一种单晶导电铜杆熔炼装置 |
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| 申请号 | CN201710645102.2 | 申请日 | 2017-08-01 | 公开(公告)号 | CN107354508A | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
| 申请人 | 尚成荣; | 发明人 | 尚成荣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种单晶导电 铜 杆熔炼装置，包括上引 连铸 熔料炉和封闭混合熔料炉；所述封闭混合熔料炉的顶部设置有熔料炉封闭顶盖，所述熔料炉封闭顶盖上设置有还原气体排出管，所述封闭混合熔料炉的底部设置有还原气体鼓入管、熔融铜液导 流管 和导流管密封导套，所述熔融铜液导流管的下端位于所述上引连铸熔料炉中熔融铜液的液面下方；所述熔融铜液导流管匀速下降，使所述封闭混合熔料炉中的熔融铜液匀速流入所述上引连铸熔料炉中，且单位时间内所述熔融铜液导流管中流过的熔融铜液 质量 与单位时间内上引结晶器中流过的熔融铜液总质量相等。本发明能够实现单晶导电铜材中特定配方组成的添加成分的均匀添加和融合。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种单晶导电铜杆熔炼装置，其特征在于：包括上引连铸熔料炉和封闭混合熔料炉（1）；所述上引连铸熔料炉包括顶部开口设置的加热熔融加料腔（2）和封闭设置的加热上引结晶腔（3），所述加热熔融加料腔（2）和所述加热上引结晶腔（3）水平连通，所述加热上引结晶腔（3）内竖直设置有若干上引结晶器（4），若干所述上引结晶器（4）的下端位于所述加热上引结晶腔（3）内，若干所述上引结晶器（4）的上端连接连铸机头；所述封闭混合熔料炉（1）设置于所述加热熔融加料腔（2）的上方，且所述封闭混合熔料炉（1）的顶部设置有熔料炉封闭顶盖（5），所述熔料炉封闭顶盖（5）上设置有还原气体排出管（6），所述封闭混合熔料炉（1）的底部设置有还原气体鼓入管（7）、熔融铜液导流管（8）和导流管密封导套（9），所述熔融铜液导流管（8）竖直设置于所述导流管密封导套（9）中，所述熔融铜液导流管（8）的上端位于所述封闭混合熔料炉（1）中，所述熔融铜液导流管（8）的下端位于所述加热熔融加料腔（2）中熔融铜液的液面下方；所述熔融铜液导流管（8）匀速下降，使所述封闭混合熔料炉（1）中的熔融铜液匀速流入所述加热熔融加料腔（2）中，且单位时间内所述熔融铜液导流管（8）中流过的熔融铜液质量与单位时间内若干所述上引结晶器（4）中流过的熔融铜液总质量相等，使所述加热熔融加料腔（2）中的熔融铜液的液面高度保持恒定。 |
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| 说明书全文 | 一种单晶导电铜杆熔炼装置技术领域[0001] 本发明涉及一种铜加工设备技术领域，特别是一种单晶导电铜杆熔炼装置。 背景技术[0002] 单晶导电铜材是相对于多晶导电铜材而言的一种新型导体材料，由于在金属微观结构中取消了横向晶界，从而可以显著地提高导电铜材的导电性以及信号传递的保真性；在具体地延伸性和导电性方面，单晶导电铜材相较于多晶导电铜材杆，延伸率可以增加60%～80%，电阻率可以降低15%～20%，可以广泛应用于音像设备、高清晰度电视等电子信息相关领域。单晶导电铜材的生产在工艺上主要采用定向凝固技术和连续铸造技术相结合的方法；现有技术中单晶导电铜材主要通过水平连铸工艺进行加工生产，水平连铸工艺获得的铸坯中氧含量不易控制，生产的铸坯的合格率较低；且经水平连铸工艺生产的铸坯后续还需要经过轧制才能够获得成品。 [0003] 上引连铸工艺是目前铜杆生产的主流工艺，主要用于生产大长度光亮的无氧铜管以及大长度光亮的无氧铜扁坯型材，铜材上引连铸机可以直接利用电解铜连续熔铸生产不同规格的杆材、管材、扁坯或其他异型材，其具有工艺技术先进、产品质量好、单位能耗低、生产品种及规格灵活多样、适应性强、没有三废污染、等特点。但是单晶导电铜材中含有特定配方组成的添加成分，常规的上引连铸设备难以实现添加成分的均匀添加和融合。 发明内容[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种单晶导电铜杆熔炼装置，能够实现单晶导电铜材中特定配方组成的添加成分的均匀添加和融合。 [0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单晶导电铜杆熔炼装置，包括上引连铸熔料炉和封闭混合熔料炉；所述上引连铸熔料炉包括顶部开口设置的加热熔融加料腔和封闭设置的加热上引结晶腔，所述加热熔融加料腔和所述加热上引结晶腔水平连通，所述加热上引结晶腔内竖直设置有若干上引结晶器，若干所述上引结晶器的下端位于所述加热上引结晶腔内，若干所述上引结晶器的上端连接连铸机头；所述封闭混合熔料炉设置于所述加热熔融加料腔的上方，且所述封闭混合熔料炉的顶部设置有熔料炉封闭顶盖，所述熔料炉封闭顶盖上设置有还原气体排出管，所述封闭混合熔料炉的底部设置有还原气体鼓入管、熔融铜液导流管和导流管密封导套，所述熔融铜液导流管竖直设置于所述导流管密封导套中，所述熔融铜液导流管的上端位于所述封闭混合熔料炉中，所述熔融铜液导流管的下端位于所述加热熔融加料腔中熔融铜液的液面下方；所述熔融铜液导流管匀速下降，使所述封闭混合熔料炉中的熔融铜液匀速流入所述加热熔融加料腔中，且单位时间内所述熔融铜液导流管中流过的熔融铜液质量与单位时间内若干所述上引结晶器中流过的熔融铜液总质量相等，使所述加热熔融加料腔中的熔融铜液的液面高度保持恒定。 [0006] 作为上述技术方案的进一步改进，所述加热熔融加料腔和所述加热上引结晶腔之间设置有固液分离块，所述固液分离块上设置有若干相互平行且水平设置的过滤通流孔，所述过滤通流孔的两端分别连接所述加热熔融加料腔和所述加热上引结晶腔。 [0008] 作为上述技术方案的进一步改进，所述封闭混合熔料炉的外侧环绕设置有第一工频感应加热线圈，所述上引连铸熔料炉的外侧环绕设置有第二工频感应加热线圈。 [0009] 作为上述技术方案的进一步改进，所述熔融铜液导流管的内侧面和所述导流管密封导套的外侧面均设置有石墨密封润滑层；所述熔料炉封闭顶盖上还设置有小料投放口，所述小料投放口中设置有投料口密封塞。 [0011] 与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明所提供的一种单晶导电铜杆熔炼装置，能够实现单晶导电铜材中特定配方组成的添加成分的均匀添加和融合，并具有产品质量好、单位能耗低、生产品种及规格灵活多样、适应性强、没有三废污染、等优点；且本发明的生产过程连续性好、生产效率高；本发明生产加工的单晶导电铜杆相较于多晶导电铜材杆，延伸率可以增加60%～80%，电阻率可以降低15%～20%。 附图说明 [0012] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0013] 图1是本发明所述的一种单晶导电铜杆熔炼装置的结构示意图。 具体实施方式[0014] 参照图1，图1是本发明一个具体实施例的结构示意图。 [0015] 如图1所示，一种单晶导电铜杆熔炼装置，包括上引连铸熔料炉和封闭混合熔料炉1；所述上引连铸熔料炉包括顶部开口设置的加热熔融加料腔2和封闭设置的加热上引结晶腔3，所述加热熔融加料腔2和所述加热上引结晶腔3水平连通，所述加热上引结晶腔3内竖直设置有若干上引结晶器4，若干所述上引结晶器4的下端位于所述加热上引结晶腔3内，若干所述上引结晶器4的上端连接连铸机头；所述封闭混合熔料炉1设置于所述加热熔融加料腔2的上方，且所述封闭混合熔料炉1的顶部设置有熔料炉封闭顶盖5，所述熔料炉封闭顶盖 5上设置有还原气体排出管6，所述封闭混合熔料炉1的底部设置有还原气体鼓入管7、熔融铜液导流管8和导流管密封导套9，所述熔融铜液导流管8竖直设置于所述导流管密封导套9中，所述熔融铜液导流管8的上端位于所述封闭混合熔料炉1中，所述熔融铜液导流管8的下端位于所述加热熔融加料腔2中熔融铜液的液面下方；所述熔融铜液导流管8匀速下降，使所述封闭混合熔料炉1中的熔融铜液匀速流入所述加热熔融加料腔2中，且单位时间内所述熔融铜液导流管8中流过的熔融铜液质量与单位时间内若干所述上引结晶器4中流过的熔融铜液总质量相等，使所述加热熔融加料腔2中的熔融铜液的液面高度保持恒定。 [0016] 具体地，所述加热熔融加料腔2和所述加热上引结晶腔3之间设置有固液分离块10，所述固液分离块10上设置有若干相互平行且水平设置的过滤通流孔11，所述过滤通流孔11的两端分别连接所述加热熔融加料腔2和所述加热上引结晶腔3。所述加热熔融加料腔 2的熔融铜液的液面上方还悬浮设置有木炭保温还原层12和石墨鳞片隔氧层13，且所述木炭保温还原层12位于所述石墨鳞片隔氧层13的上方。所述封闭混合熔料炉1的外侧环绕设置有第一工频感应加热线圈14，所述上引连铸熔料炉的外侧环绕设置有第二工频感应加热线圈15。 [0017] 具体地，所述熔融铜液导流管8的内侧面和所述导流管密封导套9的外侧面均设置有石墨密封润滑层；所述熔料炉封闭顶盖5上还设置有小料投放口，所述小料投放口中设置有投料口密封塞16。所述还原气体鼓入管7向所述封闭混合熔料炉1中通入氮气和一氧化碳按照1/9的体积比混合的混合气体；所述还原气体排出管6上设置有用检测一氧化碳浓度的一氧化碳检测器17。 [0018] 工作时，将电解铜加入到所述封闭混合熔料炉1中后，启动所述第一工频感应加热线圈14加热直至电解铜完全熔融，然后通过所述小料投放口向熔融铜液中添加特定配方组成的添加成分，然后用所述投料口密封塞16盖住所述小料投放口，通过所述还原气体鼓入管7向所述封闭混合熔料炉1中通入氮气和一氧化碳按照1/9的体积比混合的混合气体，既用于对熔融铜液进行还原，又用于使添加成分均匀地分散在熔融铜液中；所述还原气体排出管6上设置有用检测一氧化碳浓度的一氧化碳检测器17，当一氧化碳浓度为10%时，说明熔融铜液已经充分还原，可以通过所述熔融铜液导流管8匀速下降，使所述封闭混合熔料炉1中的熔融铜液匀速流入所述加热熔融加料腔2中，且所述加热熔融加料腔2中的熔融铜液的液面高度保持恒定，有利于保持所述上引结晶器4中的压力稳定和连铸产品质量。 [0019] 以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。 |
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