(1)接觸面均留有一定空隙s，當(dāng)熔化后的硒熔體流入出料堵板(3)和出料管(1)之間空隙時(shí)，被快速冷卻形成無定型的玻璃態(tài)硒，玻璃態(tài)硒自然讓出料管和出料堵板密封連接，保證出料裝置出口不漏氣。

出料管(1)前端的硒熔體不斷將熱量傳遞給出料堵板(3)處玻璃態(tài)硒，而冷卻裝置(4)不斷將出料堵板(3)處的硒進(jìn)行冷卻，通過不斷的傳熱和冷卻，保持出料管(1)和出料堵板(3)空隙處的硒熔體為玻璃態(tài)，從而保持整個(gè)出料裝置的密封性。

當(dāng)熔煉設(shè)備需要出料時(shí)，打開出料堵板(3)，打開出料管(1)前段設(shè)置的加熱裝置進(jìn)行加熱，通過物料間的熱量傳遞將出料管前端的玻璃態(tài)硒液逐漸熔化，設(shè)備中的硒熔液自然流出。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)：利用熔煉設(shè)備處理物料的性質(zhì)密封出料堵板，并進(jìn)行出料，解決了高粘度硒物料放料困難的問題，使操作人員從人工出料的操作中解脫；本發(fā)明出料裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于操作及維護(hù)；制造成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明出料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1本發(fā)明出料裝置的局部剖示圖。

圖3是圖2中a部位的局部放大圖。

附圖標(biāo)記為：1—出料管；2—定位架；3—出料堵板；31—錐形斜面邊；4—冷卻裝置；41—出水口；42—進(jìn)水口；5—手柄；s—縫隙距離；β—錐形斜面邊夾角。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

本發(fā)明一種硒真空熔煉設(shè)備出料裝置包括出料管1、定位架2、出料堵板3、冷卻裝置4和手柄5。出料管1的一端與硒真空熔煉設(shè)備的出料口直接相接，定位架2通過套接在出料管1另一端管壁外側(cè)。出料堵板3通過定位架2連接后阻塞住出料管1的另一端出口處。出料堵板3板邊沿部呈錐狀，邊沿呈錐狀的出料堵板3的一圈錐形斜面邊31，錐形斜面邊31與出料管1出口處內(nèi)壁之間有一事實(shí)上縫隙距離s。出料堵板3一面接有手柄5，手柄5通過定位架2的連接實(shí)現(xiàn)出料堵板3的打開或者關(guān)閉?？拷直?的出料堵板3外側(cè)面設(shè)有冷卻裝置4，冷卻裝置4用以對出料堵板3進(jìn)行冷卻工作。

出料堵板3和出料管1同軸，且出料堵板3能覆蓋住出料管1內(nèi)壁邊緣，錐形斜面邊31與出料管1出口處內(nèi)壁之間存在4mm縫隙距離。錐形斜面31存在一個(gè)夾角β。

所述冷卻裝置4及出料堵板3采用銅金屬材料制成。

所述冷卻裝置4為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)上部開有出水口41、下部開有進(jìn)水口42，內(nèi)部可通入循環(huán)水進(jìn)行冷卻。

所述出料管1外包裹一層加熱元件，加熱元件外包裹保溫材料。

所述手柄5通過螺桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對出料堵板3的開、關(guān)操作。

當(dāng)熔煉設(shè)備運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉出料堵板3，打開冷卻裝置4并保持運(yùn)行直至設(shè)備停止作業(yè)。出料堵板中的錐形斜面邊31和出料管1出口處內(nèi)壁之間存在4mm縫隙距離，當(dāng)熔化后的硒熔體流入出料堵板3和出料管1之間縫隙距離s時(shí)，被冷卻裝置4快速冷卻形成無定型玻璃態(tài)硒，玻璃態(tài)硒使出料管1和出料堵板3密封連接，保證出料裝置不漏氣。

出料管1前端的硒熔體會(huì)不斷將熱量傳遞給出料堵板3處玻璃態(tài)硒，所以冷卻裝置4需不斷對出料堵板3處的硒物料進(jìn)行水冷卻，通過不斷傳熱和冷卻，讓出料管1和出料堵板3之間空隙處溫度保持在40℃～50℃范圍，則讓硒熔體保持為玻璃態(tài)，從而保證整個(gè)出料裝置處于密封狀態(tài)。

當(dāng)熔煉設(shè)備需要出料時(shí)，打開出料堵板3，打開出料管1前段設(shè)置的加熱裝置進(jìn)行加熱，通過物料間的熱量傳遞將出料管1前端的玻璃態(tài)硒液逐漸熔化，設(shè)備中的硒熔液自然流出。

本發(fā)明出料裝置設(shè)定解決目前硒熔體因粘度大、易揮發(fā)、難導(dǎo)熱而引起的放料難問題。