专利名称：可脱除氧的金属铜熔炼装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，属金属冶炼工艺技术领域。
背景技术：
金属铜液中氧是有害杂质元素，须加以去除。在无氧铜中更是要求很低的氧含量。脱除铜液中的氧的方法主要有真空熔铸、木炭覆盖、青木脱氧等。但真空法效率低，设备投资大，成本高；木炭覆盖法的脱氧效率较低；青木脱氧法增加氢含量，脱氧效率也较低。除真空熔铸法，其他方法均存在浇注过程中易于产生二次氧化的问题。使得铜液中的氧含量增加。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，能有效地脱除铜液中的氧及其它夹杂物，并有利于浇注作业。
本实用新型的一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，是由耐火材料砌筑的炉体，并由呈阶梯形的池底深浅不同的两个部分组成，前部深池底的部分为熔化部，后部浅池底的部分为澄清部，其特征在于炉体熔化部的截面呈圆形或方形，澄清部的截面呈半圆形，半圆形的澄清部即为净化浇注中间罐，净化浇注中间罐的外周设置有呈马蹄形布置的电磁线圈，且与净化浇注中间罐为绝缘接触；在净化浇注中间罐的半圆形侧壁嵌装有脱氧剂的衬套，在其底部设置有气体喷嘴；在半圆形浇注中间罐的底部中心位置设有金属液浇注流出孔道，其上面设有一耐火材料柱塞；在熔化部的底部也设置有一气体喷嘴。
上述的电磁线圈可通入交变电流交变电磁场的频率为1-300000Hz；电流强度为50-1500A。
上述的气体喷嘴其喷入的气体可以是氩气、氮气、一氧化碳、二氧化碳和氮氢混合气体；上述的气体喷嘴为耐火材料制造。
本实用新型的工作原理及操作过程如下所述在连铸浇注中，施加交变电磁场并同时进行气体喷吹，使得铜液中的氧等气体和夹杂物脱除；电磁场的搅拌作用可加速铜液中夹杂物和气体的传输及其与脱氧剂的反应，加速氧的排除；喷入的气体随受电磁场搅拌作用的金属液的运动而分散在其中，并受重力作用上浮，在此过程中，将铜液中氧和夹杂物带出。喷入气体的上浮作用及电磁场水平旋转搅拌作用的共同作用，不但加强了喷入气体与铜液中氧的混合和反应，而且、使炉壁嵌装的脱氧剂与铜液中的氧和夹杂物作用结合而成的气体或固体态颗粒受喷入气体上升力作用而上浮，最后排除出金属液。
视操作情况的需要，在金属液上表面可覆盖保护剂，保护剂为木炭、碳粉、硅酸盐类和氯盐类等无机物，使金属液与大气隔绝。
本实用新型的优点和效果是工艺简便，装置简单，便于操作；本实用新型能有效地脱除铜液中的氧及其它夹杂物，并有利于连铸浇注操作，其脱氧效率高。
图1为本实用新型的脱氧熔炼装置的简单结构示意图，其中图1a为该装置的正视纵截面图。
图1b为该装置的俯视图。
具体实施方式
现结合附图将本实用新型的具体实施方式
叙述于后实施例一，参见图1a和图1b，本实用新型的一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，它是由耐火材料砌筑的炉体，并由呈阶梯形的池底深浅不同的两个部分组成，前部深池底的部分为熔化部，后部浅池底的部分为澄清部，其特征在于炉体熔化部8的截面呈圆形，澄清部的截面呈半圆形，半圆形的澄清部即为净化浇注中间罐2，净化浇注中间罐2的外周设置有呈马蹄形布置的电磁线圈4，且与净化浇注中间罐2为绝缘接触；在净化浇注中间罐2的半圆形侧壁嵌装有脱氧剂的衬套3，在其底部设置有气体喷嘴7；在半圆形浇注中间罐2的底部中心位置设有金属液浇注流出孔道6，其上面设有一耐火材料柱塞1；在熔化部8的底部也设置有一气体喷嘴9。
通过喷嘴喷入的最合适的是氮氢混合气体。
利用本实用新型的装置曾作以下几次试验，其工艺参数及结果如下所示。
在炉中放入金属铜块，加热熔化，接通电源和电磁线圈，使产生交变电磁场；同时，从喷嘴通入氮氢混合气体，经适当时间，最后打开柱塞，使金属液流出进入浇注作业。
1.电流频率1-2Hz，吹气量3L/min，电流50A，铜液流量2L/min，氧含量达到5ppm.
2.电流频率1500Hz，吹气量5L/min，电流800A，铜液流量2L/min，氧含量达到2ppm.
3.电流频率300000Hz，吹气量8L/min，电流1500A，铜液流量2L/min，氧含量为4ppm。
权利要求1.一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，它是由耐火材料砌筑的炉体，并由呈阶梯形的池底深浅不同的两个部分组成，前部深池底的部分为熔化部，后部浅池底的部分为澄清部，其特征在于炉体熔化部(8)的截面呈圆形或方形，澄清部的截面呈半圆形，半圆形的澄清部即为净化浇注中间罐(2)，净化浇注中间罐(2)的外周设置有呈马蹄形布置的电磁线圈(4)，且与净化浇注中间罐(2)为绝缘接触；在净化浇注中间罐(2)的半圆形侧壁嵌装有脱氧剂的衬套(3)，在其底部设置有气体喷嘴(7)；在半圆形浇注中间罐(2)的底部中心位置设有金属液浇注流出孔道(6)，其上面设有一耐火材料柱塞(1)；在熔化部(8)的底部也设置有一气体喷嘴(9)。
2.根据权利要求1所述的一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，其特征在于所述的电磁线圈(4)可通入交变电流交变电磁场的频率为1-300000Hz；电流强度为50-1500A。
3.根据权利要求1所述的一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，其特征在于所述的气体喷嘴(7、9)其喷入的气体可以是氩气、氮气、一氧化碳、二氧化碳和氮氢混合气体；所述的气体喷嘴(7、9)为耐火材料制造。
专利摘要本实用新型涉及一种可脱除氧的金属铜熔炼装置，属于金属冶炼工艺技术领域。本实用新型的装置，是由耐火材料砌筑的炉体，并由呈阶梯形的池底深浅不同的两个部分组成，前部深池底的部分为熔化部，后部浅池底的部分为澄清部，其特征在于炉体熔化部的截面呈圆形或矩形，澄清部的截面呈半圆形，半圆形的澄清部即为净化浇注中间罐，净化浇注中间罐的外周设置有呈马蹄形布置的电磁线圈，且与净化浇注中间罐为绝缘接触；在净化浇注中间罐的半圆形侧壁嵌装有脱氧剂的衬套，在其底部设置有气体喷嘴；在半圆形浇注中间罐的底部中心位置设有金属液浇注流出孔道，其上面设有一耐火材料柱塞；在熔化部的底部也设置有一气体喷嘴。本实用新型的装置结构简单，易于操作，且能有效地脱除铜液中的氧，其脱氧率高，可达2ppm。
文档编号C22B15/00GK2673882SQ03255468
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年7月10日
发明者任忠鸣, 钟云波, 邓康 申请人:上海大学