CN101873733B - 矿热炉用导电铜颚板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种矿热炉用导电铜颚板，该铜颚板包括具有空腔结构的铜颚板本身、进水管和出水管，其中铜颚板本身采用铸造方法铸出，进水管和出水管采用镶铸的方法铸入到铜颚板本身上端，且均与空腔结构形成的水冷腔相通。本发明采用消失模空壳铸造工艺将铜颚板水冷腔直接铸出，从而避免了原有以镶铸钢管作为水冷腔带来的易脱落和换热面积小等问题，在不影响机械性能和导电性能的前提下，加大了冷却面积和冷却水的通过能力，使冷却效果增加了数倍，也延长了使用寿命。同时，本发明可以节约大量铜材，在节约资源降低消耗方面具有非常重要的意义。

Description

矿热炉用导电铜颚板
技术领域
本发明涉及一种矿热炉用导电铜颚板。
背景技术
铜颚板是矿热炉导电系统的部件，其位置处在炉面和紧靠在石墨电极的周围。当设备运转时，用其向石墨电极导入电流。由于铜颚板是在高温炽热环境下工作，内部需要通入冷却水才能可靠运行。由金属的通性得知，金属材料的导电能力是随着材料本身温度的升高而导电能力下降。为了保证铜颚板在高温环境下有足够的导电能力，采用的措施一是在内部通入冷却水，使工作温度维持在一个合理的范围内。二是增加铜颚板的导电面积，即增加颚板的个数，一套矿热炉装置往往需要数十块铜颚板，因此众多的矿热炉其铜材的消耗量非常大。
现有的铜颚板有铸造的，也有锻压的，都是紫铜材质，它们使用起来有一个共同的缺陷，内部仅靠一个U型圆管通水，而圆管的横截面又受颚板的厚度所限，造成冷却水的出水温度过高，致使颚板没坏而水垢已将通道堵塞，于是出现了颚板过烧变形打火等现象，加快了损坏速度直至报废。铸造铜颚板为了在内部形成冷却通道，目前普遍采用的办法是镶铸一根U型钢管，由于铸造时铜水浇注温度低而不能将钢管融合为一体，两种材质处于分离状态，在使用中除出现如前所述的问题外，还造成铜颚板下端过早断裂脱落使钢管裸露在外，致使铜颚板过早损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种加大冷却面积，提高冷却效果，防止过早损坏，且在不影响机械性能和导电性能的前提下显著节约铜材的矿热炉用导电铜颚板。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种矿热炉用导电铜颚板，包括具有空腔结构的铜颚板本身、进水管和出水管，其特征是：所述铜颚板本身采用铸造方法铸出，进水管和出水管采用镶铸的方法铸入到铜颚板本身上端，且均与空腔结构形成的水冷腔相通；
所述水冷腔内设有隔水筋片；
上述矿热炉用导电铜颚板的制造方法，其工艺过程为：
a.按照铜颚板形状制模，制模时将与水冷腔结构一致的砂芯放入其中；
b.将铜管预先安装在模型上端进、出水管的位置上，待浇注时与铜水融合为一体；
c.将模型和浇注系统同时放入到砂箱中，填入型砂，振实，将塑料薄膜覆盖在砂箱顶部；
d.用真空管道将砂箱内的空气排空；
 e.由浇注系统注入铜水，高温铜水将模型气化后铜水占据模型留下的位置，凝固后即成；
上述模型采用聚苯乙烯材料制成，砂芯采用树脂砂制成。
本发明采用消失模空壳铸造工艺将铜颚板水冷腔直接铸出，从而避免了原有以镶铸钢管作为水冷腔带来的易脱落和换热面积小等问题，在不影响机械性能和导电性能的前提下，加大了冷却面积和冷却水的通过能力，使冷却效果增加了数倍，也延长了使用寿命。同时，本发明可以节约大量铜材，在节约资源降低消耗方面具有非常重要的意义。
附图说明
图1为本发明矿热炉用导电铜颚板在矿热炉上的安装位置图；
 图2为本发明矿热炉导电铜颚板的结构示意图；
 图3为铜颚板的侧视剖面图；
 图4为铜颚板的俯视图；
 图5为铜颚板水流流向示意图；
 图6为铜颚板的制造方法图。
具体实施方式
本发明矿热炉用导电铜颚板包括具有空腔结构的颚板本身8和进水管4，出水管6。所述的空腔结构即为水冷腔7。所述铜颚板本身8采用铸造方法铸出，进水管4和出水管6采用镶铸的方法铸入到铜颚板本身8上端，且均与空腔结构形成的水冷腔7相通。在水冷腔7内设有隔水筋片9，用来增加冷却水流回程，从而提高冷却效果（如图5所示）。通过进、出水管向水冷腔通入冷却水，可以将铜颚板在运行中产生的高温带走。铜颚板设有吊耳5，供安装时使用。铜颚板1在使用时紧靠在电极3周围，松紧程度由调整装置利用调整面进行调整，三项电极分布在炉缸2内（如图1所示）。
本发明的矿热炉用导电铜颚板的制造方法为：
 a.按照铜颚板形状采用聚苯乙烯制造模型15，制模时将与水冷腔结构一致的砂芯14放入其中，砂芯采用树脂砂制成；
b. 将铜管预先安装在模型上端进、出水管的位置上，待浇注时与铜水融合为一体；
c.将模型15和浇注系统11同时放入到砂箱16中，填入型砂13，振实，将塑料薄膜12覆盖在砂箱16顶部待浇注；
d.用真空管道17将砂箱16内的空气排空；
e.在浇注系统11的上方放上浇口杯10，然后注入铜水，高温铜水将模型15气化后铜水占据模型留下的空腔，凝固后即成。

Claims (3)

1.一种矿热炉用导电铜颚板，包括具有空腔结构的铜颚板本身（8）、进水管（4）和出水管（6），其特征是：所述铜颚板本身（8）采用铸造方法铸出，进水管（4）和出水管（6）采用镶铸的方法铸入到铜颚板本身（8）上端，且均与空腔结构形成的水冷腔（7）相通，
上述铸造方法的工艺步骤为：
a.按照铜颚板形状制模，制模时将与水冷腔结构一致的砂芯放入其中；
b.将铜管预先安装在模型上端进、出水管的位置上，待浇注时与铜水融合为一体；
c.将模型和浇注系统同时放入到砂箱中，填入型砂，振实，将塑料薄膜覆盖在砂箱顶部；
d.用真空管道将砂箱内的空气排空；
e.由浇注系统注入铜水，高温铜水将模型气化后铜水占据模型留下的位置，凝固后即成。
2.按照权利要求1所述的矿热炉用导电铜颚板，其特征是：所述水冷腔（7）内设有隔水筋片（9）。
3.按权利要求1所述的矿热炉用导电铜颚板，其特征是：上述模型采用聚苯乙烯材料制成，砂芯采用树脂砂制成。
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