CN1325673C - 利用废旧紫铜生产无氧铜的装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，属于金属冶炼领域。本发明包括：熔炼炉、流槽、保温炉、吹氧装置、除渣装置、过滤脱氧装置，其连接关系为：熔炼炉和保温炉都采用工频感应加热，它们通过熔炼炉底部的流槽相通，吹氧装置悬浮于熔炼炉中，除渣装置设置于流槽的两端，过滤脱氧装置浸没于保温炉，并紧靠流槽的端部。本发明装置简单，成本低廉，无污染。采用熔剂净化技术和泡沫陶瓷过滤板两级过滤，去除氧化物夹渣；采用碳化硅结合氮化硅材料作为过滤器框架，内部充填块状煅烧木炭作为过滤介质的过滤脱氧装置对熔体脱氧，使熔体中氧含量降至10ppm，甚至5ppm以下，制品的电阻率不大于0.017241Ω·mm2·m-1。

Description

利用废旧紫铜生产无氧铜的装置
技术领域
本发明涉及的是一种生产无氧铜的装置，特别是一种利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，属于金属冶炼领域。
背景技术
目前，无氧铜的生产对原料的要求很高，表面无铜豆和开花粒子的优质阴极铜板，切除挂耳后方可使用。其生产工艺为：工频炉还原气氛熔炼(木炭覆盖)-保温(石墨粉覆盖)-上引铸造-半成品或成品。废旧紫铜生产无氧铜的方法主要有两类：一是传统的间接利用，即将废旧紫铜熔炼成阳极铜，电解成阴极铜后再使用。这种间接利用工序复杂、周期长、能耗高而且造成环境污染；二是直接利用。经检索，中国专利申请号为96102876.9，公开号为CN1162648A，该专利中将废旧紫铜分拣打包后投入专用的紫杂铜熔炼炉，同时加入铜稀土合金净化熔体，然后再通过流槽将熔体引入无氧铜熔炼系统，再进行熔炼、保温和浇注。该装置必须另配备一台专用的紫杂铜熔炼炉，能耗大，而且采用铜稀土净化熔体所产生的夹杂不能有效排除。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，使其具有结构简单、操作方便、成本低廉、适用性广等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明装置包括：熔炼炉、流槽、保温炉、吹氧装置、除渣装置、过滤脱氧装置。其连接关系为：熔炼炉和保温炉都采用工频感应加热，它们通过熔炼炉底部的流槽相通；吹氧装置悬浮于熔炼炉中；除渣装置安装于流槽的两端，过滤脱氧装置浸没于保温炉，并紧靠流槽的端部。熔炼炉采用中性熔剂覆盖，保温炉采用石墨粉覆盖。
吹氧装置由石墨管、多孔塞头、软管和供气部分构成，石墨管一端和多孔塞头通过螺纹连接，另一端通过软管与供气部分相连，石墨管的下端和多孔塞头浸没于熔炼炉内熔体中，向熔体内吹氧，使熔体中的杂质氧化。
除渣装置由两块安装在流槽两端的泡沫陶瓷过滤板组成，过滤板的孔径在50-10ppi(每平方英寸的孔洞数)范围内变动，其中一块过滤板的孔径较大，另一块过滤板的孔径较小，它们对不同尺寸的非金属夹杂分级捕获。
过滤脱氧装置由过滤箱体和过滤介质组成，过滤介质封装于过滤箱体的内腔中，过滤箱体由石墨或炭化硅结合氮化硅陶瓷材料制作，其左右侧壁和底面开有直径5～30mm的通孔，以便熔体进出箱体，过滤介质的主要成分为块状的煅烧木炭，熔体在木炭块之间的间隙内流动。
工作时，吹氧装置向熔炼炉内的熔体中鼓入压缩空气或富氧空气，熔体中的铜首先氧化为氧化亚铜，氧化亚铜再将其它的杂质元素进一步氧化，由于大部分杂质氧化物的密度小于液态铜，因此它们逐渐上浮至溶池表面，并与熔剂发生造渣反应形成熔渣。少量粘度较大的氧化物，悬浮于熔体中，在熔炼炉和保温炉的压力差作用下，熔体流经较粗过滤板、流槽和较细的第二过滤板，此时较大的夹杂物被第一过滤板捕获，较小的夹杂物被第二过滤板捕获，因此保证了进入保温炉的熔体中，除氧以外的其它杂质元素含量满足成分要求。含大量氧的熔体流经过滤脱氧装置时，脱氧反应迅速进行，过滤后的熔体中氧浓度不超过10ppm，甚至降到5ppm以下。
本发明装置简单，成本低廉，无污染。采用熔剂净化技术和泡沫陶瓷过滤板两级过滤，去除氧化物夹渣；采用碳化硅结合氮化硅材料作为过滤器框架，内部充填块状煅烧木炭作为过滤介质的过滤脱氧装置对熔体脱氧，使熔体中氧含量降至10ppm，甚至5ppm以下，制品的电阻率不大于0.017241Ω.mm2.m-1。
附图说明
图1本发明结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：熔炼炉1、流槽2、保温炉3、吹氧装置(由多孔塞头4、石墨管7、软管10和供气部分9组成)、除渣装置5、过滤脱氧装置6。其连接关系为：熔炼炉1和保温炉3都采用工频感应加热，它们通过熔炼炉1底部的流槽2相通；吹氧装置中的多孔塞头4悬浮于熔炼炉1中；除渣装置设置于流槽2的两端，过滤脱氧装置浸没于保温炉3，并紧靠流槽2的端部。
熔炼炉1采用中性熔剂11覆盖，保温炉3采用石墨粉8覆盖。
吹氧装置由石墨管7、多孔塞头4、软管10和供气部分9构成，石墨管7一端和多孔塞头4通过螺纹连接，另一端通过软管10与供气部分9相连，石墨管7的下端和多孔塞头4浸没于熔炼炉1内熔体中。
除渣装置由两块安装在流槽两端的泡沫陶瓷过滤板12组成，过滤板的孔径在50-10ppi范围内变动，前端泡沫陶瓷过滤板12的孔径较大，后端泡沫陶瓷过滤板12的孔径较小。
过滤脱氧装置由过滤箱体14和过滤介质13组成，过滤介质13封装于过滤箱体14的内腔中，过滤箱体14由石墨或炭化硅结合氮化硅陶瓷材料制作，其左右侧壁和底面开有直径5～30mm的通孔，以便熔体进出箱体，过滤介质13的主要成分为块状的煅烧木炭，熔体在木炭块之间的间隙内流动。

Claims (5)

1、一种利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，包括：熔炼炉(1)、流槽(2)、保温炉(3)、吹氧装置(4，7，9，10)、除渣装置(5)、过滤脱氧装置(6)，其特征是，其连接关系为：熔炼炉(1)和保温炉(3)都采用工频感应加热，它们通过熔炼炉(1)底部的流槽(2)相通，吹氧装置中的多孔塞头(4)悬浮于熔炼炉(1)中，除渣装置(5)设置于流槽(2)的两端，过滤脱氧装置(6)浸没于保温炉(3)，并紧靠流槽(2)的端部。
2、根据权利要求1所述的利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，其特征是，熔炼炉(1)采用中性熔剂(11)覆盖，保温炉(3)采用石墨粉(8)覆盖。
3、根据权利要求1所述的利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，吹氧装置由石墨管(7)、多孔塞头(4)、软管(10)和供气部分(9)构成，石墨管(7)一端和多孔塞头(4)通过螺纹连接，另一端通过软管(10)与供气部分(9)相连，石墨管(7)的下端和多孔塞头(4)浸没于熔炼炉(1)内熔体中。
4、根据权利要求1所述的利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，其特征是，除渣装置由两块安装在流槽两端的泡沫陶瓷过滤板(12)组成，过滤板的孔径在50-10ppi范围内变动，前端泡沫陶瓷过滤板(12)的孔径较大，后端泡沫陶瓷过滤板(12)的孔径较小。
5、根据权利要求1所述的利用废旧紫铜生产无氧铜的装置，其特征是，过滤脱氧装置由过滤箱体(14)和过滤介质(13)组成，过滤介质(13)封装于过滤箱体(14)的内腔中，过滤箱体(14)由石墨或炭化硅结合氮化硅陶瓷材料制作，其左右侧壁和底面开有直径5～30mm的通孔，过滤介质(13)的成分为块状的煅烧木炭，熔体在木炭块之间的间隙内流动。
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