CN114686697B - 一种铜杆的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种铜杆的加工方法，包括以下步骤：(1)在冷却装置上设置可升降的玻璃罩；(2)在保温炉的出液口上安装坩埚组件，玻璃罩下移，使玻璃罩的下端抵住坩埚组件的上端，并向玻璃罩内通入保护气体；(3)种子杆从第一坩埚组件上移，与从保温炉流入坩埚组件的铜液凝固结合成铸杆，铸杆向上通过玻璃罩后进入冷却装置。本申请通过玻璃罩能够将坩埚组件和冷却装置之间的铸杆罩住，且通过向玻璃罩通入保护气体能够有效防止空气与铸杆接触，有效保护铸杆。

Description

一种铜杆的加工方法
技术领域
本发明涉及无氧铜杆领域，具体涉及一种铜杆的加工方法。
背景技术
浸涂法生产无氧铜杆是将电解铜板熔炼成铜液，利用冷铜杆吸热的能力，用一根较细的冷纯铜芯杆(或称种子杆)，从下到上垂直通过一个能保持一定液位的坩埚组件(涂覆室)，使铜液与该移动的种子杆表面的铜熔合在一起，并逐步凝固结合成较粗的铸杆，然后经冷却装置、热轧装置，最终绕制成圈，生产出电工用光亮无氧铜杆。
CN 210548005 U的专利文献公开了一种用于实施浸涂法的铜杆生产设备，其中，坩埚组件出来的铸杆会进入冷却装置中进行冷却，而为了方便安装和拆卸坩埚组件，坩埚组件和冷却装置之间有一段距离，这会导致从坩埚组件出来的高温铜杆经过该段距离时极易氧化，严重影响无氧铜杆的质量。针对上述问题，现有的操作方式是在该段距离中人工包覆保温棉，但这种操作方式，费时费力且可靠性差，空气容易进入。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种铜杆的加工方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种铜杆的加工方法，包括以下步骤：
(1)在冷却装置上设置可升降的玻璃罩；
(2)在保温炉的出液口上安装坩埚组件，玻璃罩下移，使玻璃罩的下端抵住坩埚组件的上端，并向玻璃罩内通入保护气体；
(3)种子杆从第一坩埚组件上移，与从保温炉流入坩埚组件的铜液凝固结合成铸杆，铸杆向上通过玻璃罩后进入冷却装置。
通过玻璃罩能够将坩埚组件和冷却装置之间的铸杆罩住，且通过向玻璃罩通入保护气体能够有效防止空气与铸杆接触，有效保护铸杆。
于本发明其中一实施例中，所述步骤(1)～(3)通过铸杆设备实施，所述铸杆设备包括：
保温炉，具有出液口；
坩埚组件，可拆卸安装在保温炉的出液口；以及
冷却装置，位于所述坩埚组件的正上方，冷却装置的下端安装有玻璃罩机构；
所述坩埚组件包括上端具有第一开口的炉体、位于炉体内的石墨坩埚以及可拆卸安装在炉体上端的出气套，所述炉体的下端面具有第二开口，炉体的侧壁具有第三开口，所述石墨坩埚的下端面具有供种子杆通过的通过孔，所述通过孔与第二开口相对应，石墨坩埚的侧壁具有与所述第三开口相对应的进液口，所述进液口通过流道与保温炉的出液口连通；所述出气套的内侧壁具有多个出气孔，出气套的外侧壁具有第一进气管，所述第一进气管通过通道与各出气孔连通；所述玻璃罩机构包括能够升降的玻璃罩，所述玻璃罩的下端用于与所述出气套的上端抵靠。
可升降的玻璃罩能够适配不同高度的坩埚组件，通过设置出气套能够向第一开口和玻璃罩能输入保护气体，保护气体能够使玻璃罩的气压大于外部，保护气体从空隙中排除，从而防止空气从空隙中进入。
于本发明其中一实施例中，所述出气套的上端面具有环形凹槽，所述玻璃罩的下端面用于嵌入所述环形凹槽。
环形凹槽既方便定位又能够增加气体流通行程，有效防止空气从外部进入。
于本发明其中一实施例中，所述步骤(1)～(3)通过铸杆设备实施，所述铸杆设备包括：
保温炉，具有出液口；
坩埚组件，可拆卸安装在保温炉的出液口；以及
冷却装置，位于所述坩埚组件的正上方，冷却装置的下端安装有玻璃罩机构；
所述坩埚组件包括上端具有第一开口的炉体以及位于炉体内的石墨坩埚，所述炉体的下端面具有第二开口，炉体的侧壁具有第三开口，所述石墨坩埚的下端面具有供种子杆通过的通过孔，所述通过孔与第二开口相对应，石墨坩埚的侧壁具有与所述第三开口相对应的进液口，所述进液口通过流道与保温炉的出液口连通；所述玻璃罩机构包括能够升降的玻璃罩，所述玻璃罩的下端用于与所述炉体的上端抵靠，所述玻璃罩上还具有第二进气管。
第二进气管直接设置在玻璃罩上，石墨坩埚拆卸安装更为方便。
实际运用时，为了保证隔绝效果，优选的在玻璃罩内设置气体传感器，比如通过设置氧气或二氧化碳传感器来判断是否有空气进入。
于本发明其中一实施例中，所述炉体的上端面具有环形凹槽，所述玻璃罩的下端面用于嵌入所述环形凹槽。
于本发明其中一实施例中，所述坩埚组件还包括固定在石墨坩埚底部的钼合金套，所述钼合金套包括本体，本体的上端具有防脱环，钼合金套的本体由上到下敲入所述石墨坩埚的通过孔，防脱环与石墨坩埚底部相抵。
种子杆上移时摩擦力较大，如果直接与石墨坩埚接触会导致石墨坩埚使用寿命大大降低，通过设置钼合金套能够在承受高温的同时，能够承受种子杆不断与其摩擦，实际运用时，钼合金套的使用寿命可达72h。在工作设定时间后，将坩埚组件拆除，换上新的坩埚组件，同时将旧坩埚组件上的石墨坩埚和钼合金套移出，换上新的石墨坩埚和钼合金。
于本发明其中一实施例中，所述玻璃罩机构还包括：
环形安装座，固定在冷却装置的下端外侧，安装座的下端面具有环形槽，安装座的侧壁具有安装开口，所述玻璃罩滑动安装在所述环形槽上，玻璃罩的上端具有向安装开口一侧延伸的凸耳；以及
升降元件，固定在环形安装座上，升降元件的活动杆与所述凸耳固定。
于本发明其中一实施例中，所述玻璃罩与环形槽之间设置有密封圈；所述升降元件为电动推杆，升降元件的活动杆上安装有压力传感器。
通过设置压力传感器能够自动控制电动推杆的工作，即当压力传感器的数值变大，超过设定值时，判断玻璃罩与对应的环形凹槽相抵，此时控制电动推杆停止工作。
实际运用时，为了防止玻璃罩压碎，可以在玻璃罩的下端设置金属保护层，甚至可以在环形凹槽上铺设细沙，通过细沙防止玻璃罩下端压碎，且因为保护气体的存在，空气并不会通过细沙进入玻璃罩内部。
于本发明其中一实施例中，所述坩埚组件的下方设置有用于将种子杆切断的第一剪切机构，所述坩埚组件和冷却装置之间设置有用于将铸杆切断的第二剪切机构；所述第一剪切机构和第二剪切机构均包括两组对称设置的剪切组件，所述剪切组件包括伸缩元件以及固定在伸缩元件的伸缩杆上的切割刀片。
于本发明其中一实施例中，所述炉体内嵌装有加热丝。
本发明的有益效果是：通过玻璃罩能够将坩埚组件和冷却装置之间的铸杆罩住，且通过向玻璃罩通入保护气体能够有效防止空气与铸杆接触，有效保护铸杆。
附图说明
图1是实施例1铸杆设备的结构示意图；
图2是图1玻璃罩下移后的示意图；
图3是炉体、石墨坩埚和钼合金套的示意图；
图4是炉体、石墨坩埚和钼合金套的另一角度的示意图；
图5是钼合金套的示意图；
图6是实施例1坩埚组件的示意图；
图7是玻璃罩机构的示意图；
图8是实施例2铸杆设备的结构示意图；
图9是图8玻璃罩下移后的示意图；
图10是实施例3第一剪切机构的示意图。
图中各附图标记为：
1、保温炉；2、坩埚组件；3、冷却装置；4、玻璃罩机构；5、炉体；6、第一开口；7、第二开口；8、第三开口；9、石墨坩埚；10、出气套；11、通过孔；12、进液口；13、第一进气管；14、出气孔；15、玻璃罩；16、环形凹槽；17、第二进气管；18、钼合金套；19、本体；20、防脱环；21、环形安装座；22、环形槽；23、安装开口；24、凸耳；25、升降元件；26、剪切组件；27、伸缩元件；28、切割刀片。
具体实施方式
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
实施例1
如图1和2所示，一种铜杆的加工方法，包括以下步骤：
(1)在冷却装置3上设置可升降的玻璃罩15；
(2)在保温炉1的出液口上安装坩埚组件2，玻璃罩15下移，使玻璃罩15的下端抵住坩埚组件2的上端，并向玻璃罩15内通入保护气体；
(3)种子杆从第一坩埚组件2上移，与从保温炉1流入坩埚组件2的铜液凝固结合成铸杆，铸杆向上通过玻璃罩15后进入冷却装置3。
通过玻璃罩15能够将坩埚组件2和冷却装置3之间的铸杆罩住，且通过向玻璃罩15通入保护气体能够有效防止空气与铸杆接触，有效保护铸杆。
如图1、2、3、4和6所示，于本实施例中，步骤(1)～(3)通过铸杆设备实施，铸杆设备包括：
保温炉1，具有出液口；
坩埚组件2，可拆卸安装在保温炉1的出液口；以及
冷却装置3，位于坩埚组件2的正上方，冷却装置3的下端安装有玻璃罩机构4；
坩埚组件2包括上端具有第一开口6的炉体5、位于炉体5内的石墨坩埚9以及可拆卸安装在炉体5上端的出气套10，炉体5的下端面具有第二开口7，炉体5的侧壁具有第三开口8，石墨坩埚9的下端面具有供种子杆通过的通过孔11，通过孔11与第二开口7相对应，石墨坩埚9的侧壁具有与第三开口8相对应的进液口12，进液口12通过流道与保温炉1的出液口连通；出气套10的内侧壁具有多个出气孔14，出气套10的外侧壁具有第一进气管13，第一进气管13通过通道与各出气孔14连通；玻璃罩机构4包括能够升降的玻璃罩15，玻璃罩15的下端用于与出气套10的上端抵靠。
可升降的玻璃罩15能够适配不同高度的坩埚组件2，通过设置出气套10能够向第一开口6和玻璃罩15能输入保护气体，保护气体能够使玻璃罩15的气压大于外部，保护气体从空隙中排除，从而防止空气从空隙中进入。
实际运用时，为了保证隔绝效果，优选的在玻璃罩15内设置气体传感器，比如通过设置氧气或二氧化碳传感器来判断是否有空气进入。
于本实施例中，炉体5内嵌装有加热丝。
如图1和6所示，于本实施例中，出气套10的上端面具有环形凹槽16，玻璃罩15的下端面用于嵌入环形凹槽16。环形凹槽16既方便定位又能够增加气体流通行程，有效防止空气从外部进入。
如图3、4和5所示，于本实施例中，坩埚组件2还包括固定在石墨坩埚9底部的钼合金套18，钼合金套18包括本体19，本体19的上端具有防脱环20，钼合金套18的本体19由上到下敲入石墨坩埚9的通过孔11，防脱环20与石墨坩埚9底部相抵。
种子杆上移时摩擦力较大，如果直接与石墨坩埚9接触会导致石墨坩埚9使用寿命大大降低，通过设置钼合金套18能够在承受高温的同时，能够承受种子杆不断与其摩擦，实际运用时，钼合金套18的使用寿命可达72h。在工作设定时间后，将坩埚组件2拆除，换上新的坩埚组件2，同时将旧坩埚组件2上的石墨坩埚9和钼合金套18移出，换上新的石墨坩埚9和钼合金。
如图7所示，于本实施例中，玻璃罩机构4还包括：
环形安装座21，固定在冷却装置3的下端外侧，安装座的下端面具有环形槽22，安装座的侧壁具有安装开口23，玻璃罩15滑动安装在环形槽22上，玻璃罩15的上端具有向安装开口23一侧延伸的凸耳24；以及
升降元件25，固定在环形安装座21上，升降元件25的活动杆与凸耳24固定。
实际运用时，，玻璃罩15与环形槽22之间设置有密封圈；升降元件25为电动推杆，升降元件25的活动杆上安装有压力传感器。通过设置压力传感器能够自动控制电动推杆的工作，即当压力传感器的数值变大，超过设定值时，判断玻璃罩15与对应的环形凹槽16相抵，此时控制电动推杆停止工作。
实际运用时，为了防止玻璃罩15压碎，可以在玻璃罩15的下端设置金属保护层，甚至可以在环形凹槽16上铺设细沙，通过细沙防止玻璃罩15下端压碎，且因为保护气体的存在，空气并不会通过细沙进入玻璃罩15内部。
实施例2
如图8和9所示，本实施例与实施例1的区别在于坩埚组件2的炉体5上未安装出气套10，而是在玻璃罩15的下端具有第二进气管17。这样设置后，因为第二进气管17直接设置在玻璃罩15上，相对于实施例1需要拆装出气套10而言，石墨坩埚9拆卸安装更为方便。
如图8所示，于本实施例中，炉体5的上端面具有环形凹槽16，玻璃罩15的下端面用于嵌入环形凹槽16。
实施例3
本实施例与实施例1或实施例2的区别在于，坩埚组件2的下方设置有用于将种子杆切断的第一剪切机构，坩埚组件2和冷却装置3之间设置有用于将铸杆切断的第二剪切机构。如图10所示，第一剪切机构和第二剪切机构均包括两组对称设置的剪切组件26，剪切组件26包括伸缩元件27以及固定在伸缩元件27的伸缩杆上的切割刀片28。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种铜杆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在冷却装置上设置可升降的玻璃罩；
（2）在保温炉的出液口上安装坩埚组件，玻璃罩下移，使玻璃罩的下端抵住坩埚组件的上端，并向玻璃罩内通入保护气体；
（3）种子杆从第一坩埚组件上移，与从保温炉流入坩埚组件的铜液凝固结合成铸杆，铸杆向上通过玻璃罩后进入冷却装置；
所述步骤（1）~（3）通过铸杆设备实施，所述铸杆设备包括：
保温炉，具有出液口；
坩埚组件，可拆卸安装在保温炉的出液口；以及
冷却装置，位于所述坩埚组件的正上方，冷却装置的下端安装有玻璃罩机构；
所述坩埚组件包括上端具有第一开口的炉体、位于炉体内的石墨坩埚以及可拆卸安装在炉体上端的出气套，所述炉体的下端面具有第二开口，炉体的侧壁具有第三开口，所述石墨坩埚的下端面具有供种子杆通过的通过孔，所述通过孔与第二开口相对应，石墨坩埚的侧壁具有与所述第三开口相对应的进液口，所述进液口通过流道与保温炉的出液口连通；所述出气套的内侧壁具有多个出气孔，出气套的外侧壁具有第一进气管，所述第一进气管通过通道与各出气孔连通；所述玻璃罩机构包括能够升降的玻璃罩，所述玻璃罩的下端用于与所述出气套的上端抵靠；
所述坩埚组件还包括固定在石墨坩埚底部的钼合金套，所述钼合金套包括本体，本体的上端具有防脱环，钼合金套的本体由上到下敲入所述石墨坩埚的通过孔，防脱环与石墨坩埚底部相抵。
2.如权利要求1所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述出气套的上端面具有环形凹槽，所述玻璃罩的下端面用于嵌入所述环形凹槽。
3.如权利要求1所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述步骤（1）~（3）通过铸杆设备实施，所述铸杆设备包括：
保温炉，具有出液口；
坩埚组件，可拆卸安装在保温炉的出液口；以及
冷却装置，位于所述坩埚组件的正上方，冷却装置的下端安装有玻璃罩机构；
所述坩埚组件包括上端具有第一开口的炉体以及位于炉体内的石墨坩埚，所述炉体的下端面具有第二开口，炉体的侧壁具有第三开口，所述石墨坩埚的下端面具有供种子杆通过的通过孔，所述通过孔与第二开口相对应，石墨坩埚的侧壁具有与所述第三开口相对应的进液口，所述进液口通过流道与保温炉的出液口连通；所述玻璃罩机构包括能够升降的玻璃罩，所述玻璃罩的下端用于与所述炉体的上端抵靠，所述玻璃罩上还具有第二进气管。
4.如权利要求3所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述炉体的上端面具有环形凹槽，所述玻璃罩的下端面用于嵌入所述环形凹槽。
5.如权利要求1或3所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述坩埚组件的下方设置有用于将种子杆切断的第一剪切机构，所述坩埚组件和冷却装置之间设置有用于将铸杆切断的第二剪切机构；所述第一剪切机构和第二剪切机构均包括两组对称设置的剪切组件，所述剪切组件包括伸缩元件以及固定在伸缩元件的伸缩杆上的切割刀片。
6.如权利要求1或3所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述炉体内嵌装有加热丝。
7.如权利要求1或3所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述玻璃罩机构还包括：
环形安装座，固定在冷却装置的下端外侧，安装座的下端面具有环形槽，安装座的侧壁具有安装开口，所述玻璃罩滑动安装在所述环形槽上，玻璃罩的上端具有向安装开口一侧延伸的凸耳；以及
升降元件，固定在环形安装座上，升降元件的活动杆与所述凸耳固定。
8.如权利要求7所述的铜杆的加工方法，其特征在于，所述玻璃罩与环形槽之间设置有密封圈；所述升降元件为电动推杆，升降元件的活动杆上安装有压力传感器。
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