CN202047116U - 无氧铜连续除气铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无氧铜连续除气铸造装置，属于有色金属铸造技术领域。包括熔炼炉、保温炉，其特征在于：结晶器设置于保温炉内，在熔化炉与保温炉之间设有隔仓，隔仓由依次排列的第一隔仓、第二隔仓、第三隔仓组成，熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，在第二隔仓内安装有除气装置。本实用新型通过在熔化炉和保温炉之间增设隔仓，隔仓内安装除气装置，流沟和结晶器前端内安装过滤装置，生产的无氧铜氧含量低和导电率高，氧含量≤5ppm，导电率≥101%IACS。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种无氧铜连续除气铸造装置，属于有色金属铸造技术领域。
背景技术：
无氧铜因为具有高导电性、高导热性及良好的抗氢脆性和优良的加工性能和焊接性能，被广泛应用于电工、电子、通讯和电真空器件等领域。但是，铜在高温熔炼时容易“吸气”，与氧结合形成氧化亚铜，凝固结晶后氧化亚铜分布于晶界处，铜中氧含量的升高使铜的导电率下降，不能达到100%以上的导电率。
无氧铜对氧含量有严格的要求，如果氧含量高，对产品质量有下列不利的影响：
1.与铜生成Cu2O脆性相，形成Cu-Cu2O共晶体，以网络组织分布在晶界上，导致铜杆的机械性能下降，在后续加工中容易造成断裂现象。
2.导致无氧铜杆导电率下降。
3.在氢气中退火时产生裂纹或气泡。
采用常规的熔炼铸造方法生产的纯铜材料中氧含量一般大于50ppm，而随着电工、电子、通讯等行业的发展，尤其是电真空器件等使用的高纯度高导电低氧含量的铜材，则要求氧含量≤5ppm，导电率大于101%IACS。
目前无氧铜的生产方法主要有以下三种：
第一种：真空炉熔炼。真空熔炼是将熔炼炉及铸造设备设置在密闭钢壳内，然后抽真空，使铜的熔炼和铸造保持在真空状态下进行，以达到隔绝空气和排氧的目的，但这种方法设备复杂，操作不便，成材率较低，不宜形成连续化大批量的生产。
第二种：半连续铸造非真空炉熔炼。这种方法是将高温铜液从熔炼炉转注流槽，再通过流槽进入保温炉，在这过程中，高温铜液可能暴露在空气中，很容易吸气，质量不稳定。
第三种：上引连续铸造。上引法生产无氧铜是采用常规的熔炼炉将铜熔化后，牵引杆由上自下通过牵引装置的夹紧辊和石墨管结晶器后插入铜液中，然后夹紧辊夹紧，利用牵引装置将牵引杆自下而上按照一定的速度进行牵引将铜提出并通过石墨管结晶器凝固结晶，由于铜凝固结晶时收缩，形成瞬间的负压，利于铜液凝固时氧的排放，而实现降低氧的目的。但是该方法仅能有限的将氧含量控制在10ppm左右，不能降低到5ppm以下。
有基于此，作出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型提供一种能显著降低无氧铜氧含量和铸造成本的无氧铜连续除气铸造装置。
本实用新型采取的技术方案如下：
一种无氧铜连续除气铸造装置，包括熔炼炉、保温炉，其特征在于：结晶器设置于保温炉内，在熔化炉与保温炉之间设有隔仓，隔仓由依次排列的第一隔仓、第二隔仓、第三隔仓组成，熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，在第二隔仓内安装有除气装置。
优选地：
在流沟内和结晶器的前端安装过滤装置。过滤装置包括陶瓷过滤网和包覆于陶瓷过滤网上的石墨护套。
在结晶器的前端安装有陶瓷过滤网，石墨护套包覆于结晶器及陶瓷过滤网上。
本实用新型具有以下有益效果：通过在熔化炉和保温炉之间增设隔仓，隔仓内安装连续除气装置，流沟和结晶器前端内安装过滤装置，生产的无氧铜氧含量低和导电率高，氧含量≤5ppm，导电率≥101%IACS。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型除气装置的结构示意图；
图3为本实用新型带过滤装置的结晶器的结构示意图。
具体实施方式：
如图1、图2所示，本实用新型的无氧铜连续除气铸造装置，包括熔炼炉1、保温炉2，结晶器7设置于保温炉2内，在熔化炉1与保温炉2之间设有隔仓，隔仓由依次排列的第一隔仓51、第二隔仓52、第三隔仓53组成，熔化炉1、隔仓和保温炉2之间通过流沟6相连，流沟6底高出炉底400mm，可促进铜液流动的均匀性，可以起到除渣的效果。在第二隔仓52内安装有除气装置3，通过除气装置3向铜液内充入99.996%的氩气或氮气，除气装置3采用受控的旋转石墨轴和转子，将计量的氩气或氮气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的，气源出口压力0.5MPa，流量1～1.25Nm3/n，转子转速控制在50～150r/min。另一方面，本实用新型通过将除气装置安装在第二隔仓52内，通过第一隔仓51、第二隔仓52、第三隔仓53的流沟连通，不仅可保证充分的除气和脱氧效果，还可以保证保温炉液面的稳定性。进一步地，本实用新型通过在流沟6内和结晶器7的前端安装过滤装置，过滤装置包括陶瓷过滤网9和包覆于陶瓷过滤网9上的石墨护套8。如图3所示的实施例中，过滤装置包括在结晶器7的前端安装有陶瓷过滤网9，石墨护套8包覆于结晶器7及陶瓷过滤网9上，这样，通过过滤装置，可在上引铜杆时有效地起到除渣的效果，从而提高产品的纯度。
Claims (3)
1.一种无氧铜连续除气铸造装置，包括熔炼炉、保温炉，其特征在于：结晶器设置于保温炉内，在熔化炉与保温炉之间设有隔仓，隔仓由依次排列的第一隔仓、第二隔仓、第三隔仓组成，熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，在第二隔仓内安装有除气装置。
2.根据权利要求1所述的一种无氧铜连续除气铸造装置，其特征在于：在流沟内和结晶器的前端安装过滤装置，过滤装置包括陶瓷过滤网和包覆于陶瓷过滤网上的石墨护套。
3.根据权利要求2所述的一种无氧铜连续除气铸造装置，其特征在于：在结晶器的前端安装有陶瓷过滤网，石墨护套包覆于结晶器及陶瓷过滤网上。
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