一種銅杆生產用溜槽裝置及銅杆製造方法與流程
2023-12-04 13:02:46 1
本發明涉及銅杆製造領域，具體地說，涉及一種銅杆生產用溜槽裝置及使用該溜槽裝置的銅杆製造方法。
背景技術：
浸塗法銅杆生產工藝中，電解銅在預熱爐中預熱，燒除銅板表面附著物，然後進入熔化爐中熔化為銅液，進而經過溜槽進入保溫爐。其中的溜槽主要由殼體、澆築料及燒嘴組成；溜槽主要作用是使天然氣與空氣預混在溜槽內燃燒，產生CO、CO2等成分，對流入溜槽的銅液進行還原、保溫，避免銅液氧化。溜槽為整體式溜槽，在生產過程中，溜槽的隔熱效果差，溜槽外殼的溫度較高，能夠達到300攝氏度以上，對溜槽造成以下影響：
1)採用澆築料整體澆搗而成，實際運行中經常出現表面耐火材料剝落，受熱膨脹變形嚴重；
2)溜槽表面溫度過高，熱能損失嚴重，並伴有嚴重的安全隱患；
3)整體式溜槽維修不便，維修費用高。
針對現有技術中的溜槽易變形、壽命低的問題，還未提出有效的解決方案。
技術實現要素：
本發明提供了一種銅杆生產用溜槽裝置及銅杆製造方法，採用幾段溜槽連接而成，且各個溜槽又由多個預製塊拼接而成，並在澆築料外側貼裝多層隔熱、保溫材料，以至少解決溜槽的耐火層剝落、膨脹變形、熱能損失大、維修不便等問題。
根據本發明的一個方面，提供了一種銅杆生產用溜槽裝置，所述溜槽裝置具有預設的傾角，包括依次連接的內部形成有銅液流通通道的旋轉溜槽、彎溜槽、直溜槽，其中
所述旋轉溜槽連接於熔化爐的後方，彎溜槽以預設的水平轉角連接於旋轉溜槽的後方，使得在熔化爐帶動旋轉溜槽擺動時，由熔化爐流入旋轉溜槽的銅液流入彎溜槽、直溜槽，並且在溜槽裝置上設置有多個燒嘴，通過燒嘴通入溜槽裝置內的可燃氣體與空氣預混燃燒，對流入的銅液進行還原、保溫。
優選地，在直溜槽後還連接有交匯溜槽，當多個熔化爐同時運轉時，銅液匯流於交匯溜槽。
優選地，所述旋轉溜槽、彎溜槽、直溜槽、交匯溜槽均由上溜槽和下溜槽扣合而成，其特徵在於，上溜槽和下溜槽均由澆築料製成，並且，上溜槽和下溜槽的外部貼裝有保溫層、隔熱層。
優選地，上溜槽和下溜槽之間採用螺栓連接，並且在上溜槽和下溜槽之間鋪設有石棉氈。
優選地，所述燒嘴設置在上溜槽上，所述銅液流通通道形成在下溜槽的上表面。
優選地，旋轉溜槽上的燒嘴的噴射方向朝向背離熔化爐的方向，避免熱量被熔化爐吸收。
優選地，在交匯溜槽的每個匯流分支上安裝有1個燒嘴。
優選地，旋轉溜槽的擺動角度不超過±6°。
優選地，依次連接的彎溜槽、直溜槽、交匯溜槽與水平面成3-5°的傾角，從而使銅液在溜槽內自然流動。
優選地，所述下溜槽採用多個兩端具有可卡接的凹槽和突起的預製塊連接而成。
根據本發明的另一個方面，提供一種銅杆製造方法，包括熔煉、鑄造、軋製成杆、成圈的工序，在熔煉工序中，還利用以上所述的溜槽裝置進行如下步驟：熔化爐帶動旋轉溜槽擺動，使得由熔化爐流入旋轉溜槽的銅液流入彎溜槽、直溜槽；向各個燒嘴通入可燃氣體，對溜槽裝置內的銅液進行還原、保溫；經還原、保溫後的銅液流入保溫爐。
附圖說明
通過結合下面附圖對其實施例進行描述，本發明的上述特徵和技術優點將會變得更加清楚和容易理解。
圖1是表示本發明實施例的溜槽裝置的立體示意圖；
圖2是表示本發明實施例的溜槽裝置的剖視圖；
圖3是表示本發明實施例的溜槽裝置的橫截面圖；
圖4是表示本發明實施例的溜槽裝置的預製塊的立體示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖來描述本發明所述的一種銅杆生產用溜槽裝置及銅杆製造方法的實施例。本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用於限制權利要求的保護範圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，並且相同的附圖標記表示相同的部分。
本發明提供一種銅杆生產用溜槽裝置，如圖1、圖2所示，溜槽裝置包括旋轉溜槽1、彎溜槽2、直溜槽3。旋轉溜槽1、彎溜槽2、直溜槽3依次連接，形成內部具有銅液流通通道的長條形結構。在浸塗法銅杆生產工藝中，銅料經過預熱爐、熔化爐後，熔化為銅液流入溜槽裝置。其中，旋轉溜槽1連接於熔化爐5的後方，熔化爐5帶動旋轉溜槽1擺動，其擺動角度不大於±6°，優選地，其擺動角度不大於±3°。熔化爐5內熔化的銅液流入旋轉溜槽1，彎溜槽2以預設的水平轉角連接於旋轉溜槽的後方，用於轉換銅液流動方向，起到連接旋轉溜槽1和直溜槽3的作用。由於旋轉溜槽1的銅液流通通道和後面的銅液流通通道具有一定的水平夾角。因此，在旋轉溜槽1擺動時，銅液就會流動到其後面的流通通道內，也就是彎溜槽2內。因為銅液流動時，無其他作用力，因此，旋轉溜槽1、彎溜槽2和直溜槽3布置成與水平面成預設的角度傾斜，使銅液在其通道內能夠自然流動，最後進入保溫爐6中。其角度可以是例如與水平面成3-5°的傾角，使得銅液的流通通道向保溫爐方向逐漸降低，從而使銅液在溜槽內自然流動至保溫爐。銅液流量由熔化爐5的擺動角度和加銅料速度控制。在溜槽裝置上間隔設置有多個燒嘴，例如，在直溜槽3上安裝有3個燒嘴31、32、33，當然，燒嘴的數量可以根據工藝需要增加或減少。通過燒嘴通入溜槽裝置內的可燃氣體與空氣預混燃燒，產生CO、CO2等成分，對流入的銅液進行還原、保溫，避免銅液氧化。
此外，如圖1所示，在直溜槽3後還連接有交匯溜槽4，交匯溜槽4有兩個匯流支路41、42，可以分別和兩個熔化爐的出口連接，當兩個熔化爐同時運轉時，銅液匯流於一條總路。銅液分別從匯流支路41和匯流支路42進入交匯溜槽，並匯合為一條總路43，然後，銅液經總路43進入保溫爐6中。當然，交匯溜槽4也可以具有多於兩個的匯流支路。也就是說，使得溜槽裝置能夠同時和多個熔化爐協同作業，提高作業效率。此外，如圖2所示，在交匯溜槽4處，安裝有兩個燒嘴44、45，用於對每個匯流支路上的銅液進行還原、保溫。需要說明的是，如果交匯溜槽具有多個匯流支路，就在多個匯流支路上分別安裝燒嘴。和彎溜槽2和直溜槽3一樣，交匯溜槽也和水平面具有3-5°的傾角。
此外，所述旋轉溜槽、彎溜槽、直溜槽、交匯溜槽均由上溜槽和下溜槽扣合而成，並且，在下溜槽的上表面形成有銅液的流通通道。如圖3所示，上溜槽7和下溜槽8是在內部澆築料的外層貼裝隔熱、保溫材料71、81形成。具有較高的隔熱、保溫效果，既能夠延長溜槽澆築層的使用壽命，減少受熱膨脹變形情況，又能夠避免溜槽表面溫度過高、熱能損失嚴重，從而消除嚴重的安全隱患。並且，在貼裝材料71、81的外側，使用上蓋72和下蓋82將上溜槽和下溜槽組裝為一體，上蓋和下蓋之間可以採用例如螺栓連接，並且在上溜槽和下溜槽之間鋪設有例如石棉氈，防止銅液迸濺到貼合處，造成拆卸困難。
所述燒嘴安裝在上溜槽上，並與豎直面成一定的角度。如圖2所示，例如，燒嘴31穿透上溜槽，通入銅液的通道內。燒嘴31的噴射方向朝向銅液來液的方向。不過，燒嘴的角度並不全部相同，例如，由於旋轉溜槽1緊鄰熔化爐5，為避免大部分熱量被熔化爐吸收或由排氣筒排出，旋轉溜槽1上的燒嘴11的噴射方向朝向背離熔化爐的方向。通過安裝一定數量的燒嘴，對流入的銅液進行還原、保溫，防止銅液在流動的過程中出現凝銅現象。
此外，所述溜槽採用多個兩端具有可卡接的凹槽和突起的預製塊連接而成。下溜槽是銅液流經的通道，需要經常檢修，而當出現澆築料破損等情況時，就需要更換全部下座。為了節約維修成本，便於維修，本實施例將下溜槽以預製塊的形式分塊澆築，每個預製塊的兩邊製作成凹凸卡槽的形式，頂面具有吊裝孔，以便拼接、拆除時使用。如圖4所示，預製塊9的兩端分別設置有凹槽91、突起92以及吊裝孔93，且凹槽91和突起92的尺寸相互匹配，使得當突起92插入到另一預製塊的凹槽內時，兩個預製塊能夠緊密的銜接為一體。其具體過程是，當上蓋和下座的貼裝材料粘貼、打磨完成後，將第一個預製塊安裝就位，按順序逐步安裝多個預製塊，使得相鄰預製塊的凹槽和突起相互插接緊密，從而形成整個下溜槽。此外，在拼接的縫隙中也可以填充一些耐溫材料，這使得密封更加緊密，保溫性能更好。採用預製塊的方式加工製造簡單，既方便拆卸，又可隨時更換不同部位預製件。當然，凹槽和突起的形狀不局限於圖4的形狀。
根據本發明的另一個方面，提供一種銅杆製造方法，包括熔煉、鑄造、軋製成杆、成圈的工序，其中，在熔煉工序中，還利用以上所述的溜槽裝置進行以下步驟：
熔化爐帶動旋轉溜槽擺動，使得由熔化爐流入旋轉溜槽的銅液流入彎溜槽、直溜槽。
在旋轉溜槽、彎溜槽、直溜槽上均安裝有一個或多個燒嘴，燒嘴通入銅液流通通道內，從燒嘴通入可燃氣體，可燃氣體和空氣混合燃燒對銅液進行還原、保溫。
經還原、保溫後的銅液流入保溫爐。
綜上所述，通過本發明的一種銅杆生產用溜槽裝置及銅杆製造方法，實現了以下技術效果：
1.分段連接的溜槽使銅液流通順暢，安裝快捷、維護簡單、維修成本低；
2.合理布置溜槽燒嘴位置，銅液保溫效果好；
3.溜槽使用預製塊拼接而成，製造簡單，安裝、更換方便；
4.保溫性能好，使得能耗損失小，能效更高，使用壽命更長；
5.由於隔熱性好，降低了溜槽外表面的溫度，防止意外傷害人員。
以上所述僅為本發明的優選實施例，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。