CN114951576B - 一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铜杆生产技术领域，尤其是一种上引法生产高纯度铜杆的方法，针对现有生产装置问题，现提出以下方案，包括基板、熔铜炉和多个结晶器，所述熔铜炉的顶部外壁固定连接有防溅扩口管，熔铜炉顶部的进料口位于防溅扩口管内，所述熔铜炉的顶部设有炭粉喷洒机构，所述基板的两侧外壁分别固定连接有第一立板和第二立板，第一立板和第二立板相对的一侧外壁靠近顶部位置开有轴孔，两个轴孔内通过轴承转动连接有同一个横轴。本发明是利用上引法生产高纯度铜杆的装置，在生产的过程中可以根据实际需要对电解铜板表面进行覆盖炭粉，以使得在铜板熔化时炭粉浮于铜液表面，避免铜液氧化。
Description
技术领域
本发明涉及铜杆生产技术领域，尤其涉及一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺。
背景技术
上引法生产铜杆是指保温炉中的铜液通过结晶器液流孔注入结晶器，当上引杆伸向结晶器内时，由于引杆温度低，铜液在端部结晶凝固形成铜杆。当引杆被向上牵引时，铜液不断地从液流孔注入结晶器、由于冷却水的作用，结晶不断实现，形成了连续的铜杆。
现有的利用上引法生产铜杆的方法中，其在使用的过程中，大多存在以下的不足：不便于工作人员根据实际需要在铜液表面均匀的覆盖炭粉，以使得铜液表面不均匀氧化而导致铜杆表面有不均的气孔，影响铜杆的生产质量，进而导致后期在综上，现有的利用上引法生产铜杆的装置大多还不能很好地契合实际需要。
发明内容
本发明为了克服不便于工作人员根据实际需要在铜液表面均匀的覆盖炭粉，以使得铜液表面不均匀氧化而导致铜杆表面有不均的气孔，影响铜杆的生产质量问题，提供一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的一种技术方案是：
一种上引法生产高纯度铜杆的方法，其是将电解铜板分别插放在铜板放置盒内，将电解铜板缓慢插入到熔铜炉内进行熔化，融化后的铜液进入到保温炉中，保温继续加热一段时间后，进入到各结晶器中进行快速结晶，生成铜杆，铜杆经导向牵引后由装盘设备装盘，铜杆经挤压、拉拔后得到铜排，铜杆经冷轧、拉伸后得到铜丝。
上引法装置，包括基板、熔铜炉和多个结晶器，所述熔铜炉的顶部外壁固定连接有防溅扩口管，熔铜炉顶部的进料口位于防溅扩口管内，所述熔铜炉的顶部设有炭粉喷洒机构，所述基板的两侧外壁分别固定连接有第一立板和第二立板，第一立板和第二立板相对的一侧外壁靠近顶部位置开有轴孔，两个轴孔内通过轴承转动连接有同一个横轴，横轴外壁开有螺纹，横轴靠近两端的外壁均固定连接有端板，横轴位于熔铜炉的上方，所述横轴的外壁螺纹套接有滑套，滑套的外壁固定连接有连接块，连接块的底端固定连接有上条，所述上条的底部外壁靠近两端位置均通过螺栓固定有电动伸缩杆，电动伸缩杆的底端通过螺栓固定有同一个下条，下条的底部外壁靠近两端位置均通过螺栓固定有电动夹爪。
作为本发明中优选的方案，所述第一立板靠近顶部的侧壁通过螺栓固定有机罩，机罩的内壁通过螺栓固定有电机，电机输出轴的外壁与横轴的端部键连接。
作为本发明中优选的方案，所述基板的顶部外壁焊接有四个立柱，立柱的顶端焊接有同一个铜板放置盒，铜板放置盒的顶部开有放置槽，放置槽的两侧内壁均焊接有多个隔块。
作为本发明中优选的方案，所述熔铜炉固定连接在基板的顶部，基板的顶部固定连接有保温炉，保温炉的进口端焊接有连通管，保温炉的一侧内壁还有多个圆杆，圆杆的一端焊接有同一个缓速块，缓速块位于靠近连通管端部的位置，连通管远离保温炉的一端与熔铜炉的内部连通，保温炉的顶部开有多个吸液孔，保温炉的一侧外壁通过螺栓固定有多个电热管，保温炉的底面为折形面结构，保温炉的内壁焊接有隔滤网。
作为本发明中优选的方案，所述基板的顶部外壁焊接有安装架，安装架的顶部开有多个固定孔，结晶器分别插接在固定孔内，结晶器的石墨内衬管垂直穿插过吸液孔后位于保温炉内。
作为本发明中优选的方案，所述基板的顶部外壁焊接有两个支撑条，支撑条靠近顶端的侧壁均开有两个圆孔，位于上方的两个圆孔内通过轴承转动连接有同一个上导轴，位于下方的两个圆孔内通过轴承转动连接有同一个下导轴。
作为本发明中优选的方案，所述上导轴的外壁焊接有多组环形的隔板，每组隔板的个数为二个，隔板的底部外壁与下导轴的弧面外壁接触。
作为本发明中优选的方案，所述炭粉喷洒机构包括矩形管，矩形管的两侧外壁均开有管孔，管孔内均焊接有粉管，粉管的一端均螺纹套接有喷粉头，分喷头的端部内壁均焊接有匀化网，粉管的顶部均开有斜孔，斜孔内均焊接有进风管，矩形管的两侧外壁靠近两端位置均焊接有L形杆，L形杆的两个底端与熔铜炉的两侧壁固定连接。
作为本发明中优选的方案，在对利用所述熔铜炉电解铜板进行熔化前，需要在铜板表面覆盖木炭粉。
综上所述，本方案中的有益效果为：
其一：通过设置电机、电动夹爪和铜板放置盒，在使用时，利用电动夹爪对电解铜板进行夹持，并利用电动伸缩杆对电解铜板进行提升，电机带动横轴转动，进而使得铜板移动到熔铜炉进料口的正上方后，再利用电动伸缩杆将电解铜板缓慢、持续的插入到熔铜炉内进行熔化成铜液，铜板放置盒便于工作人员对电解铜板进行竖立放置，以便电动夹爪夹取，且铜板放置盒内设有多个隔块，此利于对电解铜板进行隔开放置。
其二：通过设置保温炉和电热管，电热管提前对保温炉进行预热到所需温度，熔化后的铜液经过连通管进入到保温炉内，经过保温炉的提温后进入到各结晶器中进行快速结晶，工作人员利用装盘设备的牵引力导向设备的导向对结晶成的铜杆上引、导向和装盘，上述中，保温炉内的隔滤网可以对铜液进行精细过滤，进而除去其中的炭渣，铜液从连通管进入时，由于有缓速块的设置，可以进一步降低其流速，避免被滤下的渣物再次悬浮，且由于保温炉的底面为折形面，故而渣物会沉降在保温炉底部较低的一侧，进一步避免渣物进入到后续的洁净其中结晶。
其三：通过设置炭粉喷洒机构，在需要对铜液表面覆盖炭粉时，可以先将炭粉均匀的覆盖在铜板的两侧表面，随着电解铜板的熔化，炭粉可以均与的悬浮于铜液的上表面，以实现隔绝氧气，避免铜液在高温和氧气条件下氧化，喷洒前，将进风管与加压后的气流连接，将粉管与炭粉添加设备连接，将在电动夹爪和电动伸缩杆将电解铜板吊放到熔铜炉顶部并缓慢下落时，使得电解铜板逐渐穿过矩形管的两排喷粉头之间，随着电解铜板的下落，其将与喷粉头形成相对移动炭粉在加压气流的作用下被推送到喷粉头处，经过喷粉头端部的匀化网均匀分流后逐渐喷洒在电解铜板的表面。
附图说明
图1为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法的炭粉喷洒机构的结构示意图；
图3为图3的A部分的结构示意图；
图4为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法的电动夹爪、电动伸缩杆和横轴的结构示意图；
图5为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法的保温炉的局部剖视结构示意图；
图6为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法的连通管和缓速块的结构示意图；
图7为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法铜板放置盒的结构示意图；
图8为本发明提出的一种上引法生产高纯度铜杆的方法的流程图。
图中：1、基板；2、第一立板；3、机罩；4、端板；5、上条；6、横轴；7、下条；8、电动伸缩杆；9、第二立板；10、结晶器；11、安装架；12、隔板；13、支撑条；14、上导轴；15、下导轴；16、保温炉；17、立柱；18、铜板放置盒；19、喷粉头；20、匀化网；21、连接块；22、滑套；23、电动夹爪；24、隔块；25、连通管；26、圆杆；27、缓速块；28、熔铜炉；29、L形杆；30、进风管；31、粉管；32、矩形管；33、防溅扩口管；34、电热管；35、隔滤网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本实施例中
参照图8，一种上引法生产高纯度铜杆的方法，其是将电解铜板分别插放在铜板放置盒18内，将电解铜板缓慢插入到熔铜炉28内进行熔化，融化后的铜液进入到保温炉16中，保温继续加热一段时间后，进入到各结晶器10中进行快速结晶，生成铜杆，铜杆经导向牵引后由装盘设备装盘，铜杆经挤压、拉拔后得到铜排，铜杆经冷轧、拉伸后得到铜丝。
参照图1，在对利用熔铜炉28电解铜板进行熔化前，需要在铜板表面覆盖木炭粉。
参照图1-7，上引法装置，包括基板1、熔铜炉28和多个结晶器10，熔铜炉28的顶部外壁焊接有防溅扩口管33，熔铜炉28顶部的进料口位于防溅扩口管33内，熔铜炉28的顶部设有炭粉喷洒机构，基板1的两侧外壁分别焊接有第一立板2和第二立板9，第一立板2和第二立板9相对的一侧外壁靠近顶部位置开有轴孔，两个轴孔内通过轴承转动连接有同一个横轴6，横轴6外壁开有螺纹，横轴6靠近两端的外壁均焊接有端板4，横轴6位于熔铜炉28的上方，横轴6的外壁螺纹套接有滑套22，滑套22的外壁焊接有连接块21，连接块21的底端焊接有上条5，上条5的底部外壁靠近两端位置均通过螺栓固定有电动伸缩杆8，电动伸缩杆8的底端通过螺栓固定有同一个下条7，下条7的底部外壁靠近两端位置均通过螺栓固定有电动夹爪23，在使用时，利用电动夹爪23对电解铜板进行夹持，并利用电动伸缩杆8对电解铜板进行提升，电机带动横轴6转动，进而使得铜板移动到熔铜炉28进料口的正上方后，再利用电动伸缩杆8将电解铜板缓慢、持续的插入到熔铜炉28内进行熔化成铜液。
参照图1，第一立板2靠近顶部的侧壁通过螺栓固定有机罩3，机罩3的内壁通过螺栓固定有电机，电机输出轴的外壁与横轴6的端部键连接。
参照图4，基板1的顶部外壁焊接有四个立柱17，立柱17的顶端焊接有同一个铜板放置盒18，铜板放置盒18的顶部开有放置槽，放置槽的两侧内壁均焊接有多个隔块24，铜板放置盒18便于工作人员对电解铜板进行竖立放置，以便电动夹爪23夹取，隔块24对电解铜板进行隔开放置。
参照图1-2，熔铜炉28固定连接在基板1的顶部，基板1的顶部固定连接有保温炉16，保温炉16的进口端焊接有连通管25，保温炉16的一侧内壁还有多个圆杆26，圆杆26的一端焊接有同一个缓速块27，缓速块27位于靠近连通管25端部的位置，连通管25远离保温炉16的一端与熔铜炉28的内部连通，保温炉16的顶部开有多个吸液孔，保温炉16的一侧外壁通过螺栓固定有多个电热管34，电热管34提前对保温炉16进行预热到所需温度，保温炉16的底面为折形面结构，故而渣物会沉降在保温炉16底部较低的一侧，进一步避免渣物进入到后续的洁净其中结晶，保温炉16的内壁焊接有隔滤网35，保温炉16内的隔滤网35可以对铜液进行精细过滤，进而除去其中的炭渣。
参照图1，基板1的顶部外壁焊接有安装架11，安装架11的顶部开有多个固定孔，结晶器10分别插接在固定孔内，结晶器10的石墨内衬管垂直穿插过吸液孔后位于保温炉16内，熔化后的铜液通过虹吸作用被吸入到结晶器10内进行快速结晶。
参照图1，基板1的顶部外壁焊接有两个支撑条13，支撑条13靠近顶端的侧壁均开有两个圆孔，位于上方的两个圆孔内通过轴承转动连接有同一个上导轴14，位于下方的两个圆孔内通过轴承转动连接有同一个下导轴15。
参照图1，上导轴14的外壁焊接有多组环形的隔板12，每组隔板12的个数为二个，隔板12的底部外壁与下导轴15的弧面外壁接触。
参照图3，炭粉喷洒机构包括矩形管32，矩形管32的两侧外壁均开有管孔，管孔内均焊接有粉管31，粉管31的一端均螺纹套接有喷粉头19，分喷头19的端部内壁均焊接有匀化网20，粉管31的顶部均开有斜孔，斜孔内均焊接有进风管30，矩形管32的两侧外壁靠近两端位置均焊接有L形杆29，L形杆29的两个底端与熔铜炉28的两侧壁固定连接，在需要对铜液表面覆盖炭粉时，可以先将炭粉均匀的覆盖在铜板的两侧表面，随着电解铜板的熔化，炭粉可以均与的悬浮于铜液的上表面，以实现隔绝氧气，避免铜液在高温和氧气条件下氧化。
参照图8，一种上引法生产高纯度铜杆的方法，其是将电解铜板分别插放在铜板放置盒18内，将电解铜板缓慢插入到熔铜炉28内进行熔化，融化后的铜液进入到保温炉16中，保温继续加热一段时间后，进入到各结晶器10中进行快速结晶，生成铜杆，铜杆经导向牵引后由装盘设备装盘，铜杆经挤压、拉拔后得到铜排，铜杆经冷轧、拉伸后得到铜丝。
参照图1，在对利用熔铜炉28电解铜板进行熔化前，需要在铜板表面覆盖木炭粉。
工作原理：在使用时，利用电动夹爪23对电解铜板进行夹持，并利用电动伸缩杆8对电解铜板进行提升，电机带动横轴6转动，进而使得铜板移动到熔铜炉28进料口的正上方后，再利用电动伸缩杆8将电解铜板缓慢、持续的插入到熔铜炉28内进行熔化成铜液，电热管34提前对保温炉16进行预热到所需温度，熔化后的铜液经过连通管25进入到保温炉16内，经过保温炉16的提温后进入到各结晶器10中进行快速结晶，工作人员利用装盘设备的牵引力导向设备的导向对结晶成的铜杆上引、导向和装盘，上述中，保温炉16内的隔滤网35对铜液进行精细过滤，除去其中的炭渣，铜液从连通管25进入时，缓速块27降低其流速，保温炉16的底面为折形面，渣物会沉降在保温炉16底部较低的一侧，在需要对铜液表面覆盖炭粉时，炭粉喷洒基构将炭粉均匀的覆盖在铜板的两侧表面，随着电解铜板的熔化，炭粉可以均与的悬浮于铜液的上表面，以实现隔绝氧气，避免铜液在高温和氧气条件下氧化，喷洒前，将进风管30与加压后的气流连接，将粉管与炭粉添加设备连接，将在电动夹爪23和电动伸缩杆8将电解铜板吊放到熔铜炉28顶部并缓慢下落时，使得电解铜板逐渐穿过矩形管32的两排喷粉头19之间，随着电解铜板的下落，其将与喷粉头19形成相对移动炭粉在加压气流的作用下被推送到喷粉头19处，经过喷粉头19端部的匀化网20均匀分流后逐渐喷洒在电解铜板的表面。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，步骤如下：
S1：将电解铜板分别插放在上引法装置的铜板放置盒(18)内；
S2：将电解铜板缓慢插入到熔铜炉(28)内进行熔化；
S3：融化后的铜液进入到保温炉(16)中，保温继续加热一段时间后，进入到各结晶器(10)中进行快速结晶，生成铜杆；
S4：铜杆经导向牵引后由装盘设备装盘；
S5：铜杆经挤压、拉拔后得到铜排，铜杆经冷轧、拉伸后得到铜丝；
其中上引法装置，包括基板(1)、熔铜炉(28)和多个结晶器(10)，其特征在于，所述熔铜炉(28)的顶部外壁固定连接有防溅扩口管(33)，熔铜炉(28)顶部的进料口位于防溅扩口管(33)内，所述熔铜炉(28)的顶部设有炭粉喷洒机构，所述基板(1)的两侧外壁分别固定连接有第一立板(2)和第二立板(9)，第一立板(2)和第二立板(9)相对的一侧外壁靠近顶部位置开有轴孔，两个轴孔内通过轴承转动连接有同一个横轴(6)，横轴(6)外壁开有螺纹，横轴(6)靠近两端的外壁均固定连接有端板(4)，横轴(6)位于熔铜炉(28)的上方，所述横轴(6)的外壁螺纹套接有滑套(22)，滑套(22)的外壁固定连接有连接块(21)，连接块(21)的底端固定连接有上条(5)，所述上条(5)的底部外壁靠近两端位置均通过螺栓固定有电动伸缩杆(8)，电动伸缩杆(8)的底端通过螺栓固定有同一个下条(7)，下条(7)的底部外壁靠近两端位置均通过螺栓固定有电动夹爪(23)；所述炭粉喷洒机构包括矩形管(32)，矩形管(32)的两侧外壁均开有管孔，管孔内均焊接有粉管(31)，粉管(31)的一端均螺纹套接有喷粉头(19)，分喷头(19)的端部内壁均焊接有匀化网(20)，粉管(31)的顶部均开有斜孔，斜孔内均焊接有进风管(30)，矩形管(32)的两侧外壁靠近两端位置均焊接有L形杆(29)，L形杆(29)的两个底端与熔铜炉(28)的两侧壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述第一立板(2)靠近顶部的侧壁通过螺栓固定有机罩(3)，机罩(3)的内壁通过螺栓固定有电机，电机输出轴的外壁与横轴(6)的端部键连接。
3.根据权利要求2所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述基板(1)的顶部外壁焊接有四个立柱(17)，立柱(17)的顶端焊接有同一个铜板放置盒(18)，铜板放置盒(18)的顶部开有放置槽，放置槽的两侧内壁均焊接有多个隔块(24)。
4.根据权利要求3所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述熔铜炉(28)固定连接在基板(1)的顶部，基板(1)的顶部固定连接有保温炉(16)，保温炉(16)的进口端焊接有连通管(25)，保温炉(16)的一侧内壁还有多个圆杆(26)，圆杆(26)的一端焊接有同一个缓速块(27)，缓速块(27)位于靠近连通管(25)端部的位置，连通管(25)远离保温炉(16)的一端与熔铜炉(28)的内部连通，保温炉(16)的顶部开有多个吸液孔，保温炉(16)的一侧外壁通过螺栓固定有多个电热管(34)，保温炉(16)的底面为折形面结构，保温炉(16)的内壁焊接有隔滤网(35)。
5.根据权利要求4所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述基板(1)的顶部外壁焊接有安装架(11)，安装架(11)的顶部开有多个固定孔，结晶器(10)分别插接在固定孔内，结晶器(10)的石墨内衬管垂直穿插过吸液孔后位于保温炉(16)内。
6.根据权利要求1所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述基板(1)的顶部外壁焊接有两个支撑条(13)，支撑条(13)靠近顶端的侧壁均开有两个圆孔，位于上方的两个圆孔内通过轴承转动连接有同一个上导轴(14)，位于下方的两个圆孔内通过轴承转动连接有同一个下导轴(15)。
7.根据权利要求6所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述上导轴(14)的外壁焊接有多组环形的隔板(12)，每组隔板(12)的个数为二个，隔板(12)的底部外壁与下导轴(15)的弧面外壁接触。
8.根据权利要求1所述的一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺，其特征在于，所述S2步骤中，在利用所述熔铜炉(28)对电解铜板进行熔化前，需要在铜板表面覆盖木炭粉。
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