CN103706771B - 设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铜杆生产用设备。一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，包括连通保温炉和铸造机的铜液输送管、以及气泵和加热装置，所述铜液输送管设有进气接口，所述气泵的出口和所述进气接口通过输气管连接在一起，所述加热装置设置于所述输气管。本发明旨在提供一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，解决了现有的低氧铜杆生产设备只能在熔化、氧化、还原一体炉中改变现工艺参数来增加铜杆的含氧量所存在的控制不便的问题。

Description

设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽

技术领域

    本发明涉及铜杆生产用设备，尤其涉及一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽。

背景技术

在低氧铜杆生产过程中，铜水通过下溜槽从保温炉中输送到铸造机中形成铜杆坯件。在中国专利号为2008101439769、公开日为2010年3月17日、名称为“一种低氧铜杆的制作工艺”的专利文件中公开了一种铜杆的制作方法，在该方法中铜水即是通过下溜槽输入到连铸连轧工序中的连铸机形成铜杆坯件后再在连轧机中形成铜杆的。现有低氧铜杆生产过程检测到铜杆含氧量偏低时，由于设备的限制只能通过降低还原树的量来提高铜杆的含氧量，但是由于熔化、氧化和还原是在同一个炉（燃烧炉）中完成的，故现有的装置存在增加含氧量时控制不便的不足。

发明内容

本发明旨在提供一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，解决了现有的低氧铜杆生产设备只能在熔化、氧化、还原一体炉中改变现工艺参数来增加铜杆的含氧量所存在的控制不便的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，包括连通保温炉和铸造机的铜液输送管、以及气泵和加热装置，所述铜液输送管设有进气接口，所述气泵的出口和所述进气接口通过输气管连接在一起，所述加热装置设置于所述输气管。使用时，保温炉内的铜液经铜液输送管输送到铸造机中铸造成铜杆坯件，当检测到生产出的铜杆的含氧量偏低时，通过气泵输出空气或氧气（以下称为含氧气体），含氧气体依次经输气管、进气接口后进入到铜液输送管内，对流经铜液输送管的铜液进行氧化加氧。含氧气体在经过输气管时被加热，避免进入铜液输送管的含氧气体温度太低而产生局部结冷铜（即铜液产生局部固化）现象。如果产生局部结冷铜现象则不但铜液流动性差而且会导致铸造出的铜杆坯件产生品质不良。

本发明还包括将所述输气管同所述进气接口密封连接在一起的密封管，所述密封管轴向两端的端面都设有沿密封管周向延伸的环形插槽，所述插槽的内外侧壁上都设有若干沿密封管周向延伸的环形密封唇，所述密封唇沿密封管的轴向分布，所述进气接口突出于所述铜液输送管表面，所述进气接口设有沿进气接口周向延伸的环形铜液输送管部插舌、所述输气管设有沿输气管周向延伸的环形输气管部插舌，所述铜液输送管部插舌和输气管部插舌分别插在所述密封管两端的所述插槽中，所述密封唇密封连接于所述插舌的内外周面。现有的惯用的密封方式为通过输气管和进气接口之间挤压密封圈而实现输气管和气管接口的密封，当进气接口和输气管之间产生松动或扭动时会产生密封不良的现象。本技术方案中的密封效果不受输气管和进气接口之间的连接力的影响，能够实现输气管和进气接口之间的可靠密封。

作为优选，所述密封唇包括自由端朝向所述插槽开口端倾斜的外倾密封唇和自由端朝向所述插槽底壁倾斜的内倾密封唇，内倾密封唇位于外倾密封唇和插槽底壁之间。在输气管和进气接口产生分离力时、密封唇和插舌之间的密封力会随之变大，同样当气压提高时密封唇同插舌之间的密封力也会变大，密封效果好。

作为优选，所述输气管外表面设有延伸到所述输气管部插舌内的环形输气管部胀开槽，所述输气管部胀开槽内插接有输气管部密封加固环，所述进气接口表面设有延伸到所述铜液输送管部插舌内的环形铜液输送管部胀开槽，所述铜液输送管部胀开槽内插接有铜液输送管部密封加固环。调节密封唇和插舌之间的密封力时方便。

作为优选，所述进气接口端面设有容置槽，所述铜液输送管部插舌位于所述容置槽的底壁，所述密封管内置在所述容置槽内。能够防止进气接口和输气管装配的过程中损坏或影响密封管的密封性，安全可靠性好。

作为优选，所述铜液输送管设有铜液流道和环绕在铜液流道外的进气腔，所述进气腔和所述铜液流道之间的壁为网孔结构，所述进气接口设置于所述进气腔。含氧气体从进气接口进入到进气腔中，进气腔中的含氧气体经进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔进入铜液流道而同铜液接触，使得铜液氧化为氧化铜而增加制作出的铜杆的含氧量，残余气体流入铸造机后排出。对铜液加氧时充分均匀。

作为优选，所述气泵设有用于支撑气泵的支撑球，所述支撑球同气泵之间为球面配合，所述气泵同支撑球的连接处设有密封套设在所述支撑球上的刮环，所述刮环同气泵密封连接在一起。气泵通过支撑球支撑在地面上，移动气泵的过程中支撑球同气泵之间为滚动摩擦且可以作球面滚动，移动气泵时方便省力。在支撑球滚动的过程中，刮环能够将支撑球表面上的污物刮除掉，被免污物进入支撑球同气泵的配合面而导致滚动不畅。

作为优选，所述刮环同所述支撑球之间为球面配合，所述刮环同所述支撑球的配合面上设有环形安装槽，安装槽内设有烘干装置，所述安装槽沿刮环的周向延伸。“刮环同所述支撑球之间为球面配合”使得挂环去除支撑球表面污物时的效果好。烘干装置可以为红外烘干灯，电热器等。当支撑球表面的污物潮湿时，则不容易被挂环刮干净。设置烘干装置能够将支撑球表面上的污物烤干以增加污物的脆性、使得污物能够较彻底地被挂环刮下，对支撑球的清洁效果好。

作为优选，所述安装槽的下侧壁上设有环形污垢容置槽，所述污垢容置槽沿刮环的周向延伸。能够避免污物再次进入刮环同所述支撑球之间的配合面而划伤该配合面。

作为优选，所述污垢容置槽内侧面朝向所述支撑球倾斜且延伸至所述支撑球。刮污效果好，掉下的污物能够更加顺畅地进入到污物容置槽中。

本发明具有下述优点：能够实现不在燃烧炉中对铜液进行加氧，加氧时不需要改变燃烧炉的各个工艺参数，提高了加氧和铜杆生产时的方便性；设置加热装置，在含氧气体同铜液进行接触氧化时不会造成铜液局部结冷铜现象。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图。

图2为图1中A处的局部放大示意图。

图3为图2中B处的局部放大示意图。

图4为实施例二中的气泵的结构示意图。

图中：保温炉1、出铜孔11、铸造机2、铜液输送管3、铜液流道31、进气腔32、进气腔和铜液流道之间的壁33、进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔34、进气接口4、容置槽41、铜液输送管部插舌42、铜液输送管部胀开槽43、铜液输送管部密封加固环44、输气管5、输气管部插舌51、输气管部胀开槽52、输气管部密封加固环53、气泵6、支撑球61、刮环62、安装槽621、安装槽的上侧壁6211、安装槽的下侧壁6212、污垢容置槽622、污垢容置槽内侧面6221、烘干装置63、加热装置7、螺母8、密封管9、插槽91、插槽底壁911、密封唇92、外倾密封唇921、内倾密封唇922、。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，包括连通保温炉1和铸造机2的铜液输送管3。保温炉1为棱柱形。保温炉1底壁设有出铜孔11。出铜孔的该位置能够产生以下有益效果：不会产生铜液长期呆滞在保温炉内的现象，而铜液长期呆滞在保温中可能产生金相变化而导致的铜杆品质改变现象。

铜液输送管3设有铜液流道31和进气腔32。铜液流道31的一端同出铜孔11对接在一起。铜液流道31的另一端同铸造机2的进口对接在一起。进气腔32环绕在铜液流道31外。进气腔和铜液流道之间的壁33为网孔结构。进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔34的开口面积不足以使铜液流出。进气腔32设有进气接口4。进气接口4和进气腔32的外周壁为一体结构。进气接口4突出于铜液输送管3的表面。进气接口4通过输气管5同气泵6的出口对接在一起。输气管5设有加热装置7。加热装置7为环绕在输气管5外的电热管。

气泵6为增压泵。能够使含氧气体更深地渗入到铜液中，加氧更为充分彻底可靠。同时进气腔内的气体还能够对铜液起到悬浮作用，使得铜液不容易渗入进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔、起到提高铜液流动时的通畅性的作用，同时能够使得进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔的开口面积较大时铜液不会从该孔中流出，制作进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔时方便。

使用时，保温炉1内的铜液从出铜孔11流出到铜液流道31内、然后进入到铸造机2中被铸造成铜杆坯件。检测到铜杆中的含氧量不够而需要加氧时，气泵6将空气压缩为3个以上的大气压的压力经输气管5和进气接口4而进入进气腔32。进气腔32中的气体经进气腔和铜液流道之间的壁上的网孔34进入铜液通道31，使得空气是以包裹住流经铜液通道31的铜液的方式同铜液接触并产生氧化反应。空气流过输气管5时被加热装置7加热。空气的温度加热到大于等于流经铜液通道31中的铜液温度最佳。

参见图2，进气接口4和输气管5通过螺母8连接在一起。进气接口4端面设有环形容置槽41。容置槽41底壁设有环形铜液输送管部插舌42。进气接口4表面设有延伸到铜液输送管部插舌42内的环形铜液输送管部胀开槽43。铜液输送管部胀开槽43的断面为开口端宽底端窄的梯形。铜液输送管部胀开槽43内插接有铜液输送管部密封加固环44。铜液输送管部密封加固环44的断面为内端（即图中右端）窄外端宽的梯形。容置槽41、铜液输送管部插舌42、铜液输送管部胀开槽43和铜液输送管部密封加固环44四者都沿进气接口4周向延伸。

容置槽41内设有密封管9。密封管9和容置槽41同轴线。输气管5设有环形输气管部插舌51。输气管5表面设有延伸到输气管部插舌内的环形输气管部胀开槽52。输气管部胀开槽52的断面为开口端宽底端窄的梯形。输气管部胀开槽52内插接有输气管部密封加固环53。输气管部密封加固环53的断面为内端（即图中左端）窄外端宽的梯形。输气管部插舌51、输气管部胀开槽52和输气管部密封加固环53三者都沿输气管5周向延伸。

参见图3、密封管9的轴向两端的端面即图中左右端面都设有环形插槽91。插槽91沿密封管9周向延伸。插槽91的内外侧壁上各设有四片环形密封唇92。密封唇92沿密封管9周向延伸。密封唇92沿密封管9轴向分布。四片密封唇92包括两片自由端朝向插槽的开口端倾斜的外倾密封唇921和2片自由端朝向插槽底壁倾斜的内倾密封唇922。内倾密封唇922位于外倾密封唇921和插槽底壁911之间。

参见图2和图3，将进气接口和输气管连接在一起的方法为：将密封管9插入到容置槽41内并使铜液输送管部插舌42插在两个插槽91中位于左方的插槽内，该插槽中的密封唇抵接在铜液输送管部插舌12的内外周面上。使连接螺母8套设在油管5上。使输气管部插舌51插在两个插槽91中位于右方的插槽内，该插槽中的密封唇抵接在输气管部插舌51的内外周面上。再将连接螺母8螺纹套设在进气接口4上，连接螺母8上的台阶和输气管5上的台阶抵接在一起而将输气管和进气接口固定在一起。将输气管部密封加固环53插入到输气管部胀开槽52内来使输气管部插舌51径向厚度变宽、从而使得对应的密封唇密封抵接在输气管部插舌51上。将铜液输送管部密封加固环44插入到铜液输送管部胀开槽43内来使铜液输送管部插舌42径向厚度变宽、从而使得对应的密封唇密封抵接在铜液输送管部插舌42上。该实施例中由于密封加固环和胀开槽的断面为梯形，能够在由于疲劳表面老化等原因导致密封不良时通过进一步增加密封加固环插入到胀开槽的深度来实现再次密封。该密封方式对制作精度要求低，装配时轻松省力。该密封方式当进气接口4和输气管5无论产生怎样的相对运动时都能使密封效果提高而不是像现有的密封方式那样变劣。如果含氧气体从密封管9和容置槽41之间渗透时该部分气的渗透力会使得插舌和所有的密封唇抵接得更紧即密封得越好、如果气体从插舌和密封唇之间渗透时，气首先要经过外倾密封唇，该部分气渗透力会使得外倾密封唇和插舌抵接得更紧即密封得越好而使得含氧气体不能够流出，因此该密封方式会随着气压的升高而密封效果更好。

实施例二，参见图4，同实施例一的不同之处为：

气泵6的下端面上设有支撑球61。气泵6通过支撑球61支撑。支撑球61同气泵6之间为球面配合。支撑球61可以作球迷转动。气泵6的下端面上设有套设在支撑球61上的刮环62。刮环62同气泵6密封固接在一起。刮环62同支撑球61之间为球面配合。刮环62密封套设在支撑球61上。刮环62同支撑球61的配合面上设有环形安装槽621。安装槽621沿刮环62的周向延伸。安装槽621内设有烘干装置63。烘干装置63为灯管为环形的卤素灯。安装槽的下侧壁6212设有环形污垢容置槽622。污垢容置槽622沿刮环62的周向延伸。污垢容置槽内侧面6221朝向支撑球61倾斜且延伸至支撑球。

移动气泵6时，通过支撑球61的滚动来行走和改变方向。假设支撑球61安装图纸D向转动，支撑球61表面上的大的异物在支撑球61进入刮环内时被刮环62刮落，粉尘等小的异物挤开刮环62而进入到刮环62同支撑球61的接触面时首先被安装槽的上侧壁6211的自由端挂到而掉落到污垢容置槽622内，支撑球继续转动，粉尘被再次被污垢容置槽内侧面6221末端上的尖头位于刮环径向另一侧的部分刮下而掉入到污垢容置槽622内。如果为湿润的泥巴，则烘干装置63将污物烘干而增加脆性，使得能够更加方便地刮下。

Claims (9)

1.一种设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，包括连通保温炉和铸造机的铜液输送管，其特征在于，还包括气泵和加热装置，所述铜液输送管设有进气接口，所述气泵的出口和所述进气接口通过输气管连接在一起，所述加热装置设置于所述输气管，所述设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽还包括将所述输气管同所述进气接口密封连接在一起的密封管，所述密封管轴向两端的端面都设有沿密封管周向延伸的环形插槽，所述插槽的内外侧壁上都设有若干沿密封管周向延伸的环形密封唇，所述密封唇沿密封管的轴向分布，所述进气接口突出于所述铜液输送管表面，所述进气接口设有沿进气接口周向延伸的环形铜液输送管部插舌、所述输气管设有沿输气管周向延伸的环形输气管部插舌，所述铜液输送管部插舌和输气管部插舌分别插在所述密封管两端的所述插槽中，所述密封管一端的插槽中的密封唇密封连接于所述铜液输送管部插舌的内外周面、所述密封管另一端的插槽中的密封唇密封连接于所述输气管部插舌的内外周面。

2.根据权利要求1所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述密封唇包括自由端朝向所述插槽开口端倾斜的外倾密封唇和自由端朝向所述插槽底壁倾斜的内倾密封唇，内倾密封唇位于外倾密封唇和插槽底壁之间。

3.根据权利要求1所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述输气管外表面设有延伸到所述输气管部插舌内的环形输气管部胀开槽，所述输气管部胀开槽内插接有输气管部密封加固环，所述进气接口表面设有延伸到所述铜液输送管部插舌内的环形铜液输送管部胀开槽，所述铜液输送管部胀开槽内插接有铜液输送管部密封加固环。

4.根据权利要求1所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述进气接口端面设有容置槽，所述铜液输送管部插舌位于所述容置槽的底壁，所述密封管内置在所述容置槽内。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述铜液输送管设有铜液流道和环绕在铜液流道外的进气腔，所述进气腔和所述铜液流道之间的壁为网孔结构，所述进气接口设置于所述进气腔。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述气泵设有用于支撑气泵的支撑球，所述支撑球同气泵之间为球面配合，所述气泵同支撑球的连接处设有密封套设在所述支撑球上的刮环，所述刮环同气泵密封连接在一起。

7.根据权利要求6所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述刮环同所述支撑球之间为球面配合，所述刮环同所述支撑球的配合面上设有环形安装槽，安装槽内设有烘干装置，所述安装槽沿刮环的周向延伸。

8.根据权利要求7所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述安装槽的下侧壁上设有环形污垢容置槽，所述污垢容置槽沿刮环的周向延伸。

9.根据权利要求8所述的设有加氧装置的铜杆加工用下溜槽，其特征在于，所述污垢容置槽内侧面朝向所述支撑球倾斜且延伸至所述支撑球。