CN106440823A - 一种铜杆生产用溜槽结构及铜杆制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铜杆生产用溜槽结构及铜杆制造方法，该溜槽结构包括：上槽体部，所述上槽体部包括具有开口向下的槽钢形式的上壳体，在上壳体的内壁上，由外向内依次设置有陶瓷纸、纳米微孔绝热板、陶瓷纤维板、浇筑体一；下槽体部，所述下槽体部包括具有开口向上的槽钢形式的下壳体，在下壳体的内壁上，由外向内依次设置有陶瓷纸、纳米微孔绝热板、陶瓷纤维板、浇筑体二，其中，在浇筑体二的上表面设置有供铜液流动的通道，通过上壳体和下壳体使上槽体部和下槽体部紧密贴合，其保温性能好，使得能耗损失小，使用寿命更长；安装快捷、维护简单、维修成本低；由于隔热性好，降低了溜槽外表面的温度，防止意外伤害人员。
Description
技术领域
本发明涉及铜杆制造领域，具体地说，涉及一种铜杆生产用溜槽结构以及使用该溜槽结构的铜杆制造方法。
背景技术
在浸涂法铜杆生产工艺中，电解铜在预热炉中预热，烧除铜板表面附着物，然后进入熔化炉中熔化为铜液，进而经过溜槽进入保温炉。其中的溜槽主要由壳体、浇筑料及烧嘴组成；溜槽主要作用是使天然气与空气预混在溜槽内燃烧，产生CO、CO2等成分，对流入溜槽的铜液进行还原、保温，避免铜液氧化。在生产过程中，溜槽的隔热效果差，溜槽外壳的温度较高，能够达到300摄氏度以上，对溜槽造成以下影响：
1)采用浇筑料整体浇捣而成，实际运行中经常出现表面耐火材料剥落，受热膨胀变形严重；
2)溜槽表面温度过高，热能损失严重，并伴有严重的安全隐患。
针对现有技术中的溜槽易变形、寿命低的问题，还未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种铜杆生产用溜槽结构及铜杆制造方法，解决了现有的溜槽中存在的耐火层剥落、膨胀变形、热能损失大等问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种铜杆生产用溜槽结构，包括：上槽体部，所述上槽体部包括具有开口向下的槽钢形式的上壳体，在上壳体的内壁上，由外向内依次设置有陶瓷纸、纳米微孔绝热板、陶瓷纤维板、浇筑体一；下槽体部，所述下槽体部包括具有开口向上的槽钢形式的下壳体，在下壳体的内壁上，由外向内依次设置有陶瓷纸、纳米微孔绝热板、陶瓷纤维板、浇筑体二，其中，在浇筑体二的上表面设置有供铜液流动的通道，通过上壳体和下壳体使上槽体部和下槽体部紧密贴合。
优选地，浇筑体二的两个侧表面和陶瓷纤维板之间设置有隔热板。
优选地，浇筑体二的下表面和陶瓷纤维板之间设置有重质砖。
优选地，在浇筑体二的两侧，陶瓷纤维板、纳米微孔绝热板、陶瓷纸的上端面设置有浇筑体三，浇筑体三的上端面和浇筑体二的上端面以及下壳体的上端面平齐。
优选地，所述浇筑体二是由紧密型耐火浇筑料制成。
优选地，在上槽体部内设置有锚筋。
优选地，所述下槽体部的长度方向的两端具有可卡接的凹槽和突起，多个下槽体部依次连接形成整个溜槽的下槽体。
优选地，浇筑体二的两个侧面以向下收缩的形式和隔热板、浇筑体三贴合。
优选地，在上槽体部和下槽体部之间设置有石棉毡。
根据本发明的另一个方面，提供一种铜杆制造方法，包括熔炼、铸造、轧制成杆、成圈的工序，在熔炼工序中，还利用以上所述的溜槽结构拼接成溜槽装置，铜液在溜槽装置的通道内流动的过程中进行还原、保温。
附图说明
通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1是表示本发明的实施例的下槽体部的立体示意图；
图2是表示本发明的第一实施例涉及的铜杆生产用溜槽结构的剖视图；
图3是表示本发明的第二实施例涉及的铜杆生产用溜槽结构的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的铜杆生产用溜槽结构及铜杆制造方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
(第一实施例)
该铜杆生产用溜槽结构包括上下层叠的上槽体部1和下槽体部2，所述上槽体部1和下槽体部2均是由浇筑料制成的长条形结构，其横截面为大致矩形。图1是表示本发明的实施例的下槽体部的立体示意图，如图1所示，下槽体部为长条形结构，其截面为大致的矩形，在其上表面设置有供铜液流动的通道。
本发明的第一实施例涉及的铜杆生产用溜槽结构如图2所示。图2是表示本发明的第一实施例涉及的铜杆生产用溜槽结构。
在上槽体部1的最外层设置有上壳体18，上壳体18为开口向下的槽钢形式。在下槽体部2的最外层设置有下壳体28，下壳体28为开口向上的槽钢形式。并且，上壳体18的下部具有向外侧水平延伸的凸缘一181，具体地说，上壳体的下部的两边均具有向外侧水平延伸的凸缘一181。同样地，在下壳体28的上部，也具有向外侧水平延伸的凸缘二281，上壳体18和下壳体28相互扣合，使得凸缘一181和凸缘二281贴合在一起，并且，凸缘181上设置有螺纹孔182，凸缘二281上设置有螺纹孔282。具体地说，沿上槽体部1和下槽体部2的长度方向上，设置有多个螺纹孔182和螺纹孔282。上壳体18和下壳体28相互扣合的时候，螺纹孔182和螺纹孔282相对应，通过螺栓连接将上槽体部1和下槽体部2紧固在一起。
在上槽体部1的最里面，是大致为矩形的浇筑体一10，该浇筑体一10的下部具有向两边的外侧水平延伸的凸缘三101，在浇筑体一10的外侧设置有多层耐火、隔热材料，具体地说，由内向外依次设置有陶瓷纤维板11、纳米微孔绝热板12、陶瓷纸13。其中，陶瓷纤维板11、纳米微孔绝热板12、陶瓷纸13均为开口向下的槽钢形式，陶瓷纤维板11的两侧板111置于浇筑体一10的凸缘三101的上表面，且两侧板111的内表面和浇筑体一10的两个侧表面贴合，陶瓷纤维板11的顶板112的下表面和浇筑体一10的上表面贴合。通过这种结构，陶瓷纤维板11和浇筑体一10紧密贴合，并能够防止陶瓷纤维板脱落。同样地，在陶瓷纤维板11的外层，纳米微孔绝热板12、陶瓷纸13以同样的方式放置于浇筑体一10的凸缘三上。纳米微孔绝热板12的两侧板的内表面和陶瓷纤维板11的两侧板的外表面贴合，纳米微孔绝热板12的顶板的下表面和陶瓷纤维板11的上表面贴合。陶瓷纸13也以同样的方式设置，并且，陶瓷纸13的两个侧板的外表面和浇筑体一10的凸缘三101延伸的最远端平齐。
下面结合图2说明下槽体部2的结构，在下壳体28的内层，由外向内依次设置有陶瓷纸23、纳米微孔绝热板22、陶瓷纤维板21，并且，陶瓷纸23、纳米微孔绝热板22、陶瓷纤维板21为开口向上的槽钢形式，具体地说，陶瓷纸23设置于下壳体28的内表面，并且，陶瓷纸23的上端面距离下壳体28的上端面有预设的距离。同样地，纳米微孔绝热板22、陶瓷纤维板21依次设置在陶瓷纸23的内侧，并且，纳米微孔绝热板22、陶瓷纤维板21的上端面和陶瓷纸23的上端面平齐。
在陶瓷纤维板21的槽钢形式的凹槽内，设置有重质砖24，重质砖24的两侧面分别和陶瓷纤维板21的两侧的内表面贴合。在重质砖24上，设置有隔热板25。在下槽体部2的最里面，是大致为矩形的浇筑体二20，浇筑体二20的上表面设置有条形的供铜液流动的通道27。隔热板25分别设置在浇筑体二20的两侧，且隔热板25的内表面和浇筑体二20的两侧的外表面贴合。隔热板25的外表面分别和陶瓷纤维板21的两侧的内表面贴合。并且，隔热板25的上端面和陶瓷纤维板21的上端面平齐。
其中，浇筑体二20的上表面设置有供铜液流动的通道，其横截面可以是曲面，其目的是使铜液流动顺畅，本实施例中，通道的截面为抛物线弧面的形式。此外，可以在铜液流经的通道的内壁上设置减少摩擦的耐高温的内涂层，使得铜液流通更加顺畅。
最后，再使用浇筑体三26将浇筑体二、隔热板25、陶瓷纤维板21、纳米微孔绝热板22、陶瓷纸23结合在一起，该浇筑体三26的高度等于陶瓷纸23的上端面与下壳体28的上端面的距离，也就是说，设置浇筑体三后，浇筑体二、浇筑体三、下壳体28的上端面是平齐的，因此，上槽体部1的下端面可以和下槽体部2的上端面紧密贴合。
本实施例的铜杆生产用溜槽结构由几部分隔热、保温材料拼接而成，使用寿命长、拆卸更换方便，具有较高的隔热、保温效果。既能够延长溜槽浇筑层的使用寿命，减少受热膨胀变形情况，又能够避免溜槽表面温度过高、热能损失严重，从而消除严重的安全隐患。
此外，可以在贴装材料上增加锚筋，避免整体浇筑脱落，如图2所示，采用垂直于贴装材料平面的锚筋15将各层贴装材料锚定在内部浇筑料上。锚筋可以是多个，从而使得各贴装材料牢固地形成一个整体，使得整个溜槽的结构更加稳固。具体地说，在浇筑浇筑体一的时候，可以将多个锚筋浇筑于其中，锚筋的形式例如15、16所示。锚筋为直杆的形状，其下部可以具有多个分叉，例如，如图2所示，在锚筋16的下部，具有两个斜向下方的分叉，在锚筋的上部，锚筋折弯为水平杆。通过设置多个锚筋，增强浇筑体的整体性，防止浇筑体脱落。
此外，该预制块的上槽体部的浇筑料可以是TUFFCRETE860M，此材料质地紧凑，热膨胀系数小，并在内部壳体增加锚筋，避免整体浇筑脱落。该预制块的下槽体部的浇筑料可以是紧密型高耐火浇筑料，预制块材质更加紧密，不易变形，溜槽沟槽更加光滑。固定层可以采用A76浇筑材料将贴装材料和下槽体部紧固在一起。
此外，溜槽结构的隔热、耐温材料可以根据工艺需要具有差别。例如，下槽体部2内设置的隔热板可以是DV920，也可以是GUN CAST 28LI。
此外，在上槽体部和下槽体部之间设置有石棉毡，防止铜液流动过程中迸溅到上壳体上，造成拆卸困难。
(第二实施例)
图3是表示本发明实施例的第二实施例的铜杆生产用溜槽结构的横截面图。第二实施例涉及的溜槽结构，大部分与第一实施例的溜槽结构相同，在此省略对相同结构的说明，重点说明区别于第一实施例的结构。
如图3所示，下槽体部2的浇注体二20的两个侧表面具有向外侧倾斜的形式，具体的说，浇筑体二20的横截面为倒置的梯形结构。相应地，隔热板25、浇筑体三26则具有与浇注体二20的两个侧表面相贴合的斜面，以使得材料表面具有压实效果，能够使材料之间结合更紧密。
此外，上壳体或下壳体与浇筑体结合的部位可以具有向内的突起，以便结合更加紧密。例如，如图3所示，上壳体18和浇筑体一10结合的位置具有向内侧突起的台阶183，所述台阶183向内侧水平延伸。特别地，该台阶183位于上壳体18的底部。相应地，浇筑体一10的下表面的两侧分别具有向内侧凹陷的凹槽102，该凹槽102和台阶183相互贴合，使得在组装后，上槽体部和上壳体相互挤压，能够更好的紧密结合。
此外，可以采用多个两端具有可卡接的凹槽和突起的下槽体部连接形成整个溜槽的下槽体。本实施例将溜槽的下槽体部以预制块的形式浇筑，每个预制块的两边制作成凹凸卡槽的形式，顶面具有吊装孔，以便拼接、拆除时使用。如图1所示，预制块9的两端分别设置有凹槽91、突起92以及吊装孔93，且凹槽91和突起92的尺寸相互匹配，使得当突起92插入到另一预制块的凹槽内时，两个预制块能够紧密的衔接为一体。其具体过程是，当上槽体部和下槽体部的耐温、隔热材料粘贴、打磨完成后，将第一个预制块安装就位，按顺序逐步安装多个预制块，使得相邻预制块的凹槽和突起相互插接紧密，从而形成整个溜槽的下槽体。此外，在拼接的缝隙中也填充一些耐温材料，这使得密封更加紧密，保温性能更好。采用预制块的方式加工制造简单，既方便拆卸，又可随时更换不同部位预制件。当然，凹槽和突起的形状不局限于图3的形状。
根据本发明的另一个方面，提供一种铜杆制造方法，包括熔炼、铸造、轧制成杆、成圈的工序，其中，在熔炼工序中，还利用以上所述的溜槽结构拼接成溜槽装置，具体地说，采用多个两端具有可卡接的凹槽和突起的下槽体部连接形成整个溜槽装置的下槽体，在下槽体上装设上槽体，并利用上壳体和下壳体将上、下槽体组装在一起，形成溜槽装置。溜槽装置上具有多个烧嘴，在烧嘴中通入可燃气体，从而对在溜槽装置的通道内流动的铜液进行还原、保温。
本发明的铜杆生产用溜槽结构，保温性能好，使得能耗损失小，使用寿命更长；安装快捷、维护简单、维修成本低；由于隔热性好，降低了溜槽外表面的温度，防止意外伤害人员。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，包括：
上槽体部，所述上槽体部包括具有开口向下的槽钢形式的上壳体，在上壳体的内壁上，由外向内依次设置有陶瓷纸、纳米微孔绝热板、陶瓷纤维板、浇筑体一；
下槽体部，所述下槽体部包括具有开口向上的槽钢形式的下壳体，在下壳体的内壁上，由外向内依次设置有陶瓷纸、纳米微孔绝热板、陶瓷纤维板、浇筑体二，
其中，在浇筑体二的上表面设置有供铜液流动的通道，通过上壳体和下壳体使上槽体部和下槽体部紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，
浇筑体二的两个侧表面和陶瓷纤维板之间设置有隔热板。
3.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，浇筑体二的下表面和陶瓷纤维板之间设置有重质砖。
4.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，在浇筑体二的两侧，陶瓷纤维板、纳米微孔绝热板、陶瓷纸的上端面设置有浇筑体三，浇筑体三的上端面和浇筑体二的上端面以及下壳体的上端面平齐。
5.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，所述浇筑体二是由紧密型耐火浇筑料制成。
6.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，在上槽体部内设置有锚筋。
7.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，所述下槽体部的长度方向的两端具有可卡接的凹槽和突起，多个下槽体部依次连接形成整个溜槽的下槽体。
8.根据权利要求4所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，浇筑体二的两个侧面以向下收缩的形式和隔热板、浇筑体三贴合。
9.根据权利要求1所述的铜杆生产用溜槽结构，其特征在于，在上槽体部和下槽体部之间设置有石棉毡。
10.一种铜杆制造方法，包括熔炼、铸造、轧制成杆、成圈的工序，其特征在于，在熔炼工序中，还利用权利要求1至9中任一项所述的溜槽结构拼接成溜槽装置，铜液在溜槽装置的通道内流动的过程中进行还原、保温。
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