CN212870724U - 一种铜银合金高效熔炼装置 - Google Patents

Abstract

一种铜银合金高效熔炼装置，包括熔化炉、石墨坩埚、对石墨坩埚进行加热的石墨加热元件，石墨坩埚与石墨加热元件均设于熔化炉内，石墨坩埚内设有上引结晶器，底部设有流槽，流槽出口处设有水平结晶器，其特征在于：所述熔化炉外侧壁依次设有惰性气体保护腔、保温层和真空隔热层，惰性气体保护腔与熔化炉之间设有通气孔，通气孔内设有单向阀，惰性气体可从通气孔进入熔化炉内,本实用新型结构简单，设计巧妙，其惰性气体保护腔上通气孔能为熔化炉提供惰性气体，通气孔内设置单向阀，便于惰性气体充入熔化炉内，确保熔化炉内的液体不会进入惰性气体保护腔内。

Description

一种铜银合金高效熔炼装置

技术领域

本实用新型涉及铜合金熔炼技术领域，尤其是涉及一种铜银合金高效熔炼装置。

背景技术

由于电子产品的不断小型化，对微细电磁线的细径化同样也提出了更高的要求，不仅要求重量轻、直径小，还要求微细电磁线的功率增大，在绕制过程中不易断线。为了提高铜合金导体的安全张力又兼顾其它特性，要求铜合金导体不仅需要具有高强高导特性，还需要具有高韧性和优良的音频特性。

现有的超细同轴电缆是针对通讯终端产品(如手机天线、笔记本电脑、LED显示器、CCD摄像机等)微型化的要求开发出的微型数据传输同轴电缆及线束产品。超细同轴电缆也可用于医疗现场使用的超声波诊断装置的探测传输线。超细同轴电缆的关键技术在于铜合金导体，铜合金导体不仅要有均衡的抗拉强度、伸长率和导电率的综合性能，而且要有良好的可拉性。

此外，随着长脉冲磁场技术的发展，对磁场导体材料的性能也提出了更多新的要求，磁场导体材料需要同时具备高强度和高导电性的特点，从而能承受洛伦兹力和焦耳热。常用铜合金材料由于不具备高强高导特性，已不能满足磁场导体材料性能的要求。

对铜银合金导体的进一步研究，为上述的技术发展提供了一个可选的方案：铜银合金导体形变铜基原位复合材料可用作高脉冲磁场导体，通过调整铜银合金导体的中银的含量，可以获得不同导电性、软化温度以及强度等性能的铜银合金导体。

目前，例如申请号为CN201410184936.4的《用于熔铸生产高性能铜银合金的熔化炉、装置及其方法》其熔化炉吹搅装置的吹气孔仅仅为一根水平的气管，在没有吹气的时候，可能出现熔融液体从吹气孔流出。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供熔融液体不会从吹气孔流出的一种铜银合金高效熔炼装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铜银合金高效熔炼装置，包括熔化炉、石墨坩埚、对石墨坩埚进行加热的石墨加热元件，石墨坩埚与石墨加热元件均设于熔化炉内，石墨坩埚内设有上引结晶器，底部设有流槽，流槽出口处设有水平结晶器，所述熔化炉外侧壁依次设有惰性气体保护腔、保温层和真空隔热层，惰性气体保护腔与熔化炉之间设有通气孔，通气孔内设有单向阀，惰性气体可从通气孔进入熔化炉内，惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气中的一种或几种，更优选为选自氮气或氩气中的一种或两种；石墨加热元件排布在所述石墨坩埚的周边，采用对流和/或热辐射对所述石墨坩埚进行加热。

进一步，所述惰性气体保护腔顶部设有充气管，充气管外接充气装置，充气装置用于将惰性气体通入惰性气体保护腔内。

进一步，所述流槽为带锥度的流槽，流槽的出口处还设有石墨座，所述水平结晶器固定在所述石墨座上。

进一步，所述石墨座内设有吹气管，吹气管外接充气装置，充气装置可向石墨座内充入惰性气体。

进一步，所述石墨坩埚内设有石墨隔板和石墨缓冲隔板，石墨缓冲隔板将石墨坩埚内分为上部与底部；石墨隔板将石墨坩埚的上部分为至少两个腔室，所述上引结晶器设置在至少一个腔室内；石墨缓冲隔板上设有均匀分布的开孔，开孔的孔径大小和分布均可根据实际需要制备的铜银合金的加料大小及单重进行控制；两个腔室为加料腔与铸造腔，所述上引结晶器设于所述铸造腔内。加料腔与铸造腔底部相通，加料腔内的金属液可通过底部相通的部分进入所述铸造腔底部。

进一步，所述石墨缓冲隔板上设有均匀分布的开孔。

进一步，所述真空隔热层内设有隔热耐火棉。

进一步，所述保温层内设有保温棉。

熔化炉内还设有测温热电偶，测温热电偶用于测定熔化炉与石墨坩埚、石墨加热元件之间的温度；其中还采用PID调谐进行熔化炉内部温度控制，实现精准的炉温控制，制造程序参数采用PLC进行控制。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，设计巧妙，其惰性气体保护腔上通气孔能为熔化炉提供惰性气体，通气孔内设置单向阀，便于惰性气体充入熔化炉内，确保熔化炉内的液体不会进入惰性气体保护腔内。

附图说明

图1—为本实用新型结构示意图；

图中：1-熔化炉、2-石墨坩埚、21-上引结晶器、22-流槽、221-石墨座、222-水平结晶器、223-吹气管、23-石墨隔板、24-石墨缓冲隔板、3-石墨加热元件、4-惰性气体保护腔、41-通气孔、42-充气管、5-保温层、6-真空隔热层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

参照图1，本实施例的一种铜银合金高效熔炼装置，包括熔化炉1、石墨坩埚2、对石墨坩埚2进行加热的石墨加热元件3，石墨坩埚2与石墨加热元件3均设于熔化炉1内，石墨坩埚2内设有上引结晶器21，底部设有流槽22，流槽22出口处设有水平结晶器222，所述熔化炉1外侧壁依次设有惰性气体保护腔4、保温层5和真空隔热层6，惰性气体保护腔4与熔化炉1之间设有通气孔41，通气孔41内设有单向阀，惰性气体可从通气孔41进入熔化炉1内，惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气中的一种或几种，更优选为选自氮气或氩气中的一种或两种；石墨加热元件3排布在所述石墨坩埚2的周边，采用对流和/或热辐射对所述石墨坩埚2进行加热。

惰性气体保护腔4顶部设有充气管42，充气管42外接充气装置，充气装置用于将惰性气体通入惰性气体保护腔4内；流槽22为带锥度的流槽22，流槽22的出口处还设有石墨座221，所述水平结晶器222固定在所述石墨座221上；石墨座221内设有吹气管223，吹气管223外接充气装置，充气装置可向石墨座221内充入惰性气体。

石墨坩埚2内设有石墨隔板23和石墨缓冲隔板24，石墨缓冲隔板24将石墨坩埚2内分为上部与底部；石墨隔板23将石墨坩埚2的上部分为至少两个腔室，所述上引结晶器21设置在至少一个腔室内；石墨缓冲隔板24上设有均匀分布的开孔，开孔的孔径大小和分布均可根据实际需要制备的铜银合金的加料大小及单重进行控制；两个腔室为加料腔与铸造腔，所述上引结晶器21设于所述铸造腔内。加料腔与铸造腔底部相通，加料腔内的金属液可通过底部相通的部分进入所述铸造腔底部。

石墨缓冲隔板24上设有均匀分布的开孔，真空隔热层6内设有隔热耐火棉，保温层5内设有保温棉；熔化炉1内还设有测温热电偶，测温热电偶用于测定熔化炉1与石墨坩埚2、石墨加热元件3之间的温度；其中还采用PID调谐进行熔化炉1内部温度控制，实现精准的炉温控制，制造程序参数采用PLC进行控制。

本实用新型的工作原理及使用方法：本实用新型的充气装置未在图中画出，充气装置已属于现有技术，此处不做过多的赘述，石墨座221的内部放置水平结晶器222，石墨座221的一端放置在熔化炉1内，与带锥度流槽22出口紧密结合，一端在熔化炉1外，内部放置水平结晶器222，由于石墨座221的一半在所述熔化炉1内，温度较高，为防止氧化，需要由所述吹气管223吹入保护气氮气或氩气进行保护。

石墨坩埚2、石墨加热元件3、石墨缓冲隔板24和石墨隔板23的材质均采用高纯材质的石墨，可减少杂质含量侵入熔铸的合金中，并提高上述元件的高温抗氧化能力，从而保持高温强度。石墨缓冲隔板24，可用于减少石墨坩埚2内的加料(如金属块等)缓冲。

在使用前，首先打开吹气装置，通入惰性气体，惰性气体在熔化炉1内的压力在0.2～0.3Mpa，将水平结晶器222内放置引杆并密封固定，盖好炉盖，然后升温至1200～1300℃后，分批加入铜和银，待前一批全部熔化后再加入下一批，待液池覆盖石墨缓冲隔板24后，用石墨鳞片将金属液覆盖，待石墨鳞片的厚度20-30mm，再逐步加料，加好料后及时采用所述石墨鳞片将金属液覆盖；继续往熔化炉1中加料，加好料后及时采用金属液覆盖，待液面快达到距离石墨坩埚2上口50mm时停止加料，保温1小时后，开始水平连续铸造Φ12.5mm铜银合金杆。

分批加入的银、铜金属块会停留在石墨缓冲隔板24上，而不会直接进入石墨坩埚2的底部带锥度流槽22中，随着所加入的银、铜金属块慢慢熔化，熔化后所得的金属液会经石墨缓冲隔板24中的开孔由石墨坩埚2的上部进入石墨坩埚2的下部，随着石墨坩埚2中的加入的金属块以及其熔化的金属液不断增加，金属液填充所述石墨坩埚2下部以及所述石墨坩埚2上部中的加料腔与铸造腔，待金属液达到距离所述石墨坩埚2的上口50mm时，开始水平连续铸造。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种铜银合金高效熔炼装置，包括熔化炉(1)、石墨坩埚(2)、对石墨坩埚(2)进行加热的石墨加热元件(3)，石墨坩埚(2)与石墨加热元件(3)均设于熔化炉(1)内，石墨坩埚(2)内设有上引结晶器(21)，底部设有流槽(22)，流槽(22)出口处设有水平结晶器(222)，其特征在于：所述熔化炉(1)外侧壁依次设有惰性气体保护腔(4)、保温层(5)和真空隔热层(6)，惰性气体保护腔(4)与熔化炉(1)之间设有通气孔(41)，通气孔(41)内设有单向阀，惰性气体可从通气孔(41)进入熔化炉(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述惰性气体保护腔(4)顶部设有充气管(42)，充气管(42)外接充气装置，充气装置用于将惰性气体通入惰性气体保护腔(4)内。

3.根据权利要求1所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述流槽(22)为带锥度的流槽(22)，流槽(22)的出口处还设有石墨座(221)，所述水平结晶器(222)固定在所述石墨座(221)上。

4.根据权利要求3所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述石墨座(221)内设有吹气管(223)，吹气管(223)外接充气装置，充气装置可向石墨座(221)内充入惰性气体。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述石墨坩埚(2)内设有石墨隔板(23)和石墨缓冲隔板(24)，石墨缓冲隔板(24)将石墨坩埚(2)内分为上部与底部；石墨隔板(23)将石墨坩埚(2)的上部分为至少两个腔室，所述上引结晶器(21)设置在至少一个腔室内。

6.根据权利要求5所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述石墨缓冲隔板(24)上设有均匀分布的开孔。

7.根据权利要求1～4任一项所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述真空隔热层(6)内设有隔热耐火棉。

8.根据权利要求1～4任一项所述的一种铜银合金高效熔炼装置，其特征在于：所述保温层(5)内设有保温棉。

Images