CN1403230A - 在电磁场下铜液脱氧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于铜液连铸中电磁脱氧方法。结晶器14内和热帽5内有含脱氧剂材料的衬套6，在连铸过程中对结晶器14内和热帽5中铜液施加交变电磁场。发明主体由热帽结晶器14、结晶器内壁9、电磁线圈8和13、含脱氧剂的衬套6和冷却水出水孔11所构成。
Description
本发明涉及一种用电磁场在连铸中脱除铜液中氧的方法。
铜液中氧是有害杂质元素，须加以去除。在无氧铜中更是要求很低的氧含量。脱除铜液中的氧的方法主要有真空熔铸、木炭覆盖、青木脱氧等。但真空法效率低，设备投资大，成本高；木炭覆盖法的脱氧效率较低；青木脱氧法增加氢含量，脱氧效率也较低。除真空熔铸法，其他方法均存在浇注过程中易于产生二次氧化的问题。使得铜液中的氧含量增加。
本发明的原理是：在连铸结晶器中，施加交变电磁场和脱氧剂，使得铜液凝固界面变得平整，使得此处析出气体和夹杂物易于排除；电磁场还加速夹杂物和气体的传输及其与脱氧剂的反应，因而加速氧的排除；结晶器中的铜液在脱氧后随即被冷却凝固，避免了二次氧化。
本发明的目的是这样实现的：在连铸结晶器的上端加装耐热保温的热帽，热帽的内衬材料中含有脱氧剂；或者在结晶器内镶有含脱氧剂的衬套；在热帽和结晶器内壁的外侧装有电磁线圈，其中通有交变电流，向热帽和结晶器中的铜液施加交变电磁场；电磁场的频率在1Hz至30000Hz之间；结晶器内壁可为切缝分瓣结构，也可为无切缝的整体结构；铜液中的氧将与内衬中的脱氧剂反应，其产物从铜液中浮出，因而氧从铜液中脱除；脱氧剂为与氧亲和能力高于铜的物质，使得铜液中氧脱除。在铜液凝固时，受电磁场力作用，凝固界面趋于平坦，使得因凝固界面上溶质再分配过程而排向液体的氧易于脱离界面，有利于其排除；电磁力也使析出的氧加速从凝固界面迁移，因而促进氧的快速扩散脱除；电磁力也加速氧与脱氧剂的反应；同时，电磁场力还加速氧化产物的上浮。铜液在凝固前经过电磁场强化下的脱氧过程，随即凝固，避免了二次氧化；不断从结晶器上部补充铜液，同时将凝固部分拉出结晶器，从而连铸出低氧含量的铜坯。
图1是本发明提出的铜液连铸电磁脱氧方法图。图2是一种有内衬套结晶器的连铸电磁脱氧装置图。图3是结晶器内壁的结构图。
下面结合图1至图3详细说明依据本发明的基本原理及工作情况。
本发明的主要结构为连铸结晶器14、热帽5和电磁感应线圈8。热帽5内腔嵌有含有脱氧剂的衬套6，衬套外包有耐火隔热保温材料7，在热帽5的周围设置电磁感应线圈8，其中通入交变电流，电流频率从1Hz至30000Hz。电磁感应线圈与热帽为绝缘接触。结晶器内壁9的材料可为铜及其合金、不锈钢、铝及其合金、耐火材料等，沿其纵向可有多条切缝，以使交变电磁场透过。在结晶器内壁9外设置电磁感应线圈13，其中通有交变电流，其频率从1Hz至30000Hz。电磁感应线圈13与结晶器内壁9为绝缘接触或存在一定空隙。结晶器下端有喷水孔或缝隙11，以冷却铸坯12和结晶器中铜液15，使之凝固。连铸时，在中间包1内的铜液2在塞棒3的控制下，经由水口4进入结晶器14中，并使之充满热帽5，铜液15的上表面覆盖碳粉16等，以避免再次氧化；铜液15与含有脱氧剂的内衬6反应，并受到通有交变电流的电磁线圈8和13所产生的交变磁场的作用，使得所含的氧和夹杂物被脱除，结晶组织细化，并在结晶器14中冷却凝固形成铸坯12，牵引机构将铸坯拉出结晶器14，同时从中间包1通过水口4向结晶器14和热帽5中补充铜液，由此形成连续铸造过程。
本发明的另一种结构为图2所示。在电磁结晶器14的内壁9上镶嵌含脱氧剂的内衬套6，结晶器内壁9上有数条纵向缝隙，以使交变磁场透过而作用到结晶器14内的铜液15上，感应线圈13中通有交变电流，使之产生交变电磁场，对结晶器14内的铜液15产生脱氧和去除夹杂物的作用。铜液15上表面覆盖碳粉16，以避免铜液氧化。图3表示结晶器内壁的结构，其上有多条纵向切缝19或斜向切缝18或折线切缝20。
Claims (5)
1.一种脱除铜液中氧的方法，其特征在于：在连铸过程中在结晶器内脱除铜液中氧；脱氧后的铜液就地凝固，避免铜液传输过程中的增氧。
2.根据权利要求1提出的脱氧方法，其特征在于：在结晶器中使用含脱氧剂的材料脱除铜液中氧；脱氧剂材料可制成结晶器内衬套，与结晶器内壁成镶嵌接触或罗纹接触；也可制成网状放于结晶器内。
3.根据权利要求1提出的脱氧方法，其特征在于：采用交变电磁场改善铜液凝固状况，加速铜液中氧的脱除；电磁场的频率在1Hz至30000Hz之间。
4.一种铜液连铸中具有脱氧作用的电磁结晶器14，其特征在于：在结晶器内壁9上有含脱氧剂材料的衬套6；结晶器内壁有贯穿壁厚的切缝19，切缝与结晶器的纵轴方向成一定角度，角度处于0°至±180°之间；结晶器内壁外侧绕有可通入电流的线圈13。
5.一种铜液连铸中具有脱氧作用的热帽电磁结晶器，其特征在于：在热帽5和结晶器内壁9上有含脱氧剂材料的衬套6；热帽5和结晶器内壁9外侧均绕有可通入电流的线圈13；结晶器内壁9有贯穿壁厚的切缝19，切缝与结晶器的纵轴方向成一定角度，角度处于0°至±180°之间。
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| CN 01126715 CN1403230A (zh) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 在电磁场下铜液脱氧方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100333861C (zh) * | 2005-09-13 | 2007-08-29 | 上海大学 | 高温度梯度逐层凝固连铸方法及其连铸结晶器系统 |
| CN103122414A (zh) * | 2011-11-18 | 2013-05-29 | 沈阳中德工具有限公司 | 分体式高效节能电渣精炼炉 |
| CN110777281A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-11 | 金川集团股份有限公司 | 一种白铜合金圆锭的生产方法 |
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2001
- 2001-09-11 CN CN 01126715 patent/CN1403230A/zh active Pending
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