CN103014363A - 在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，它包括以下步骤：将除杂组合物封装在铜盒或木炭盒中；在加料时，将盛有除杂组合物的铜盒或木炭盒随阴极铜一起放入熔化仓进行熔化，其中除杂组合物的重量占所述熔化仓内原料总重量的0.3~1.5%；过滤掉除杂组合物与炉内杂质反应后的产物；所述除杂组合物由氧化钙、氧化钠、氧化镨和氧化铈组成，它们的重量份数比为5-20：8~18：1-3：1-5。本发明的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法具有操作简单、安全环保等优点。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼领域，尤其涉及一种在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法。
背景技术
在用电解法生产无氧铜的时候，熔炉装置设有熔化感应器和保温感应器，上述感应器包括线圈、铁芯水套和熔沟。工作时，熔沟内产生强电流将铜熔化成铜液。铜原料经常会带有沙子等杂质，在高温下，沙子与铜反应生成硅酸亚铜，在温度下降后，硅酸亚铜附着于熔沟表面，使熔沟的有效表面积缩小，降低熔炉的加热效果。现有技术有两种方法连解决上述问题，一是停炉，待温度降低到常温时，用机械或酸洗的方法去除，这一方法需要停炉进行操作，重新开炉需要大量的电能和人工，同时浪费了生产时间；一种是采用氟铝酸钠作为清洗剂，将清洁剂放于熔沟的表面，用木棒反复搅拌铜液，使清洗剂与熔沟表面接触，消除杂质，这种方法的缺点在于在清洗时，该批次的铜液被污染，掺入了新的杂质，同时清洗剂氟铝酸钠遇到酸液会释放出剧毒的氟化氢气体，而车间会经常用到酸液来清洗铜原料，因此这是一个较大的隐患，严重威胁工人的健康。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种操作简单、提高效率和安全环保的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法。
为实现上述目的，本发明可采用的技术方案是：
一种在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，它包括以下步骤：
S1、将除杂组合物封装在铜盒或木炭盒中；
S2、在加料时，将盛有除杂组合物的铜盒或木炭盒随阴极铜一起放入熔化仓进行熔化，其中除杂组合物的重量占所述熔化仓内原料总重量的0.3~1.5%；
S3、过滤掉除杂组合物与炉内杂质反应后的产物；
所述除杂组合物由氧化钙、氧化钠、氧化镨和氧化铈组成，它们的重量份数比为5-20：8~18：1-3：1-5。
根据本发明所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法的另一方面，所述S1进一步包括：在空气相对湿度为30%-45%的环境中，用阴极铜或木炭做成的盒子将所述除杂组合物按重量份数比混合后装入该铜盒或木炭盒中，并用阴极铜铜箔密封。
根据本发明所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法的另一方面，所述S2进一步包括：当采用木炭盒盛装所述除杂组合物时，在所述熔化仓设置碳棒，该碳棒由电机带动沿一定方向运动，使该碳棒将木炭盒打碎并将所述除杂组合物搅动到熔沟的表面。
根据本发明所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法的另一方面，所述S2进一步包括：所述碳棒在电机的带动下作往复运动，使所述碳棒周期性地敲打熔沟表面。
根据本发明所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法的另一方面，所述S3进一步包括：从所述熔化仓流出的铜液进入过渡仓，所述熔化仓和上述过渡仓之间设有过滤器，所述过渡仓内设有电磁搅拌器，通过搅拌作用使所述除杂组合物和炉内杂质反应后的产物进一步漂浮至铜液表面。
本发明的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法具有的优点是：无需停炉就可实现清除炉内杂质并且不会带来新的杂质；另外该方法采用的除杂组合物安全环保，不会带来安全隐患；最后该方法操作简单，效率更高。
应当认识到，本发明以上各方面中的特征可以在本发明的范围内自由组合，而并不受其顺序的限制——只要组合后的技术方案落在本发明的实质精神内。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法作进一步说明，附图中：
图1是本发明在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域的技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请的权利要求所限定的范围。
如图1所示，本发明公开了一种在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法。它包括以下步骤：
S1、将除杂组合物封装在铜盒或木炭盒中；在该步骤中，为了防止除杂组合物变质（例如氧化钙和氧化钠会与水、二氧化碳等反应），应在干燥、相对密闭的环境中将上述除杂组合物装于铜盒或木炭盒中。在一种具体的实施方式中，可以采用铜箔将所述铜盒或木炭盒包覆固定。
S2、在加料时，将盛有除杂组合物的铜盒或木炭盒随阴极铜一起放入熔化仓进行熔化，其中除杂组合物的重量占所述熔化仓内原料总重量的0.3~1.5%；在该步骤中，要严格控制每次加入的除杂组合物和原料整体的重量比，以求在达到本发明目的的同时，能够减少原料的使用，降低成本和防止副作用的发生。
S3、过滤掉除杂组合物与炉内杂质反应后的产物；在该步骤中，由于除杂组合物和炉内杂质的反应产物具有较低的密度，它们可以漂浮于铜液的表面，因此需要使组合物在铜液结晶前达到铜液表面。在本发明的各个实施例中，除杂组合物由氧化钙、氧化钠、氧化镨和氧化铈组成，它们的重量份数比为5-20：8~18：1-3：1-5。
在另一实施例中，S1可以为：在空气相对湿度为30%-45%、温度为20-30℃的环境中，用阴极铜或木炭做成的盒子将除杂组合物按重量份数比混合后装入该铜盒或木炭盒中，并用阴极铜做成的铜箔密封。
在又一实施例中，S2进一步包括：当采用木炭盒盛装所述除杂组合物时，在熔化仓设置碳棒，该碳棒由电机带动沿一定方向运动，使碳棒将木炭盒打碎并将除杂组合物搅动到熔沟的表面。随着铜液的熔化，碳棒不断将木炭盒打碎，将除杂组合物施放出来，除杂组合物在搅动下到达熔沟的表面，与硅酸亚铜等杂质反应，反应后的产物产物又在搅动下不断向铜液表面运动，从而便于将其除去。
在又一实施例中，碳棒在电机的带动下作往复运动，使碳棒周期性地敲打熔沟表面。碳棒对熔沟表面的周期性敲打进一步利于杂质与除杂组合物充分反应，使效果除杂更佳。
在又一实施例中，从熔化仓流出的铜液进入过渡仓，熔化仓和上述过渡仓之间设有过滤器，过渡仓内设有电磁搅拌器，通过搅拌作用使除杂组合物和炉内杂质反应后的产物进一步漂浮至铜液表面。设置过渡仓的好处不仅在于有利于铜液的净化，也就是进一步析出气体并使杂质悬浮；还有利于铜液温度的进一步稳定，克服了现有技术只有熔化仓和结晶仓会导致温度波动较大，使铜的结晶状态混乱的问题，能够使铜杆结晶状态性能沿长度方向一致，从而具有更好的物理性能。
在本发明的另一组实施例中，发明人对除杂组合物进行了相关实验（在该组实验中，除杂组合物整体占熔化仓内原料总重量的0.35%）：
| 组别 | 氧化钠 | 氧化钙 | 氧化镨 | 氧化铈 | 产品含铜量 | 熔炉使用时间 |
| 1 | 5 | 12 | 2 | 1 | 99.995 | 运行3个月未发生故障 |
| 2 | 5 | 18 | 3 | 1 | 99.999 | 运行3个月未发生故障 |
| 3 | 10 | 8 | 1 | 3 | 99.993 | 运行2个月未发生故障 |
| 4 | 10 | 12 | 2 | 5 | 99.9999 | 运行1个月未发生故障 |
| 5 | 15 | 10 | 3 | 1 | 99.97 | 运行3个月未发生故障 |
| 6 | 15 | 8 | 1 | 5 | 99.98 | 运行2个月未发生故障 |
| 7 | 20 | 8 | 2 | 1 | 99.99 | 运行3个月未发生故障 |
| 8 | 20 | 12 | 3 | 5 | 99.993 | 运行3个月未发生故障 |
表1
在本发明的又一组实施例中，发明人对除杂组合物进行了相关实验（在该组实验中，除杂组合物整体占熔化仓内原料总重量的0.85%）：
| 组别 | 氧化钠 | 氧化钙 | 氧化镨 | 氧化铈 | 产品含铜量 | 熔炉使用时间 |
| 1 | 5 | 12 | 2 | 1 | 99.97 | 运行2个月未发生故障 |
| 2 | 5 | 18 | 3 | 1 | 99.993 | 运行3个月未发生故障 |
| 3 | 10 | 8 | 1 | 3 | 99.996 | 运行1个月未发生故障 |
| 4 | 10 | 12 | 2 | 5 | 99.998 | 运行1个月未发生故障 |
| 5 | 15 | 10 | 3 | 1 | 99.995 | 运行3个月未发生故障 |
| 6 | 15 | 8 | 1 | 5 | 99.98 | 运行3个月未发生故障 |
| 7 | 20 | 8 | 2 | 1 | 99.994 | 运行3个月未发生故障 |
| 8 | 20 | 12 | 3 | 5 | 99.992 | 运行2个月未发生故障 |
表2
在本发明的又一组实施例中，发明人对除杂组合物进行了相关实验（在该组实验中，除杂组合物整体占熔化仓内原料总重量的1.45%）：
| 组别 | 氧化钠 | 氧化钙 | 氧化镨 | 氧化铈 | 产品含铜量 | 熔炉使用时间 |
| 1 | 5 | 12 | 2 | 1 | 99.968 | 运行1个月未发生故障 |
| 2 | 5 | 18 | 3 | 1 | 99.979 | 运行3个月未发生故障 |
| 3 | 10 | 8 | 1 | 3 | 99.926 | 运行2个月未发生故障 |
| 4 | 10 | 12 | 2 | 5 | 99.998 | 运行2个月未发生故障 |
| 5 | 15 | 10 | 3 | 1 | 99.993 | 运行2个月未发生故障 |
| 6 | 15 | 8 | 1 | 5 | 99.966 | 运行1个月未发生故障 |
| 7 | 20 | 8 | 2 | 1 | 99.967 | 运行3个月未发生故障 |
| 8 | 20 | 12 | 3 | 5 | 99.998 | 运行2个月未发生故障 |
表3
从上述表中可以看出，本发明的方法所采用的除杂组合物可以有效地去除炉内的杂质，使延长熔化炉的使用时间（现有的熔化炉每半个月就需要维护一次），同时没有给最终的无氧铜杆产品的品质造成影响，不会引进新的杂质。
Claims (5)
1.一种在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1、将除杂组合物封装在铜盒或木炭盒中；
S2、在加料时，将盛有除杂组合物的铜盒或木炭盒随阴极铜一起放入熔化仓进行熔化，其中除杂组合物的重量占所述熔化仓内原料总重量的0.3~1.5%；
S3、过滤掉除杂组合物与炉内杂质反应后的产物；
所述除杂组合物由氧化钙、氧化钠、氧化镨和氧化铈组成，它们的重量份数比为5-20：8~18：1-3：1-5。
2.根据权利要求1所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，其特征是所述S1进一步包括：在空气相对湿度为30%-45%的环境中，用阴极铜或木炭做成的盒子将所述除杂组合物按重量份数比混合后装入该铜盒或木炭盒中，并用阴极铜铜箔密封。
3.根据权利要求1所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，其特征是所述S2进一步包括：当采用木炭盒盛装所述除杂组合物时，在所述熔化仓设置碳棒，该碳棒由电机带动沿一定方向运动，使该碳棒将木炭盒打碎并将所述除杂组合物搅动到熔沟的表面。
4.根据权利要求3所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，其特征是所述S2进一步包括：所述碳棒在电机的带动下作往复运动，使所述碳棒周期性地敲打熔沟表面。
5.根据权利要求1所述的在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法，其特征是所述S3进一步包括：从所述熔化仓流出的铜液进入过渡仓，所述熔化仓和上述过渡仓之间设有过滤器，所述过渡仓内设有电磁搅拌器，通过搅拌作用使所述除杂组合物和炉内杂质反应后的产物进一步漂浮至铜液表面。
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