CN109402405A - 铜及铜合金潜流式熔铸设备 - Google Patents

Abstract

本发明的铜及铜合金潜流式熔铸设备，包括熔炼炉、燃烧室、保温炉、加热装置和流槽；燃烧室为熔炼炉供应熔炼热量，加热装置为保温炉供给保温热量，熔炼炉通过流槽与保温炉连通，熔炼炉所熔炼的炉液通过流槽流动至保温炉中保温。铜及铜合金潜流式熔铸设备结构简单，操作方便，操作简单，劳动强度低，安全性高，设置熔炼炉和保温炉可以熔炉之后直接经过流槽进入保温炉进行保温存储。

Description

铜及铜合金潜流式熔铸设备

技术领域

本发明涉及铜熔炼设备领域，具体而言，涉及铜及铜合金潜流式熔铸设备。

背景技术

在当今的金属铜火法冶炼工艺中，熔池熔炼以其原料适应性强、生产效率高、烟尘排放量少、渣中铜残留量低等优势，得到了广泛应用。特别是随着企业生产规模壮大采购铜杂质含量高以及报废的铜管夹杂着杂质，而且今后熔池熔炼的优势还将进一步得到显现。

上世纪70年代，熔池熔炼开始规模应用于铜冶炼工业生产，其中1976年瓦纽科夫熔炼炉在里尔斯克投入生产，1978年艾萨熔炼炉投入工业试运行，并将氧气底吹熔炼法于1981年先应用于炼铜行业。最近，在瓦纽科夫炉的基础上国内也相继开发出几种新熔炼炉，但与原有瓦纽科夫炉相比并没有多少变化。

瓦纽科夫炉由炉基础、炉缸以及铜水套组合而成的炉身等构成，铜精矿、熔剂等由设在炉顶的加料口加入炉内，与鼓入炉内的氧气发生一系列化学反应，反应生成的冰铜和炉渣在炉内完成沉降分离，再分别由处于炉体下部两端的渣溢出口和冰铜虹吸口放入各自的保温存储装置内。

但现有熔炉结构复杂，而且熔炉和保温不能同时进行，智能化效果低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、操作方便、劳动强度低、安全性高、在铜熔炼后可以直接进行保温存储的铜及铜合金潜流式熔铸设备。

本发明提供如下技术方案：

铜及铜合金潜流式熔铸设备，包括熔炼炉、燃烧室、保温炉、加热装置和流槽；

所述燃烧室为所述熔炼炉供应熔炼热量，所述加热装置为所述保温炉供给保温热量，所述熔炼炉通过所述流槽与所述保温炉连通，熔炼炉所熔炼的炉液通过所述流槽流动至所述保温炉中保温。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述铜及铜合金潜流式熔铸设备还包括设于熔炼炉中的搅拌装置。

通过设置搅拌装置能够在熔炼炉熔炼铜时一边搅拌一边熔炼，达到对铜的充分熔炼的效果。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述搅拌装置的搅拌速度可调。

可以根据熔炼炉中的温度，合理的控制搅拌装置的搅拌速度，达到搅拌、熔炼的合理配置，在节能的前提下保证熔炼的铜的充分搅拌。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述铜及铜合金潜流式熔铸设备还包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器电性连接；

所述第一温度传感器设于所述熔炼炉中，所述第二温度传感器设于所述保温炉中。

通过设置第一温度传感器和第二温度传感器能够在外部直接获得熔炼炉和保温炉的温度，能够对炉中的情况实时感知，从而及时对熔炼、保温情况进行控制，达到较好的熔炼保温效果。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述控制器与所述加热装置电性连接，根据所述第二温度传感器感测的温度控制所述加热装置的加热功率。

通过设置第二温度传感器能够对加热装置的加热功率实时控制，保证保温炉中的保温温度，防止保温不当，造成炉液的凝固。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述流槽中上下交错地设有多个搅流板。

通过在流槽中设置多个搅流板使得炉液在流槽中曲折流动，使得炉液更加均匀，相当于起到了搅拌的作用。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述保温炉中设有中隔板，所述中隔板朝向所述流槽设置且所述中隔板的下部设有开口。

通过设置中隔板对流入保温炉中的炉液进行格挡，防止炉液在保温炉中的任意流动，自流槽流下的炉液冲击到中隔板上相当于进行了紊流流动，再次进行搅拌，保温炉中的炉液的均匀性更好。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述熔炼炉和所述保温炉的炉墙内壁设有保温砖层，外壁设有隔热层。

通过这种保温结构，使得熔炼炉和保温炉具有较好的隔热效果，防止其内部热量的散失，从而减少能量损失，同时，炉墙外设置隔热层能够防止路外温度过高，对于操作人员造成烫伤等威胁，或者避免将周围的可燃、易燃物品引燃，引起火灾。

作为对上述的铜及铜合金潜流式熔铸设备的进一步可选的方案，所述保温炉的侧壁上设有出料口。

通过在保温炉的侧壁上设置出料口，将炉液自保温炉中取出进行铸造等使用。

本发明的铜及铜合金潜流式熔铸设备至少具有如下优点：

本发明的铜及铜合金潜流式熔铸设备，包括熔炼炉、燃烧室、保温炉、加热装置和流槽；燃烧室为熔炼炉供应熔炼热量，加热装置为保温炉供给保温热量，熔炼炉通过流槽与保温炉连通，熔炼炉所熔炼的炉液通过流槽流动至保温炉中保温。

铜及铜合金潜流式熔铸设备结构简单，操作方便，操作简单，劳动强度低，安全性高，设置熔炼炉和保温炉可以熔炉之后直接经过流槽进入保温炉进行保温存储。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的铜及铜合金潜流式熔铸设备的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的铜及铜合金潜流式熔铸设备的流槽的结构示意图。

图标：1-铜及铜合金潜流式熔铸设备；11-熔炼炉；12-燃烧室；13-保温炉；131-出料口；14-加热装置；15-流槽；150-搅流板；151-上槽板；152-下槽板；16-中隔板；17-炉墙；18-保温砖层；19-隔热层；20-动力件；21-搅拌桨；22-控制器；23-第一温度传感器；24-第二温度传感器。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本发明。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此发明的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种铜及铜合金潜流式熔铸设备1，可以用于熔链金属，如可以熔炼铜，在应用与熔炼废铜时，能够将生产加工所产生的废料进行回收，重新熔炼成炉液进行铸造、成型加工，本实施例以熔炼废铜管为例进行说明。

铜及铜合金潜流式熔铸设备1包括熔炼炉11、燃烧室12、保温炉13、加热装置14和流槽15。燃烧室12为熔炼炉11供应熔炼热量，加热装置14为保温炉13供给保温热量，熔炼炉11通过流槽15与保温炉13连通，熔炼炉11所熔炼的炉液通过流槽15流动至保温炉13中保温。

上述，熔炼炉11是废铜管的熔炼发生空间，将废铜管放于熔炼炉11中进行熔炼。燃烧室12中通过燃烧燃料产生大量的热为熔炼炉11供热，使得熔炼炉11中的废铜管熔化成铜液，达到熔炼的效果，燃烧室12中的热量可以由燃料燃烧产生，也可以通过大功率部件通电加热产生。燃烧室12所产生的热量通过热传递的方式传递给熔炼炉11，从而保证熔炼炉11的密闭性，防止熔化的铜液流出。

保温炉13是一种隔热效果优良的炉体，能够隔绝保温炉13与外界的热交换，从而保证保温炉13中的铜液的温度，保证铜液的流动性。流槽15为设于熔炼炉11和保温炉13之间的连通槽，具体流槽15一端可以设于熔炼炉11的底部，另一端设于保温炉13的顶部，从而将熔炼炉11和保温炉13连通起来。当熔炼炉11中产生铜液后，铜液会由流槽15流入到保温炉13中进行保温。

本实施例中，熔炼炉11和保温炉13共用一个炉体，在一个炉体上形成两个腔体，两个腔体为阶梯腔体，熔炼炉11所处的腔体位置较高，保温炉13所处的腔体位置较低，二者之间通过流槽15连通，从而使得熔炼炉11中的铜液能够自流动到保温炉13中。

如图2所示，流槽15中上下交错地设有多个搅流板150。本实施例中，流槽15包括设于上方的上槽板151和设于下方的下槽板152，且上槽板151和下槽板152上分别设有搅流板150。

上槽板151和下槽板152相对设置时，上槽板151与下槽板152上的搅流板150交叉设置，使得流槽15中形成往复弯折的流道，从而使得熔炼炉11中的铜液向保温炉13中流动时能够曲折流动，一方面使得炉液更加均匀，相当于起到了搅拌的作用，另一方面能够对于未充分熔化的铜块、铜渣进行一定的阻挡，迷宫式的流道同时还起到了过滤的效果。

保温炉13中设有中隔板16，中隔板16朝向流槽15设置且中隔板16的下部设有开口。通过设置中隔板16对流入保温炉13中的炉液进行格挡，防止炉液在保温炉13中的任意流动，自流槽15流下的炉液冲击到中隔板16上相当于进行了紊流流动，再次进行搅拌，保温炉13中的炉液的均匀性更好。

熔炼炉11和保温炉13的炉墙17内壁设有保温砖层18，外壁设有隔热层19。通过这种保温结构，使得熔炼炉11和保温炉13具有较好的隔热效果，防止其内部热量的散失，从而减少能量损失，同时，炉墙17外设置隔热层19能够防止路外温度过高，对于操作人员造成烫伤等威胁，或者避免将周围的可燃、易燃物品引燃，引起火灾。

保温炉13的侧壁上设有出料口131。通过在保温炉13的侧壁上设置出料口131，具体为靠近保温炉13底部的侧壁上设有出料口131，将出料口131打开时，铜液能够自动地自出料口131中流出，为后续的铸造、成型提供铜液。

铜及铜合金潜流式熔铸设备1还包括设于熔炼炉11中的搅拌装置。搅拌装置包括动力件20和搅拌桨21，动力件20设于熔炼炉11外，搅拌桨21设于熔炼炉11内，且自熔炼炉11顶部向下延伸。将动力件20设于熔炼炉11顶部，能够保证动力件20具有较好的工作温度，优化其工况，延长使用寿命，降低故障率。

动力件20可以为电机。电机的输出轴带动搅拌桨21转动，搅拌桨21延伸至铜液中，对铜液和废铜管的混合物进行搅拌，使得没有熔化的废铜管充分均匀受热，通过设置搅拌装置能够在熔炼炉11熔炼铜时一边搅拌一边熔炼，达到对铜的充分熔炼的效果。

搅拌装置的搅拌速度可调。可以根据熔炼炉11中的温度，合理的控制搅拌装置的搅拌速度，达到搅拌、熔炼的合理配置，在节能的前提下保证熔炼的铜的充分搅拌。

动力件20的转速可调，动力件20可以选用调速电机，通过向电机输入不同的电力，从而使得电机具有不同的转速，也就是使得搅拌桨21具有不同的转速。

铜及铜合金潜流式熔铸设备1还包括控制器22、第一温度传感器23和第二温度传感器24，第一温度传感器23和第二温度传感器24分别与控制器22电性连接。第一温度传感器23设于熔炼炉11中，第二温度传感器24设于保温炉13中。

通过设置第一温度传感器23和第二温度传感器24能够在外部直接获得熔炼炉11和保温炉13的温度，能够对炉中的情况实时感知，从而及时对熔炼、保温情况进行控制，达到较好的熔炼保温效果。

第一温度传感器23或其测温探头靠近熔炼炉11的底部设置，第二温度传感器24或其测温探头靠近保温炉13的底部设置，从而使得第一温度传感器23和第二温度传感起能够置于铜液中，感测铜液的温度。

控制器22与加热装置14电性连接，根据第二温度传感器24感测的温度控制加热装置14的加热功率。通过设置第二温度传感器24能够对加热装置14的加热功率实时控制，保证保温炉13中的保温温度，防止保温不当，造成炉液的凝固。加热装置14可以采用燃料式加热装置14，也可以采用电能功率元件式加热装置14，根据第二温度传感器24所感测的温度，控制器22对加热装置14的加热功率进行控制，从而保证铜液的保温温度。

同时，还可以根据第一温度传感器23所感测的温度，对燃烧室12的供热温度进行控制，从而精准地控制熔炼温度。

另外，控制器22还与搅拌装置电性连接，通过第一传温度感器24所感测的温度控制搅拌装置的搅拌速度，保证铜液的充分有效熔炼。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，包括熔炼炉、燃烧室、保温炉、加热装置和流槽；

所述燃烧室为所述熔炼炉供应熔炼热量，所述加热装置为所述保温炉供给保温热量，所述熔炼炉通过所述流槽与所述保温炉连通，熔炼炉所熔炼的炉液通过所述流槽流动至所述保温炉中保温。

2.根据权利要求1所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述铜及铜合金潜流式熔铸设备还包括设于熔炼炉中的搅拌装置。

3.根据权利要求2所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述搅拌装置的搅拌速度可调。

4.根据权利要求1所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述铜及铜合金潜流式熔铸设备还包括控制器、第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述控制器电性连接；

所述第一温度传感器设于所述熔炼炉中，所述第二温度传感器设于所述保温炉中。

5.根据权利要求4所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述控制器与所述加热装置电性连接，根据所述第二温度传感器感测的温度控制所述加热装置的加热功率。

6.根据权利要求1所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述流槽中上下交错地设有多个搅流板。

7.根据权利要求6所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述保温炉中设有中隔板，所述中隔板朝向所述流槽设置且所述中隔板的下部设有开口。

8.根据权利要求1所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述熔炼炉和所述保温炉的炉墙内壁设有保温砖层，外壁设有隔热层。

9.根据权利要求1所述的铜及铜合金潜流式熔铸设备，其特征在于，所述保温炉的侧壁上设有出料口。