一种两步法制备铝钒中间合金的方法及装置

摘要

本发明公开了一种两步法制备铝钒中间合金的方法及装置，步骤100、将五氧化二钒和第一铝置于铝热反应炉内，将第二铝置于真空精炼炉内；步骤200、通过连通管连通所述铝热反应炉和所述真空精炼炉，然后封闭连通管的两端，再对所述真空精炼炉进行抽真空；步骤300、将所述五氧化二钒和所述第一铝进行铝热反应，以得到熔融态的铝热反应产物；步骤400、将熔融态的所述铝热反应产物进行冷却成型和破碎后得到所述初级铝钒中间合金，再将所述初级铝钒中间合金加入至所述真空精炼炉；步骤500、将所述真空精炼炉的所述初级铝钒中间合金和所述第二铝进行熔炼。本方法通过使整个流程可连贯进行，避免各个流程的设备间转运。

权利要求

1.一种两步法制备铝钒中间合金的装置，其特征在于，包括：铝热反应炉（1），所述铝热反应炉（1）用于五氧化二钒和第一铝进行铝热反应；

真空精炼炉（2），所述真空精炼炉（2）位于所述铝热反应炉（1）的下方，所述真空精炼炉（2）用于初级铝钒中间合金和第二铝进行熔炼；

连通管（31），连接于所述铝热反应炉（1）和所述真空精炼炉（2）之间，用于控制所述铝热反应炉（1）和所述真空精炼炉（2）之间的通断，也用于冷却成型所述铝热反应炉（1）内的铝热反应产物；

密封碎投一体组件（3），用于对冷却成型后的所述铝热反应产物进行破碎，破碎后的所述初级铝钒中间合金能够通过所述密封碎投一体组件（3）投入至所述真空精炼炉（2）内；

其中，所述密封碎投一体组件（3）在向所述真空精炼炉（2）投料的过程中，所述真空精炼炉（2）处于真空状态；

所述连通管（31）内设置有冷却腔（32），所述密封碎投一体组件（3）设置于所述冷却腔（32）内，所述冷却腔（32）与所述铝热反应炉（1）的内腔和所述真空精炼炉（2）的内腔均连通；

沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向，所述冷却腔（32）内依次设置有连通阀门（33）、封闭阀门（34）和粉碎组件（35），且所述连通阀门（33）设置于所述冷却腔（32）的端部；

其中，所述连通阀门（33）和封闭阀门（34）各自独立地能够封闭或者敞开所述冷却腔（32）；在所述铝热反应完成后，所述连通阀门（33）能够打开且所述冷却腔（32）处于封闭状态，所述铝热反应产物能够在重力作用下流入所述冷却腔（32），使得所述铝热反应产物能够在所述连通阀门（33）与所述封闭阀门（34）之间冷却成型；

在所述冷却成型后，所述封闭阀门（34）能够处于打开状态，所述粉碎组件（35）能够对所述初级铝钒中间合金进行粉碎，并且粉碎后的所述初级铝钒中间合金在重力下落至所述真空精炼炉（2）内；

所述粉碎组件（35）对所述初级铝钒中间合金粉碎的破碎方向与破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向相反；

所述粉碎组件（35）包括安装板（351）、驱动轴（352）、多个破碎单元（353）；所述驱动轴（352）转动设置于所述安装板（351）上，所述安装板（351）通过滑动件（354）设置于所述冷却腔（32）的内壁上；所述滑动件（354）能够驱动所述安装板（351）沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向往复运动；沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向，多个所述破碎单元（353）间隔设置于所述驱动轴（352）；所述驱动轴（352）能够同时给每一个所述破碎单元（353）提供动力，所述安装板（351）上设置有落料孔。

2.根据权利要求1所述的一种两步法制备铝钒中间合金的装置，其特征在于： 所述连通阀门（33）包括连接于所述冷却腔（32）的顶端的固定盘（331），在所述固定盘（331）上开设有至少一个第一入料孔（332），在所述固定盘（331）上可转动地安装有旋转盘（333），在所述旋转盘（333）上开设有至少一个第二入料孔（334）；

所述旋转盘（333）通过自身的旋转能够使得所述第一入料孔（332）与所述第二入料孔（334）之间能够连通，且在所述第二入料孔（334）的侧壁开设有侧流孔（335），所述侧流孔（335）与所述第二入料孔（334）相连通，所述侧流孔（335）用于对所述铝热反应产物进行导流。

3.根据权利要求2所述的一种两步法制备铝钒中间合金的装置，其特征在于：所述冷却腔（32）的内壁上设置有限位凹槽（36），成型后的所述初级铝钒中间合金至少有部分位于所述限位凹槽（36）内。

4.根据权利要求3所述的一种两步法制备铝钒中间合金的装置，其特征在于：所述连通管（31）上开设有安装滑槽（341），所述封闭阀门（34）能够于所述安装滑槽（341）内往复运动以封闭或者敞开所述冷却腔（32）；

所述安装滑槽（341）包括第一槽和第二槽，所述第一槽和第二槽分别位于所述冷却腔（32）的两侧，所述第一槽和第二槽中的其中一者为通槽，另一者为盲槽；

所述封闭阀门（34）包括封板（342）、弹性板（343）和驱动组件（344），所述封板（342）和所述弹性板（343）为叠合设置，所述驱动组件（344）能够驱动所述封板（342）和所述弹性板（343）向所述通槽的一侧直线运动，以敞开所述冷却腔（32）；所述驱动组件（344）能够驱动所述封板（342）和所述弹性板（343）向所述盲槽的一侧直线运动，以使得所述封板（342）和所述弹性板（343）的两端分别位于所述盲槽和所述通槽中，以封闭所述冷却腔（32）；并且所述驱动组件（344）能够给予所述封板（342）或所述弹性板（343）提供震动。

5.根据权利要求4所述的一种两步法制备铝钒中间合金的装置，其特征在于：所述驱动轴（352）上套设有齿轮轴（355），所述破碎单元（353）包括随动板（3531）、咬合齿槽（3532）、削切刀头（3533）、纵向锁定组件，所述咬合齿槽（3532）开设于所述随动板（3531）上，所述咬合齿槽（3532）与所述齿轮轴（355）相啮合，所述削切刀头（3533）安装于所述随动板（3531）上，并且所述随动板（3531）上开设有出料孔（3536）；破碎后的所述初级铝钒中间合金的能够通过出料孔（3536）进入下一个所述破碎单元（353）或者进入真空精炼炉（2）中；

所述纵向锁定组件设置于所述咬合齿槽（3532）与所述齿轮轴（355）之间，所述纵向锁定组件能够对所述咬合齿槽（3532）与所述齿轮轴（355）之间进行锁定；

所述纵向锁定组件包括定位孔（3537），所述定位孔（3537）开设于所述齿轮轴（355）的外凸部分上，所述咬合齿槽（3532）上活动安装有卡杆（3538），所述卡杆（3538）能够嵌套于所述定位孔（3537）内。

6.根据权利要求5所述的一种两步法制备铝钒中间合金的装置，其特征在于：所述滑动件（354）包括安装凸块（3541）和伸缩杆（3542），所述安装凸块（3541）设置于所述冷却腔（32）的内壁上，所述伸缩杆（3542）的一端连接于所述安装凸块（3541）上，所述伸缩杆（3542）的另一端连接于所述安装板（351）上。

说明书

一种两步法制备铝钒中间合金的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及中间合金技术领域，具体涉及一种两步法制备铝钒中间合金的方法及装置。

背景技术

[0002] 中间合金是以一种金属为基体，将一种或者几种单质加入其中，以解决该单质易烧损、高熔点不易熔入、密度大易偏析等问题或者用来改善合金性能的特种合金，是一种添
加型的功能材料。一般在开放环境中制备铝钒中间合金，导致制备的铝钒中间合金混入过
多的杂质，如氮和氧。

[0003] 在现有技术一般通过二次真空熔炼的方法解决上述问题，例如公开号为CN110331321A的专利文献，其主要通过先进行铝热反应以完成第一次的制备，然后将第一
次制备的产物加入至真空热还原设备进行二次熔炼解决上述问题，但该方案的各个流程相
互独立，导致生产的原料需要在各个流程之间进行转运，从而导致初步制备的产品进一步
受到污染；同时搬运的过程也存在耗时耗力的弊端。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种两步法制备铝钒中间合金的方法及装置，以解决现有技术中中间合金的制备过程中掺入杂质和制备过程存在耗时耗力的技术问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

[0006] 一种两步法制备铝钒中间合金的方法，包括如下步骤：

[0007] 步骤100、将五氧化二钒和第一铝置于铝热反应炉内，将第二铝置于真空精炼炉内；

[0008] 步骤200、通过连通管连通所述铝热反应炉和所述真空精炼炉，然后封闭连通管的两端，再对所述真空精炼炉进行抽真空；

[0009] 步骤300、将所述五氧化二钒和所述第一铝进行铝热反应，以得到熔融态的铝热反应产物；

[0010] 步骤400、将熔融态的所述铝热反应产物进行冷却成型和破碎后得到所述初级铝钒中间合金；再将所述初级铝钒中间合金加入至所述真空精炼炉，并且，在所述初级铝钒中
间合金加入过程中，所述真空精炼炉始终处于真空状态；

[0011] 步骤500、将所述真空精炼炉的所述初级铝钒中间合金和所述第二铝进行熔炼，以得到成品。

[0012] 作为本发明的一种优选方案，所述步骤400具体包括：

[0013] 步骤401、解除所述连通管靠近所述铝热反应炉的一端的封闭，使得熔融态的所述铝热反应产物在重力作用下流入至所述连通管内；

[0014] 步骤402、将熔融态的所述铝热反应产物于所述连通管内冷却成型，以得到所述初级铝钒中间合金，使得所述初级铝钒中间合金直接对所述连通管进行隔断；

[0015] 步骤403、解除所述连通管靠近所述铝热反应炉的一端的封闭；

[0016] 步骤404、沿着所述真空精炼炉到所述铝热反应炉的方向，对初级铝钒中间合金进行破碎，使得破碎后的所述初级铝钒中间合金在重力作用下自动落至所述真空精炼炉内。

[0017] 为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：

[0018] 一种两步法制备铝钒中间合金的装置，包括：

[0019] 铝热反应炉，所述铝热反应炉用于所述五氧化二钒和所述第一铝进行铝热反应；

[0020] 真空精炼炉，所述真空精炼炉位于所述铝热反应炉的下方，所述真空精炼炉用于所述初级铝钒中间合金和铝进行熔炼；

[0021] 连通管，连接于所述铝热反应炉和所述真空精炼炉之间，用于控制所述铝热反应炉和所述真空精炼炉之间的通断，也用于冷却成型所述铝热反应炉内的所述铝热反应产
物；

[0022] 密封碎投一体组件，用于对冷却成型后的所述铝热反应产物进行破碎，破碎后的所述初级铝钒中间合金能够通过所述密封碎投一体组件投入至所述真空精炼炉内；

[0023] 其中，所述密封碎投一体组件在向所述真空精炼炉投料的过程中，所述真空精炼炉处于真空状态。

[0024] 作为本发明的一种优选方案，所述连通管内设置有冷却腔，所述密封碎投一体组件设置于所述冷却腔内，所述冷却腔与所述铝热反应炉的内腔和所述真空精炼炉的内腔均
连通；

[0025] 沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向，所述冷却腔内依次设置有连通阀门、封闭阀门和粉碎组件，且所述连通阀门设置于所述冷却腔的端部；

[0026] 其中，所述连通阀门和封闭阀门各自独立地能够封闭或者敞开所述冷却腔；在所述铝热反应完成后，所述连通阀门能够打开且所述冷却腔处于封闭状态，所述铝热反应产
物能够在重力作用下流入所述冷却腔，使得所述铝热反应产物能够在所述连通阀门与所述
封闭阀门之间冷却成型；

[0027] 在所述冷却成型后，所述封闭阀门能够处于打开状态，所述粉碎组件能够对所述初级铝钒中间合金进行粉碎，并且粉碎后的所述初级铝钒中间合金在重力下落至所述真空
精炼炉内。

[0028] 作为本发明的一种优选方案，所述粉碎组件对所述初级铝钒中间合金粉碎的破碎方向与破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向相反；

[0029] 所述连通阀门包括连接于所述冷却腔的顶端的固定盘，在所述固定盘上开设有至少一个第一入料孔，在所述固定盘上可转动地安装有旋转盘，在所述旋转盘上开设有至少
一个第二入料孔；

[0030] 所述旋转盘通过自身的旋转能够使得所述第一入料孔与所述第二入料孔之间能够连通，且在所述第二入料孔的侧壁开设有侧流孔，所述侧流孔与所述第二入料孔相连通，
所述侧流孔用于对所述铝热反应产物进行导流。

[0031] 作为本发明的一种优选方案，所述冷却腔的内壁上设置有限位凹槽，成型后的所述初级铝钒中间合金至少有部分位于所述限位凹槽内。

[0032] 作为本发明的一种优选方案，所述连通管上开设有安装滑槽，所述封闭阀门能够于所述安装滑槽内往复运动以封闭或者敞开所述冷却腔；

[0033] 所述安装滑槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽和第二槽分别位于所述冷却腔的两侧，所述第一槽和第二槽中的其中一者为通槽，另一者为盲槽；

[0034] 所述封闭阀门包括封板、弹性板和驱动组件，所述封板和所述弹性板为叠合设置，所述驱动组件能够驱动所述封板和所述弹性板向所述通槽的一侧直线运动，以敞开所述冷
却腔；所述驱动组件能够驱动所述封板和所述弹性板向所述盲槽的一侧直线运动，以使得
所述封板和所述弹性板的两端分别位于所述盲槽和所述通槽中，以封闭所述冷却腔；并且
所述驱动组件能够给予所述封板或所述弹性板提供震动。

[0035] 作为本发明的一种优选方案，所述粉碎组件包括安装板、驱动轴、多个破碎单元；所述驱动轴转动设置于所述安装板上，所述安装板通过滑动件设置于所述冷却腔的内壁
上；所述滑动件能够驱动所述安装板沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向往复
运动；沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向，多个所述破碎单元间隔设置于所
述驱动轴；所述驱动轴能够同时给每一个所述破碎单元提供动力，所述安装板上设置有落
料孔。

[0036] 作为本发明的一种优选方案，所述驱动轴上套设有齿轮轴，所述破碎单元包括随动板、咬合齿槽、削切刀头、纵向锁定组件，所述咬合齿槽开设于所述随动板上，所述咬合齿
槽与所述齿轮轴相啮合，所述削切刀头安装于所述随动板上，并且所述随动板上开设有出
料孔；破碎后的所述初级铝钒中间合金的能够通过出料孔进入下一个所述破碎单元或者进
入真空精炼炉中；

[0037] 所述纵向锁定组件设置于所述咬合齿槽与所述齿轮轴之间，所述纵向锁定组件能够对所述咬合齿槽与所述齿轮轴之间进行锁定；

[0038] 所述纵向锁定组件包括定位孔，所述定位孔开设于所述齿轮轴的外凸部分上，所述咬合齿槽上活动安装有卡杆，所述卡杆能够嵌套于所述定位孔内。

[0039] 作为本发明的一种优选方案，所述滑动件包括安装凸块和伸缩杆，所述安装凸块设置于所述冷却腔的内壁上，所述伸缩杆的一端连接于所述安装凸块上，所述伸缩杆的另
一端连接于所述安装板上。

[0040] 本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

[0041] (1)本方法通过连通管将铝热反应炉和真空精炼炉进行打通，使得整个流程可以一体化进行，以减少在两个炉体之间的来回转运，有效避免初步制备的产品在搬运过程受
到污染；并且，铝热反应炉在进行铝热反应流程，连通管内可以同时进行冷却和粉碎的流
程，真空精炼炉可以同时进行真空熔炼，各个部分可以独立工作，互不干扰，有效提高效率；

[0042] (2)本装置将铝热反应炉和真空精炼炉连接；密封碎投一体组件在不影响真空精炼炉密封性的条件下，将铝热反应炉内的初步合成物转运至真空精炼炉内，在减少引入杂
质的条件下，提高了装置的自动化能力和制备过程的连续性。

附图说明

[0043] 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅
仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图引伸获得其它的实施附图。

[0044] 图1为本发明实施例中方法的流程示意图；

[0045] 图2为本发明实施例中装置的整体结构示意图；

[0046] 图3为本发明实施例中粉碎组件的结构示意图；

[0047] 图4为本发明实施例中咬合齿槽的俯视图。

[0048] 图中的标号分别表示如下：

[0049] 1‑铝热反应炉；2‑真空精炼炉；3‑密封碎投一体组件；

[0050] 31‑连通管；32‑冷却腔；33‑连通阀门；34‑封闭阀门；35‑粉碎组件；36‑限位凹槽；

[0051] 331‑固定盘；332‑第一入料孔；333‑旋转盘；334‑第二入料孔；335‑侧流孔；

[0052] 341‑安装滑槽；342‑封板；343‑弹性板；344‑驱动组件；

[0053] 351‑安装板；352‑驱动轴；353‑破碎单元；354‑滑动件；355‑齿轮轴；

[0054] 3531‑随动板；3532‑咬合齿槽；3533‑削切刀头；3536‑出料孔；3537‑定位孔；3538‑卡杆；

[0055] 3541‑安装凸块；3542‑伸缩杆。

具体实施方式

[0056] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0057] 如图1所示，一种两步法制备铝钒中间合金的方法，包括如下步骤：

[0058] 步骤100、将五氧化二钒和第一铝置于铝热反应炉内，将第二铝置于真空精炼炉内；

[0059] 步骤200、通过连通管连通所述铝热反应炉和所述真空精炼炉，然后封闭连通管的两端，再对所述真空精炼炉进行抽真空；

[0060] 步骤300、将所述五氧化二钒和所述第一铝进行铝热反应，以得到熔融态的铝热反应产物；

[0061] 步骤400、将熔融态的所述铝热反应产物进行冷却成型和破碎后得到初级铝钒中间合金；再将所述初级铝钒中间合金加入至所述真空精炼炉，并且，在所述初级铝钒中间合
金加入过程中，所述真空精炼炉始终处于真空状态；

[0062] 步骤500、将所述真空精炼炉的所述初级铝钒中间合金和所述第二铝进行熔炼，以得到成品。

[0063] 在例如公开号为CN110331321A的专利文献，其铝钒中间合金材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将五氧化二钒，放入烘烤炉中，在200‑400℃下烘烤12‑24小时；步骤
二、将五氧化二钒，铝粉，高纯萤石粉以及回炉料按照所述比例进行配料；步骤三、将步骤二
中的原料混匀后经反应炉桶置于真空热还原设备内，点火反应，炉冷过夜；步骤四、取出炉
内合金锭，进行精整，破碎，检验，包装。

[0064] 与本发明相比，两者均使用了二次熔炼(其中第二次为真空熔炼的方式)，去除熔融状态的原料中的杂质，如氧、氮等元素。但是在本发明中，通过连通管将铝热反应炉和真
空精炼炉进行打通，使得整个流程可以一体化进行，以减少在两个炉体之间的来回转运。

[0065] 例如，在某一个时刻，铝热反应炉可以进行铝热反应流程，连通管内可以进行冷却和粉碎的流程，真空精炼炉可以进行真空熔炼，各个部分可以独立工作，互不干扰，且流程
上可以在重力的作用下相互衔接。

[0066] 要实现上述的流程一体化方案，难点在于，1、铝热反应的反应产物冷却后为固体块状物，难以参与第二步的操作，并且由于体积较大，导致参与第二步真空熔炼的过程中难
以完全熔融，造成反应效率不高；2.即使通过块状的产物投入至真空精炼炉时，势必要对真
空精炼炉进开放，从而破坏了真空精炼炉的真空状态，则需要在全部投料后重新进行抽真
空，这样一来，流程的连贯性则被破坏了。

[0067] 故本发明提供一种用于解决破碎流程会对真空熔炼流程的密封性进行破坏的问题的优选方案，所述步骤400具体包括：

[0068] 步骤401、解除所述连通管靠近所述铝热反应炉的一端的封闭，使得熔融态的所述铝热反应产物在重力作用下流入至所述连通管内；

[0069] 步骤402、将熔融态的所述铝热反应产物于所述连通管内冷却成型，以得到所述初级铝钒中间合金，使得所述初级铝钒中间合金直接对所述连通管进行隔断；

[0070] 步骤403、解除所述连通管靠近所述铝热反应炉的一端的封闭；

[0071] 步骤404、沿着所述真空精炼炉到所述铝热反应炉的方向，对所述初级铝钒中间合金进行破碎，使得破碎后的所述初级铝钒中间合金在重力作用下自动落至所述真空精炼炉
内。

[0072] 本方案通过初级铝钒中间合金对连通管进行封闭，从而即使解除对连通管的封闭，也不会影响真空精炼炉的密封性，从而对真空精炼炉的真空状态进行保持。

[0073] 如图2‑图4所示，本发明还提供了一种两步法制备铝钒中间合金的装置，包括：铝热反应炉1，所述铝热反应炉1用于所述五氧化二钒和所述第一铝进行铝热反应；真空精炼
炉2，所述真空精炼炉2位于所述铝热反应炉1的下方，所述真空精炼炉2用于所述初级铝钒
中间合金和铝进行熔炼；连通管31，连接于所述铝热反应炉1和所述真空精炼炉2之间，用于
控制所述铝热反应炉1和所述真空精炼炉2之间的通断，也用于冷却成型所述铝热反应炉1
内的所述铝热反应产物；密封碎投一体组件3，用于对冷却成型后的所述铝热反应产物进行
破碎，破碎后的所述初级铝钒中间合金能够通过所述密封碎投一体组件3投入至所述真空
精炼炉2内；其中，所述密封碎投一体组件3在向所述真空精炼炉2投料的过程中，所述真空
精炼炉2处于真空状态。

[0074] 该装置用于实施上述方法，以提供一种一体化的两步法制备铝钒中间合金的装置，该装置能够衔接该方法中的各个流程，且同时能够解决破碎流程会对真空熔炼流程的
密封性进行破坏的问题。

[0075] 为了实施在不影响真空精炼炉2真空熔炼，本发明提供了一种优选破碎和投料的方式，所述连通管31内设置有冷却腔32，所述密封碎投一体组件3设置于所述冷却腔32内，
所述冷却腔32与所述铝热反应炉1的内腔和所述真空精炼炉2的内腔均连通；

[0076] 沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向，所述冷却腔32内依次设置有连通阀门33、封闭阀门34和粉碎组件35，且所述连通阀门33设置于所述冷却腔32的端部；

[0077] 其中，所述连通阀门33和封闭阀门34各自独立地能够封闭或者敞开所述冷却腔32；在所述铝热反应完成后，所述连通阀门33能够打开且所述冷却腔32处于封闭状态，所述
铝热反应产物能够在重力作用下流入所述冷却腔32，使得所述铝热反应产物能够在所述连
通阀门33与所述封闭阀门34之间冷却成型；

[0078] 在所述冷却成型后，所述封闭阀门34能够处于打开状态，所述粉碎组件35能够对所述初级铝钒中间合金进行粉碎，并且粉碎后的所述初级铝钒中间合金在重力下落至所述
真空精炼炉2内。

[0079] 在本实施方式中，通过连通阀门33对连通管31的顶端进行封闭，通过封闭阀门34对连通管31的底端进行封闭，从而使得连通管31在连通阀门33与封闭阀门34之间的区域作
为所述初级铝钒中间合金的冷却容器。

[0080] 其具体的过程为，首先，关闭连通管31顶端的连通阀门33，在对铝热反应炉1内原料进行反应，待反应完成后，关闭连通管31的封闭阀门34，同时打开连通管31的连通阀门
33，使得铝热反应的产物流入至连通管31内，使铝热反应的产物在连通管31内(连通阀门33
的上方)进行冷却成型，其成型方法可以是自然冷却成型，也可以是通过连通管31的外部进
行降温以加快冷却过程，此时，关闭连通阀门33，即可对铝热反应炉1内原料继续进行反应；
然后，打开封闭阀门34，利用已经成型的初级铝钒中间合金对连通管31进行隔断，利用粉碎
组件35自下而上地对初级铝钒中间合金进行破碎，从而破碎的初级铝钒中间合金会自动落
入真空精炼炉2中。

[0081] 为了实施上述的可循环开启和关闭的连通阀门33，本发明提供了一种优选的方案，所述粉碎组件35对所述初级铝钒中间合金粉碎的破碎方向与破碎后的所述初级铝钒中
间合金的落料方向相反；所述连通阀门33包括连接于所述冷却腔32的顶端的固定盘331，在
所述固定盘331上开设有至少一个第一入料孔332，在所述固定盘331上可转动地安装有旋
转盘333，在所述旋转盘333上开设有至少一个第二入料孔334；所述旋转盘333通过自身的
旋转能够使得所述第一入料孔332与所述第二入料孔334之间能够连通，且在所述第二入料
孔334的侧壁开设有侧流孔335，所述侧流孔335与所述第二入料孔334相连通，所述侧流孔
335用于对所述铝热反应产物进行导流。

[0082] 在本实施方式，通过固定盘331和旋转盘333进行相对旋转时，使得两者上的第二入料孔334的部分与第一入料孔332的部分进行对准时，固定盘331和旋转盘333能够实现连
通，其余情况则固定盘331和旋转盘333之间进行闭合。

[0083] 该方案的特点在于，能够避免对连通管31的内壁进行结构性破坏，还能够通过固定盘331和旋转盘333的重叠放置，提高连通阀门33的整体隔热效果，避免连通管31的冷却
和铝热反应炉1内的反应进行干扰。

[0084] 为了避免，铝热反应产物装载在连通管31内的过程中，溢出至第二入料孔334与第一入料孔332内，从而对第二入料孔334与第一入料孔332造成堵塞，故一次铝热反应的产物
的量最好不超过连通管31在连通阀门33与封闭阀门34之间的区域的容量。

[0085] 作为本发明的一种优选方案，所述冷却腔32的内壁上设置有限位凹槽36，成型后的所述初级铝钒中间合金至少有部分位于所述限位凹槽36内。

[0086] 通过限位凹槽36卡接成型后的初级铝钒中间合金，防止初级铝钒中间合金在破碎过程中下滑。

[0087] 在实际使用时，将限位凹槽36设置成斜槽，并在其上涂抹脱模油，当初级铝钒中间合金的主体被粉碎后，剩余在限位凹槽36内的初级铝钒中间合金可自动下滑或在粉碎过程
中被破碎的初级铝钒中间合金带出。

[0088] 作为本发明的一种优选方案，所述连通管31上开设有安装滑槽341，所述封闭阀门34能够于所述安装滑槽341内往复运动以封闭或者敞开所述冷却腔32；所述安装滑槽341包
括第一槽和第二槽，所述第一槽和第二槽分别位于所述冷却腔32的两侧，所述第一槽和第
二槽中的其中一者为通槽，另一者为盲槽；所述封闭阀门34包括封板342、弹性板343和驱动
组件344，所述封板342和所述弹性板343为叠合设置，所述驱动组件344能够驱动所述封板
342和所述弹性板343向所述通槽的一侧直线运动，以敞开所述冷却腔32；所述驱动组件344
能够驱动所述封板342和所述弹性板343向所述盲槽的一侧直线运动，以使得所述封板342
和所述弹性板343的两端分别位于所述盲槽和所述通槽中，以封闭所述冷却腔32；并且所述
驱动组件344能够给予所述封板342或所述弹性板343提供震动。

[0089] 驱动组件344可以由一个直线电机和振动电机组成，直线电机的右端通过密封橡胶安装在第二槽内，通过振动电机提供的振动驱动封板342进行振动，从而便于封板342进
行脱模，并且预先可以在封板342涂抹脱模油。

[0090] 作为本发明的一种优选方案，所述粉碎组件35包括安装板351、驱动轴352、多个破碎单元353；所述驱动轴352转动设置于所述安装板351上，所述安装板351通过滑动件354设
置于所述冷却腔32的内壁上；所述滑动件354能够驱动所述安装板351沿着破碎后的所述初
级铝钒中间合金的落料方向往复运动；沿着破碎后的所述初级铝钒中间合金的落料方向，
多个所述破碎单元353间隔设置于所述驱动轴352；所述驱动轴352能够同时给每一个所述
破碎单元353提供动力，所述安装板351上设置有落料孔。

[0091] 通过多个破碎单元353成组的设置，对初级铝钒中间合金进行多次破碎，以进一步控制初级铝钒中间合金的破碎程度。

[0092] 通过对破碎单元353的出料程度进行控制，从而使得每一级的破碎单元353将初级铝钒中间合金破碎至预设程度，才会进行出料，从而实现对每一级粉碎程度进行控制。

[0093] 作为本发明的一种优选方案，所述驱动轴352上套设有齿轮轴355，所述破碎单元353包括随动板3531、咬合齿槽3532、削切刀头3533、纵向锁定组件，所述咬合齿槽3532开设
于所述随动板3531上，所述咬合齿槽3532与所述齿轮轴355相啮合，所述削切刀头3533安装
于所述随动板3531上，并且所述随动板3531上开设有出料孔3536；破碎后的所述初级铝钒
中间合金的能够通过出料孔3536进入下一个所述破碎单元353或者进入真空精炼炉2中；所
述纵向锁定组件设置于所述咬合齿槽3532与所述齿轮轴355之间，所述纵向锁定组件能够
对所述咬合齿槽3532与所述齿轮轴355之间进行锁定；所述纵向锁定组件包括定位孔3537，
所述定位孔3537开设于所述齿轮轴355的外凸部分上，所述咬合齿槽3532上活动安装有卡
杆3538，所述卡杆3538能够嵌套于所述定位孔3537内。

[0094] 位于最顶端的咬合齿槽3532为盲槽，以主要目的在于将位于最顶端的随动板3531套设于齿轮轴355的顶端，以避免最顶端的破碎单元353存在对初级铝钒中间合金粉碎的盲
区，进而导致破碎单元353不能自由在冷却腔32内滑动。

[0095] 而其余的咬合齿槽3532可以自由在齿轮轴355进行纵向滑动，从而可以任意调节各个随动板3531之间的间距，进而调节破碎单元353的数量。

[0096] 在咬合齿槽3532设置有滑槽以安装卡杆3538，且所述滑槽内设置有直线驱动电机，以驱动卡杆3538在滑槽内直线滑动，以实现卡杆3538在定位孔3537滑入和滑出，在卡杆
3538滑入定位孔3537时，咬合齿槽3532在锁定于齿轮轴355上；在卡杆3538滑出定位孔3537
时，咬合齿槽3532则可自齿轮轴355上进行拆卸。

[0097] 作为本发明的一种优选方案，所述滑动件354包括安装凸块3541和伸缩杆3542，所述安装凸块3541设置于所述冷却腔32的内壁上，所述伸缩杆3542的一端连接于所述安装凸
块3541上，所述伸缩杆3542的另一端连接于所述安装板351上。

[0098] 通过安装凸块3541和伸缩杆3542进行滑动驱动的方式，能够有效减少对冷却腔32的破坏，例如现有技术的滑槽和滑块形式，需要在冷却腔32上进行开槽，而初级钒铝中间合
金一旦进入滑槽其中并冷却，则会影响滑块和滑槽的功能，而本方案可以有效避免该问题，
且结构简单容易实现。

[0099] 以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各
种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。