CN201062921Y - 节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于“上引连铸法”生产无氧铜及铜合金的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，它是由上下炉体及倾炉装置组成，上炉体内炉膛耐火砖隔墙分隔成上引区、静化区和熔化区三个体积大小不同的相通区域，在熔化区和静化区之间隔墙上距底部1/3处开有与底部成45°角的通道，45°角开口朝向熔化区，在静化区和上引区之间的隔墙底部开有通道，在上引区底部设有一个下炉体，内置小功率感应器，在熔化区和静化区底部合设一个下炉体，内置大功率感应器，两只感应器次级线圈均采用变截面熔沟。该设备使铜液以潜流形式流动，提高了铜液质量，降低了产品能耗，提高了再次起熔的成功率，延长了炉子寿命，降低了生产成本。

Description

节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉

技术领域

本实用新型节涉及一种用于“上引连铸法”生产优质无氧铜及铜合金的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，特别是涉及一种节能、连续铸造多元复杂铜合金、生产灵活的工频感应组合电炉。

背景技术

目前国内采用“上引连铸法”生产无氧铜及铜合金的企业主要采用各自独立的电炉组合在一起，或者组合电炉采用几个功率大小相同的感应器，而且均采用敞开式熔炼，熔炼时不仅功率分配不合理，产品吨位能耗大，而且铜液在熔炼、上引、转移过程中容易吸气、氧化、造渣，导致铸杆产生充气、花芯、夹杂、空芯等缺陷，严重影响铸杆质量，尤其不适用于生产多元复杂铜合金产品。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种潜流形式流动，提高铜液质量，降低产品能耗，提高再次起熔成功率，延长炉子寿命，降低生产成本的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，特别适用于多元复杂铜合金的连铸。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉它是由上下炉体及倾炉装置组成，上炉体包括外壳体支架、炉盖、石英砂、耐火砖、硅酸铝纤维板，外壳体安装在支架上，硅酸铝纤维板铺垫于外壳体的内表面，外层耐火砖沿外壳体周向砌筑，里层耐火砖围成炉膛，在里外两层耐火砖之间填充石英砂；上炉体炉膛被炉膛内的两堵耐火砖隔墙分隔成上引区、静化区和熔化区三个体积大小不同的相通区域，在熔化区和静化区之间的隔墙上距底部1/3处开有与底部成45°角的通道，45°角的开口朝向熔化区，在静化区和上引区之间的隔墙底部开有通道，各区除了通过通道相通外，上引区和静化区处于密封状态；下炉体由熔沟箱以及放置在熔沟箱内的感应器组成，感应器包括熔沟和设置在熔沟内的铁芯、线圈和水套，下炉体装在上炉体底部，在上引区底部联接一个下炉体，在熔化区和静化区底部共同联接一个下炉体；外壳体连接倾炉装置，可使炉体沿其水平面对称线左右各转动0°-45°。

原材料阴极铜等从熔化区炉口加入，在熔化区和静化区合用的感应器作用下熔化、升温，通过处于在铜液液面以下隔墙上的通道流转到静化区和上引区，并在上引区结晶器内结晶，由牵引机引出而获得符合生产要求的铸坯。

该组合电炉有以下优点：

(1)本设备根据铜合金熔化、升温需要功率大，而上引(保温)所需功率相对较小的情况采用功率大小不等的两只感应器，并合理设计各区尺寸，使两只感应器所产生的电能与各区铜液熔炼、升温、保温所需要的热能相平衡，不仅保证了熔化速率，还保证了上引区铜液温度相对恒定，提高了生产稳定性与铸杆质量，同时大大降低了产品吨位能耗，节约了能源，延长了炉子寿命，降低了生产成本。

(2)本设备熔化区与静化区之间的通道位于隔墙上距上炉体下底部1/3处，与底面成45°角，开口朝向熔化区，这样原材料所夹带的杂质以及熔化过程中产生的氧化夹杂等就不容易进入静化区；静化区与上引区之间的通道位于隔墙下端，这样使铜液在静化区内流转过程中夹杂上浮，中下部为较纯净的液体流入上引区，同时形成了上下对流的流动方式，增加铜液流动路程，使铜液中成分变得均匀，铜液从隔墙底部流入上引区，减少上引区铜液的波动，使上引区内铜液成分和温度趋于一致，从而显著提高了铜合金铸杆的质量。

(3)本设备在生产过程中，三区均覆盖厚木炭，同时静化区和上引区(保温区)处于密封状态，并充入循环保护气体，使铜、合金元素等原材料在熔铸过程中不容易产生氧化、烧损，保证了铜合金铸杆成分的准确性与均匀性。

(4)本设备感应器次级线圈为变截面熔沟，铜液在熔沟内形成单向流动，热变换加强，熔沟与熔池间温差减少，同时形成对流搅拌，在提高铜液温度、成分均匀性，改善铜液质量的同时提高了感应器效率，降低了能耗。另外还可以避免由于等截面熔沟底部容易集渣、堵塞而造成的断沟事故，提高了电炉寿命，大大降低了生产成本和劳动强度。

(5)本组合电炉带有倾炉装置，使炉体可以沿其水平面对称线左右各转动45°角度，提高了电炉在停炉后再次起熔的成功率，提高了电炉寿命，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图1中，炉盖1、2、3，外壳体4，支架5，硅酸铝纤维板6，外层耐火砖7，内层炉膛砖8，石英砂9，隔墙砖10、11，熔化区12，静化区13，上引区14，通道15、16，熔沟箱17，石棉板18，外层石英砂19，熔沟20，铁芯21，感应线圈22，水套23，内层石英砂24，熔沟箱25，石棉板26，外层石英砂27，熔沟28，铁芯29，线圈30，水套31，内层石英砂32，倾炉装置33。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如附图1所示，它是由上下炉体和倾炉装置组成，上炉体包括炉盖1、2、3、外壳体4、支架5、硅酸铝纤维板6、外层耐火砖7、内层炉膛砖8、石英砂9、隔墙砖10、11，外壳体4安装在支架5上，硅酸铝纤维板6贴于外壳体4内表面，沿外壳体4的内侧在底面石英砂层上砌有耐火砖层7；在耐火砖层7所围成的区域内部由耐火层砖8围成炉膛，耐火层砖7和耐火层砖8之间填充石英砂9；炉膛被隔墙砖10和11分成熔化区12、静化区13、上引区14三个区域，三个区域体积比为2∶1∶4；熔化区12和静化区13之间由通道15相连，通道15与底部成45°角，45°角开口朝向熔化区；静化区13和上引区14之间由通道16相连，通道16位于隔墙11底部，在三个区域的顶部分别设有炉盖1、2、3。熔化区和静化区底部共同联接的下炉体包括熔沟箱17、石棉板18、外层石英砂19、300kg熔沟20、口字铁芯21、感应线圈22、水套23、内层石英砂24；与上引区底部联接的下炉体包括熔沟箱25、石棉板26、外层石英砂27、150kg熔沟28、铁芯29、线圈30、水套31、内层石英砂32。熔沟箱17、25内层贴有一层石棉板18、26，最内层为铁芯21、29，铁芯21、29外层为一次感应线圈22、30，线圈22、30外层为水冷护套23、31，护套23、31外围采用石英砂24、32保护，再向外就是二次短路线圈300kg变断面熔沟20和150kg变断面熔沟28，倾炉装置33位于炉体熔化区12的一侧，当一次线圈22、30中通有交流电后产生了交变磁场，熔沟20、28在交变磁场作用下产生巨大的感应电流，并转化为热能使熔沟温度升高，并熔化加入熔化区12的各种原材料，原材料熔化后由隔墙11上通道15进入静化区13，并在300kg变断面熔沟20作用下形成对流现象，即先向上流至液面然后再向下流动并通过通道16进入上引区14，在上引区150kg变断面熔沟28作用下，铜液各处温度和成分趋于一致，最终在真空负压状态下，通过结晶器结晶，由牵引机引出而获得高质量的铜合金铸杆。

Claims (6)

1.一种节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，它是由上下炉体及倾炉装置组成，上炉体包括外壳体(4)、支架(5)、炉盖(1)(2)(3)、石英砂(9)、耐火砖(7)(8)、硅酸铝纤维板(6)，外壳体(4)安装在支架(5)上，硅酸铝纤维板(6)铺垫于外壳体(4)的内表面，外层耐火砖(7)沿外壳体周向砌筑，里层耐火砖(8)围成炉膛，在里外两层耐火砖之间填充石英砂(9)，下炉体由熔沟箱(17)(25)以及放置在熔沟箱内的感应器组成，感应器包括熔沟(20)(28)和设置在熔沟内的铁芯(21)(29)、线圈(22)(30)和水套(23)(31)，下炉体装在上炉体底部，其特征是：上炉体炉膛被炉膛内的两堵耐火砖隔墙(10)(11)分隔成上引区(14)、静化区(13)和熔化区(12)三个体积大小不同的相通区域，在上引区(14)底部联接一个下炉体，在熔化区(12)和静化区(13)底部共同联接一个下炉体。

2.根据权利要求1所述的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，其特征是：在熔化区(12)和静化区(13)之间的隔墙(10)上距底部1/3处开有与底部成45°角的通道(15)，45°角的开口朝向熔化区(12)；在静化区(13)和上引区(14)之间的隔墙(11)底部开有通道(16)。

3.根据权利要求1所述的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，其特征是：与上引区(14)底部联接的下炉体是将一个功率小的感应器置于一熔沟箱(25)内，与熔化区(12)和静化区(13)底部联接的下炉体是将一个功率大的感应器置于一熔沟箱(17)内。

4.根据权利要求1所述的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，其特征是：两只感应器的次级线圈均为变截面熔沟。

5.根据权利要求1所述的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，其特征是：各区除了通过通道(15)(16)相通外，上引区(14)和静化区(13)处于密封状态。

6.根据权利要求1所述的节能型潜流式上引连铸工频感应组合电炉，其特征是：外壳体(4)连接倾炉装置(33)，可使炉体沿其水平面对称线左右各转动0°-45°。

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