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结晶器 [jiejingqi]

用于结晶操作的设备。结晶器的类型很多，按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器；按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆（即母液和晶体的混合物）循环结晶器；按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。

1. 结晶器分类

(1)监测摩擦力进行漏钢预报。常用的方法是在振动液压缸上安装测力计、在振动装置上安装测定器、在结晶器上安装加速计和测力计来检测摩擦力。因振动装置的运行状况对摩擦力的测量影响较大，使摩擦力的测量精度难以保证。这种方法虽简单，但精确度不太高，而且只能预报黏结漏钢，生产中常出现误报。 　　(2)依据结晶器的热传递变化进行漏钢预报。最为简单及直接的方法是测量结晶器冷却水的进水温度和出水温度间的温差，但这种方法常产生误导。使用的是测量热传递量来进行漏钢预报。如运用结晶器单位时间内单位面积上的热传递量进行漏钢预报，操作者可根据单位面积上的热传递量采取正确的行动，如减小拉速、增大拉速、停浇等。 　　(3)铜板热电偶测量漏钢预报。铜板热电偶测量漏钢预报的准确率相对较高新上的漏钢预报系统以热电偶漏钢预报为主。它的工作原理是在结晶器上安装多只热电偶，热电偶的温度值传递到计算机系统，超过规定值则报警，并自动采取相应的措施或操作者采取相应的操作以避免漏钢的发生。此方法具有预报黏结漏钢、裂纹漏钢、夹渣漏钢、铸坯凹陷及直观显示结晶器内铸坯坯壳凝固情况的功能，其信息纳入铸坯质量预报系统。

2. 结晶器常见应用

一种晶浆循环式连续结晶器（图1）。操作时,料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温（通常为2～6℃），但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾，使溶液达到过饱和状态，于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上，使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大，但产品的粒度分布较宽。

3. 结晶器发展历史

即导流筒-挡板蒸发结晶器，也是一种晶浆循环式结晶器（见彩图）。器下部接有淘析柱，器内设有导流筒和筒形挡板，操作时热饱和料液连续加到循环管下部，与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至加热器。加热后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器，并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面。溶液在液面蒸发冷却，达过饱和状态，其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积，使晶体长大。在环形挡板外围还有一个沉降区。在沉降区内大颗粒沉降，而小颗粒则随母液入循环管并受热溶解。晶体于结晶器底部入淘析柱。为使结晶产品的粒度尽量均匀，将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分级的作用，使小颗粒随液流返回结晶器，而结晶产品从淘析柱下部卸出。