本发明涉及铸造领域，具体涉及一种无氧铜铸造炉。
背景技术：
纯铜的导电率仅次于银，而价格远低于银。因此纯铜经熔炼铸造和加工后被广泛用于电工、电子等领域作为导电材料。但是铜在高温时容易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，不能达到纯铜应有的100％的导电率。采用常规的熔炼铸造设备生产的纯铜材料中的氧含量≥50ppm，而随着电子、通讯业的发展，尤其磁控元件、射频电缆、电真空器件等用的低残氧高导电的纯铜材料，为保证高导高保真的需要。则要求材料中含铜99.99％以上，含氧5ppm以下，导电率≥101％。
目前无氧铜铸锭和铸坯的生产方法主要有真空熔炼铸造和常规熔炼上引法铸造。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，但该法设备相对复杂，操作不便，成材率低，生产成本高，不宜形成连续批量化的大规模生产，尤其受设备的影响使生产的纯铜含氧量不易保持连续稳定。上引法生产无氧铜铸坯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，然后夹紧夹紧辊，利用牵引装置将牵引杆自下而上按照一定的温度和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。但该法仅能有限地将氧含量降低到7～10ppm，而不能降低到5ppm以下。并且仅能生产小规格的中低档次产品。
申请号为200810061560.2的中国专利公开了一种无氧铜锭连续吹炼铸造炉，主要由外包耐火砖的炉壳，置于炉壳内并列设置的底部带电感应加热器的熔炼炉和脱氧炉，置于熔炼炉和脱氧炉之间底部带透气砖的底吹流槽，与脱氧炉相连底部带浇铸口和底吹砖的底吹炉头，置于底吹炉头内呈“s”形分布的导流槽，置于熔炼炉上部的熔炼炉盖，置于脱氧炉上部带排气口的脱氧炉盖等构成。该整体结构设计合理，操作方便，成本低，稳定可靠，能有效降低无氧铜的氧含量和铸造成本，易于形成规模化生产。
但在上述的无氧铜锭连续吹炼铸造炉中，由于一氧化碳与铜水的接触面积有限，因此铜水中部分氧化铜仍然不能被还原。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可以增大一氧化碳与铜水接触面积的无氧铜铸造炉。
为达到上述目的，本发明的基础方案如下：
无氧铜铸造炉包括炉壳，置于炉壳内且均设有电感应加热器的熔炼炉和脱氧炉；
其特征在于，所述熔炼炉与脱氧炉之间设有初步脱氧结构，初步脱氧结构包括设于熔炼炉下部的脱氧筒体，脱氧筒体将熔炼炉和脱氧炉连接；脱氧筒体的中部设有隔板，隔板上设有若干漏料孔，隔板的上部为中间储料腔，隔板的下部为脱氧腔；中间储料腔的上部设有换气装置，换气装置包括壳体、芯轴和可驱动芯轴转动的驱动机构，壳体固定在脱氧筒体上，壳体的上部设有进气管，壳体的下部设有出气管，芯轴转动连接在壳体内，芯轴上设有对应于进气管的保护气进气孔和对应于出气管的保护气出气孔，芯轴转动时保护气进气孔和保护气出气孔将周期性地与对应的进气管和出气管对接，且保护气进气孔与进气管连通时，保护气出气孔与出气管断开，进气管与中间储料腔连通；保护气出气孔与出气管连通时，保护气出气孔与出气管断开，出气管与中间储料腔连通；脱氧筒体上设有连通脱氧腔的一氧化碳进气孔和一氧化碳出气孔，一氧化碳进气孔设于脱氧腔的上部，一氧化碳出气孔设于脱氧腔的下部。
本方案无氧铜铸造炉的原理在于：
工作时，将阴极铜放入熔炼炉内，在电感应加热器的加热作用下，阴极铜融化成铜水；铜水经过脱氧筒体流入脱氧炉内。当保护气出气孔与出气管对接后，中间储料腔与外部连通，铜水流入中间储料腔，由于中间储料腔的空间逐渐减小，因此出气管将向外排出气体，从而防止空气进入中间储料腔使铜水氧化。当保护气进气孔与进气管对接后，中间储料腔内的压力增大，则从熔炼炉流向中间储料腔的流量减小；而随着中间储料腔压力增大，铜水也将迅速从漏料孔流入脱氧腔中，由于铜水经过漏料孔后，会形成若干小股，然后再汇集在脱氧腔的底部。一氧化碳进气孔将会向脱氧腔内通入一氧化碳，同时一氧化碳出气孔将会排出气体，从而使脱氧腔内充满一氧化碳，以对铜水中的氧化铜进行氧化还原。由于一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳，由于二氧化碳密度大于一氧化碳，因此一氧化碳进气孔高于一氧化碳出气孔有利于排出二氧化碳。
本方案产生的有益效果是：
（一）当铜水经过脱氧筒体时，并从隔板上端漏料孔流出口，铜水将被分成若干小股，从而使铜水与一氧化碳的接触面积增大，可将铜水中的氧化铜更充分地进行氧化还原，使得到的铜的含氧量进一步降低。
（二）由于隔板上的漏料孔直径较小，且铜水表面具有一定张力，因此向中间储料腔内通入保护气增加压力，以使铜水能迅速从漏料孔进入脱氧腔，迅速分成若干小股；由于中间储料腔的压力增大后，不利于熔炼炉中的铜水进入中间储料腔，因此通过换气装置周期性的向中间储料腔增压，既可以保证熔炼炉中的铜水迅速进入中间储料腔，又能保证中间储料腔中的铜水迅速经过漏料孔。
优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述出气管和一氧化碳出气孔上均设有单向阀，可以确保空气不会通过出气管和一氧化碳出气孔进入中间储料腔和脱氧腔中，避免空气氧化铜。
优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述脱氧筒体外设有电感应加热器，以对脱氧筒体内部的温度进行控制，从而防止脱氧筒体内部的铜水的凝固，或在铜水表面形成铜膜降低铜水的流动性。
优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，所述进气管上设有一氧化碳入口和氮气入口，则进气管内可通入一氧化碳和氮气的混合气，使得中间储料腔中的铜水中的部分氧化铜也能被一氧化碳还原，从而提高还原效率。
优选方案四：作为对基础方案的进一步优化，所述一氧化碳入口和氮气入口均连接有节流阀，通过调节节流阀，可将一氧化碳和氮气的比例调整为2:8~3:7；由于中间储料腔中的铜水与空间中气体的接触面积较小，因此使一氧化碳的比例较低，可以提高一氧化碳等利用率。
附图说明
图1是本发明无氧铜铸造炉实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：熔炼炉10、脱氧炉20、脱氧筒体30、中间储料腔31、隔板32、脱氧腔33、一氧化碳出气孔34、一氧化碳进气孔35、换气装置40、壳体41、保护气进气孔42、进气管43、出气管44、保护气出气孔45、芯轴46。
实施例基本如图1所示：
本实施例的无氧铜铸造炉包括炉壳，置于炉壳内且均设有带电感应加热器的熔炼炉10和脱氧炉20，熔炼炉10与脱氧炉20之间设初步脱氧结构；在本实施例中熔炼炉10、脱氧炉20和初步脱氧结构均有耐火砖制成。初步脱氧结构包括设于熔炼炉10下部的脱氧筒体30，脱氧筒体30将熔炼炉10和脱氧炉20连接，且脱氧筒体30外也设有电感应加热器，以防止铜水在脱氧筒体30内凝固或使铜水表面形成铜膜，而降低铜水的流动性。
脱氧筒体30的中部设有隔板32，隔板32上设有若干漏料孔，隔板32的上部为中间储料腔31，隔板32的下部为脱氧腔33。中间储料腔31的上部设有换气装置40，换气装置40包括壳体41、芯轴46和驱动机构，壳体41固定在脱氧筒体30上，壳体41的上部设有进气管43，壳体41的下部设有出气管44，芯轴46转动连接在壳体41内，芯轴46上设有对应于进气管43的保护气进气孔42和对应于出气管44的保护气出气孔45，驱动机构可驱动芯轴46转动，芯轴46转动时保护气进气孔42和保护气出气孔45将周期性地与对应的进气管43和出气管44对接；驱动机构包括电机和减速机，从而通过驱动机构可使芯轴46慢速转动。本实施例中，芯轴46上的保护气进气孔42和保护气出气孔45相互垂直，使得保护气进气孔42与进气管43连通时，保护气出气孔与出气管44断开，进气管43与中间储料腔31连通；保护气出气孔45与出气管44连通时，保护气出气孔45与出气管44断开，出气管44与中间储料腔31连通。脱氧筒体30上设有对应于脱氧腔33的一氧化碳进气孔35和一氧化碳出气孔34，一氧化碳进气孔35设于脱氧腔33的上部，一氧化碳出气孔34设于脱氧腔33的下部。另外，出气管44和一氧化碳出气孔34上均设有单向阀，以防止空气通过出气管44和一氧化碳出气孔34进入中间储料腔31或脱氧腔33内。
工作时，进气管43上设有一氧化碳入口和氮气入口，且一氧化碳入口和氮气入口均连接有节流阀，则进气管43内可通入一氧化碳和氮气的混合气体，使得中间储料腔31中的铜水中的部分氧化铜也能被一氧化碳还原。由于中间储料腔31中的铜水与空间中气体的接触面积较小，因此调节节流阀将一氧化碳和氮气的比例调节为3:7，可以提高一氧化碳等利用率。
本实施例无氧铜铸造炉的具体工作过程为：
工作时，将阴极铜放入熔炼炉10内，在电感应加热器的加热作用下，阴极铜融化成铜水；铜水经过脱氧筒体30流入脱氧炉20内。当保护气出气孔45与出气管44对接后，中间储料腔31与外部连通，铜水流入中间储料腔31，由于中间储料腔31的空间逐渐减小，因此出气管44将向外排出气体，从而防止空气进入中间储料腔31使铜水氧化。当保护气进气孔42与进气管43对接后，中间储料腔31内的压力增大，则从熔炼炉10流向中间储料腔31的流量减小；而随着中间储料腔31压力增大，铜水也将迅速从漏料孔流入脱氧腔33中，由于铜水经过漏料孔后，会在形成若干小股，然后再汇集在脱氧腔33的底部。一氧化碳进气孔35将会向脱氧腔33内通入一氧化碳，同时一氧化碳出气孔34将会排出气体，从而使脱氧腔33内充满一氧化碳，以对铜水中的氧化铜进行氧化还原。由于一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳，由于二氧化碳密度大于一氧化碳，因此一氧化碳进气孔35高于一氧化碳出气孔34有利于排出二氧化碳。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。