CN101639326B - 熔炼炉 - Google Patents

Abstract

一种熔炼炉，包括有相互连通的熔化炉(1)和保温炉(2)，在熔化炉(1)上设置有进料口(15)，而在保温炉(2)上设置有熔融液输出口(22)，其特征在于：所述熔化炉(1)通过炉墙(3)将熔化炉(1)分隔成熔化腔(11)和过滤腔(12)，在炉墙(3)上设置有使熔化腔(11)与过滤腔(12)相连通的通道(31)，所述保温炉(2)通过通腔(4)与过滤腔(12)相连通。与现有技术相比，本发明的熔化炉采用炉墙将熔化炉分隔成熔化腔和过滤腔，在炉墙上设置有使熔化腔与过滤腔相连通的通道，所述保温炉通过通腔与过滤腔相连通。这种结构有利于阴极铜熔化过程中产生的杂质浮在铜液表面，确保在过滤腔、熔沟和保温炉之间循环的铜液纯净，起到隔离杂质的作用，有效降低铜液的含氧量，浮在铜液表面的杂质可通过移开过滤腔上方的盖板捞出。

Description

熔炼炉

技术领域

本发明涉及一种金属熔炼装置，特别一种用于无氧铜熔炼的熔炼炉

背景技术

电真空器材用铜，对含氧量有严格的要求，氧含量直接影响无氧铜产品的导电率及终端产品的寿命。目前高端产品氧含量要求低于5ppm。如射频电缆管的导电率越高，则越能提高电缆的性能。一般铜管生产的TP管含磷，电阻率大，无法用于生产电真空器材。

普通的铸轧工艺，无法生产合适的管材。传统无氧铜生产采用真空熔炼、挤压加工得到。无氧铜棒材、管材生产过程中，氧含量的高低对产品质量有着很大的影响，氧含量过高直接影响无氧铜材的导电率性能，同时铸造过程氧含量过高会引起铜铸坯产生气孔，也会引起产品轧制拉伸后产生线性缺陷、塑性差，降低产品成材率。因此，为降低无氧铜产品的氧含量，提高产品的导电率，控制铸坯的氧含量至关重要。传统的无氧铜熔炼系统由熔化炉和保温炉组成，炉体内壁都是由耐火砖砌成。在熔炼过程通常采用的控制氧含量的方法有：严格控制原材料的品质，要求电解铜板表面无铜豆、铜绿，保证干燥；熔炼过程必须严格脱氧，多采用加入磷铜合金、覆盖剂覆盖等手段，覆盖剂须选用煅烧木炭，以避免普通木炭带入有害气体和水分而影响铸坯品质；在浇铸过程中要防止铸锭二次吸氧，对浇铸温度、冷却强度等均有严格要求，工艺复杂。用传统的熔炼系统生产无氧铜产品存在工艺复杂、氧含量控制困难、产品导电率低的问题，在技术上还需做进一步的改进。

现有一种专利号为CN00219395.7名称为《熔炼炉》的中国实用新型专利提出了一种结构，其结构具有熔化炉和保温炉，熔化炉下部具有两个熔沟，熔沟的中间具有铁芯、一次线圈和水套，熔化炉与保温炉之间具有通道，该通道含有一个环形熔沟，且该通道的一侧与熔化炉的炉膛下部相通，另一侧与保温炉的炉膛下部相通，该环形熔沟的中间具有铁芯、一次线圈和水套。采用上述结构的熔炼炉，工作过程能保持三相平衡，可避免停炉后再开炉时断沟事故的发生，具有良好的节能效果。但其缺点是熔化炉中没有过滤腔，不利于阴极铜熔化过程中产生的杂质浮在铜液表面，并且表面的杂质无法隔离，使熔沟和保温炉之间循环的铜液纯净不高，降低铜液的质量。因此其结构还有待于改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述技术现状而提供一种设计巧妙、结构合理且能有效提高铜铸坯质量及铜产品导电率的熔炼炉。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本熔炼炉，包括有相互连通的熔化炉和保温炉，在熔化炉上设置有进料口，而在保温炉上设置有熔融液输出口，其特征在于：所述熔化炉通过炉墙将熔化炉分隔成熔化腔和过滤腔，在炉墙上设置有使熔化腔与过滤腔相连通的通道，所述的熔化炉的进料口位于熔化腔上，而所述过滤腔顶部设置有去渣开口，所述保温炉通过通腔与过滤腔相连通。

作为改进，所述的保温炉通过通腔与过滤腔相连通的结构可选择为：在过滤腔的下部侧面上设置有出料口，而所述保温炉的下部侧面亦设置有进料口，所述通腔的一头与过滤腔的出料口相连通，而通腔的另一头与保温炉的进料口相连通。

再改进，所述通腔中设置能使熔液保持于熔融状态的加热装置，并在通腔中设置有便于熔液流通的熔沟。

再改进，所述炉墙、熔化腔、过滤腔及保温炉炉腔内壁均由石墨砌作而成。

再改进，所述通道其数量可选择为5～40个，当然也可以多或更少。这些通道为横向相互平行地分布于炉墙中。

再改进，所述的熔化炉的进料口位于熔化腔顶部开口处，并在该开口处设置有移动的熔化腔盖板。

再改进，所述的过滤腔顶部开口处设置有可移动的过滤腔盖板。

再改进，所述加热装置为磁感应加热器。

与现有技术相比，本发明的熔化炉采用炉墙将熔化炉分隔成熔化腔和过滤腔，在炉墙上设置有使熔化腔与过滤腔相连通的通道，所述保温炉通过通腔与过滤腔相连通。这种结构有利于阴极铜熔化过程中产生的杂质浮在铜液表面，确保在过滤腔、熔沟和保温炉之间循环的铜液纯净，起到隔离杂质的作用，有效降低铜液的含氧量，浮在铜液表面的杂质可通过移开过滤腔上方的盖板捞出；还有，熔化腔、过滤腔及保温炉炉腔内壁、分隔炉墙都是由石墨砌成的，由于石墨是一种还原剂，可吸收铜液中含有的水分和氧气，降低铜液中的氧含量，且通道采用若干个通道孔的结构，目的是增大铜液流过时的吸氧面积，提高吸氧效果，以降低铜液的氧含量。通过以上几个方面的综合作用，本发明能在不含磷的无氧铜生产过程中比较容易地控制铜铸坯的氧含量，从而能保证成品的导电性能在规定的范围内，有效地提高了产品的成材率。

附图说明

图1为本发明实施例的结构剖视图；

图2是图1中沿B-B线的剖视图；

图3是图1中沿A-A线的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图3所示，本实施例的熔炼炉，包括有相互连通的熔化炉1和保温炉2，在熔化炉1上设置有进料口15，而在保温炉2上设置有熔融液输出口22。熔化炉1通过炉墙3将熔化炉1分隔成熔化腔11和过滤腔12，在炉墙3上设置有使熔化腔11与过滤腔12相连通的通道31，本实施例的通道31有十个通道孔呈矩阵排列组成，通道31设置在高于过滤腔铜液出料口的位置，相互平行地分布于炉墙3中。通道31的数量一般为5～40个，具体数目可按设计而定。在过滤腔12的下部侧面上设置有出料口121，而所述保温炉2的下部侧面亦设置有进料口21，过滤腔12的出料口121与保温炉2的进料口21之间通过通腔4相互连通，在通腔4中设置能使熔液保持于熔融状态的加热装置5，该加热装置为磁感应加热器。并在通腔4中设置有便于熔液流通的熔沟41。上述炉墙3、熔化腔11、过滤腔12及保温炉2炉腔内壁均由石墨砌作而成。熔化炉1的进料口15位于熔化腔11顶部开口处，并在开口处设置有移动的熔化腔盖板14，以方便投料。过滤腔12顶部设置有去渣开口16，并在开口16处设置有可移动的过滤腔盖板14，以用于捞渣。

以下对本发明的工作原理如下；

熔炼炉的工作过程为：阴极铜在熔化炉的熔化腔内熔化，铜液经通道流入到过滤腔内，杂质浮在过滤腔的铜液表面，经打开过滤腔盖板后捞出。干净的铜液通过过滤腔出料口经熔沟、保温炉铜液进料口流入到保温炉内，进行结晶拉铸。

Claims (6)

1.一种熔炼炉，包括有相互连通的熔化炉(1)和保温炉(2)，在熔化炉(1)上设置有进料口(15)，而在保温炉(2)上设置有熔融液输出口(22)，其特征在于：所述熔化炉(1)通过炉墙(3)将熔化炉(1)分隔成熔化腔(11)和过滤腔(12)，在炉墙(3)上设置有使熔化腔(11)与过滤腔(12)相连通的通道(31)，所述通道(31)其数量为5～40个，所述通道(31)为横向相互平行地分布于炉墙(3)中，所述的熔化炉(1)的进料口(15)位于熔化腔(11)上，而所述过滤腔(12)顶部设置有去渣开口(16)，所述保温炉(2)通过通腔(4)与过滤腔(12)相连通；所述炉墙(3)为石墨砌作而成，所述熔化腔(11)、过滤腔(12)及保温炉(2)炉腔内壁由石墨砌作而成。

2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于：所述的保温炉(2)通过通腔(4)与过滤腔(12)相连通的结构为：在过滤腔(12)的下部侧面上设置有出料口(121)，而所述保温炉(2)的下部侧面亦设置有进料口(21)，所述通腔(4)的一头与过滤腔(12)的出料口(121)相连通，而通腔(4)的另一头与保温炉(2)的进料口(21)相连通。

3.根据权利要求2所述的熔炼炉，其特征在于：所述通腔(4)中设置能使熔液保持于熔融状态的加热装置(5)，并在通腔(4)中设置有便于熔液流通的熔沟(41)。

4.根据权利要求1或2或3所述的熔炼炉，其特征在于：所述的熔化炉(1)的进料口(15)位于熔化腔(11)顶部开口处，并在该开口处设置有移动的熔化腔盖板(13)。

5.根据权利要求1或2或3所述的熔炼炉，其特征在于：所述的过滤腔(12)顶部开口(16)处设置有可移动的过滤腔盖板(14)。

6.根据权利要求3所述的熔炼炉，其特征在于：所述加热装置(5)为磁感应加热器。

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