CN107716922A - 一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构及其感应熔炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构，包括余热收集室、加热室、设置在加热室内的还原室、水箱和还原气体供给瓶，所述余热收集室设有第一通气口和第二通气口，所述余热收集室通过第一通气口与所述密封式感应熔炉可通气连接，所述余热收集室通过第二通气口与所述加热室连通；所述还原室侧面设有进气口和出气口，所述还原室通过进气口与还原气体供给瓶连通，所述出气口上套设一与水箱连通的长导管，所述还原室顶端设有一进料口，所述还原室下端设有一出料口。本发明实现了铜材回收，避免了铜材浪费，而且充分利用了熔炉产生了大量热量，实现了能量的回收。

Description

一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构及其感应熔炉
技术领域
本发明涉及铜杆线生产加工技术领域，特别涉及一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构及其感应熔炉。
背景技术
在铜杆线的生产加工过程中，由于存在切割、剥皮、铣、削等工序，因此会产生大量的铜粉，这些铜粉最终会回到熔炉中重新融化，然后又变成可以重新加工成为铜杆线的铜材。
铜的熔点是1083.4摄氏度，在熔炉中的铜在达到这个温度的时候，就会和空气中的氧气发生氧化反应生成氧化铜和氧化亚铜，特别是在将熔化的铜水浇灌到模具当中时，由于铜水与空气的接触面积增大，所以使铜的氧化反应更加彻底，这就是为什么从模具中冷却后得到的铜杆表面会是黑色的。
因此通过切割、剥皮、铣、削等工序得到的铜粉或多或少的都会存在氧化铜或者氧化亚铜，如果不经处理就直接将这些铜粉重新回炉熔炼，那么经过多次铜粉回炉后，铜杆线中就会掺杂较高的杂志，会对铜杆线的品质以及导电特性造成影响，容易造成用电线路的安全隐患。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可以在铜粉投入到熔炉前去除铜粉中的氧化铜的设备，即一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构及其感应熔炉。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构，包括余热收集室、加热室、设置在加热室内的还原室、水箱和还原气体供给瓶，所述余热收集室设有第一通气口和第二通气口，所述余热收集室通过第一通气口与所述密封式感应熔炉可通气连接，所述余热收集室通过第二通气口与所述加热室连通；所述还原室侧面设有进气口和出气口，所述还原室通过进气口与还原气体供给瓶连通，所述出气口上套设一与水箱连通的长导管，所述还原室顶端设有一进料口，所述还原室下端设有一出料口。
进一步，所述余热收集室的第一通气口和第二通气口上均设有电磁阀。
进一步，还包括废气处理装置，所述加热室上设有第三通气口，所述废气处理装置通过第三通气口与所述加热室连通。
进一步，所述进料口及所述出料口上均设有电磁阀。
进一步，所述还原室的材料为高温玻璃。
进一步，所述加热室内壁上设置有温度传感器。
进一步，本发明还公开了一种感应熔炉，包括密封壳，所述密封壳内设有坩埚、感应线圈和保温层，所述保温层套设在坩埚外部，所感应线圈环绕在保温层外部，所述铜粉还原机构为以上任一所述的一种铜粉还原机构。
本发明的有益效果是：本发明采用的一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构及其感应熔炉，通过余热回收室连通密封式感应熔炉，收集感应熔炉的炽热的废气，再将废气传递到加热室，通过添加余热收集室实现了对加热室温度的控制。同时设计了一个合理的还原室结构，通过将还原室的出气口与水箱连通，使得反应在还原反应是产生的废气可以被水吸收避免污染大气，同时也通过水箱中的水实现还原室的气体的密封作用，避免外界杂质气体进入还原室发生危险。利用还原气体与氧化铜在高温条件下发生还原反应生成铜单质，避免了氧化铜反复回到熔炉中，影响铜杆产品的质量，不仅实现了铜材回收，避免了铜材浪费，而且充分利用了熔炉产生了大量热量，实现了能量的回收。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构的结构示意图；
图中，1-电磁阀、2-温度传感器。
具体实施方式
生锈铜粉的主要成分是氧化铜，根据化学知识可以知道氧化铜在高温下铜氢气或者是一氧化碳可以发生还原反应，产生紫红色固体的铜单质。根据对铜材熔炉废气温度的测定发现，使用感应熔炉进行铜材熔化时，所排出的废气平均温度可达650℃左右，这个温度可以满足使用氢气或者一氧化碳进行还原氧化铜的温度条件。因此本发明提供了一种充分利用熔炉高温废气能量进行铜粉还原的装置，不仅节约了铜粉还原过程中需要的大量能量，同时也提升了铜材的纯度和性能。
参照图1，本发明的一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构，包括余热收集室、加热室、还原室、水箱和还原气体供给瓶，所述还原室通过支架设置在加热室内，由于采用金属器皿，容易与还原气体在高温下发生化学反应产生杂质，因此所述还原室的材料为耐高温的高温玻璃。所述余热收集室设有第一通气口和第二通气口，所述余热收集室通过第一通气口与所述密封式感应熔炉可通气连接，所述余热收集室通过第二通气口与所述加热室连通，所述余热收集室用于缓冲和收集从感应熔炉出来的高温废气，通过对污染物沉降避免废气的杂质或者过高的温度直接作用在还原室上造成损伤，同时与加热室配合保证还原室可以得到一个恒定的温度环境；所述还原室侧面设有进气口和出气口，所述还原室通过进气口与还原气体供给瓶连通，所述出气口上套设一与水箱连通的长导管，所述水箱中盛放由相应的溶液，用于吸收还原室中反应产生的杂质气体，避免其排放到空气中，污染大气，同时也起到密封作用，防止大气中的空气倒灌入还原室中。所述还原室顶端设有一进料口，铜粉送料机构通过所述进料口向还原室添加铜粉，同时所述还原室下端设有一出料口，所述出料口通过一根导管将还原好的铜粉向熔炉中输送，实现高效的循环过程，为了方便控制，所述进料口及所述出料口上均设有电磁阀1，通过控制系统实现全自动的控制，避免了人工操作被烫伤的风险。
对于上述实施例，为了精准控制反应条件，所述余热收集室的第一通气口和第二通气口上均设有电磁阀1，同时在所述加热室内壁上设置有温度传感器2，通过控制系统对温度传感器2的监控，配合第一通气口和第二通气口上的电磁阀1，实时调整反应的条件。
为了防止废气直接排除对大气造成污染，还包括废气处理装置，所述加热室上设有第三通气口，所述废气处理装置通过第三通气口与所述加热室连通。通过废气处理装置避免了废气直接排放对人体造成的危害，保证了现场施工人员的安全。
进一步，本发明还公开了一种感应熔炉，包括密封壳，所述密封壳内设有坩埚、感应线圈和保温层，所述保温层套设在坩埚外部，所感应线圈环绕在保温层外部，所述铜粉还原机构为以上任一所述的一种铜粉还原机构。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种应用于密封式感应熔炉的铜粉还原机构，包括余热收集室、加热室、设置在加热室内的还原室、水箱和还原气体供给瓶，所述余热收集室设有第一通气口和第二通气口，其特征在于：所述余热收集室通过第一通气口与所述密封式感应熔炉可通气连接，所述余热收集室通过第二通气口与所述加热室连通；所述还原室侧面设有进气口和出气口，所述还原室通过进气口与还原气体供给瓶连通，所述出气口上套设一与水箱连通的长导管，所述还原室顶端设有一进料口，所述还原室下端设有一出料口。
2.根据权利要求1所述的一种密封式感应熔炉的铜粉还原机构，其特征在于：所述余热收集室的第一通气口和第二通气口上均设有电磁阀(1)。
3.根据权利要求2所述的一种密封式感应熔炉的铜粉还原机构，其特征在于：还包括废气处理装置，所述加热室上设有第三通气口，所述废气处理装置通过第三通气口与所述加热室连通。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种密封式感应熔炉的铜粉还原机构，其特征在于：所述进料口及所述出料口上均设有电磁阀(1)。
5.根据权利要求4所述的一种密封式感应熔炉的铜粉还原机构，其特征在于：所述还原室的材料为高温玻璃。
6.根据权利要求4所述的一种密封式感应熔炉的铜粉还原机构，其特征在于：所述加热室内壁上设置有温度传感器(2)。
7.根据权利要求4所述的一种密封式感应熔炉的铜粉还原机构，其特征在于：所述还原气体包括氢气和一氧化碳。
8.一种感应熔炉，包括密封壳，所述密封壳内设有坩埚、感应线圈和保温层，所述保温层套设在坩埚外部，所感应线圈环绕在保温层外部，其特征在于：所述铜粉还原机构为权利要求1-7任一所述的一种铜粉还原机构。
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