本发明涉及铜及铜合金水平连铸技术领域，具体地说，涉及一种生产铜及铜合金线坯用的具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉。
背景技术：
目前，铜及铜合金线坯生产采用方式是：“熔化炉→流槽→保温炉→水平连铸→线坯”的生产工艺。这种生产工艺的不足是：铜水在“熔化炉→流槽→保温炉”的转炉过程中存在大量的热量损失，并且也造成易挥发金属的大量挥发，不仅存在原料和能源的浪费，而且会严重污染环境。此外，目前铜及铜合金水平连铸采用多头牵引铜合金以提高生产效率，但是在牵引过程中，如果有一根线坯发生故障造成产品质量不合格时是无法及时更换的，只能等到铜水拉铸到保温炉铸造线以下才能全部停止，进行更换。这样就不能完全实现连续生产，会影响生产效率。因此，目前生产铜及复杂铜合金线坯的生产工艺应有改进和提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉，它无需流槽转炉，不会出现大量热量的流失以及易挥发金属的大量挥发，具有操作方便、安全、节能、环保的优点，能降低成本，提高铜及铜合金线坯的生产效率。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
一种具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉，其特征在于，含有熔化炉和保温炉，所述熔化炉与保温炉呈熔化炉高、保温炉低的形式设置，将所述熔化炉与保温炉之间的炉壁设置成相连的形式，在所述熔化炉与保温炉比邻的熔化炉一侧的下部炉壁及保温炉一侧的上部炉壁上设置一个石墨放流座；所述石墨放流座含有放流孔和放流槽，在所述放流孔上设有第一控流杆；所述石墨放流座嵌接在所述熔化炉与保温炉之间的炉壁上，所述石墨放流座的后端开孔朝向所述熔化炉，前端放流槽朝向所述保温炉，所述石墨放流座的周围用筑炉材料打实；在所述保温炉的前端通过面砖和钢板设有快速换头孔，在所述快速换头孔内能套接快速换头牵引装置，所述快速换头牵引装置含有石墨控流座、石墨结晶器、结晶器铜套、结晶器钢外套和冷却水腔；在所述快速换头牵引装置上设有第二控流杆；所述快速换头牵引装置套接在所述快速换头孔内后周围用筑炉材料打实。
进一步，所述石墨放流座含有石墨放流座座体和石墨放流座底座，所述石墨放流座座体呈框型结构，其下端和后端为开孔，在石墨放流座座体上面设有放流孔和放流槽，所述放流槽以所述放流孔为起点向石墨放流座座体前端辐射展开；所述石墨放流座底座为板型结构，在所述石墨放流座底座上层的中间设有下凹的凹槽，所述石墨放流座座体的下面通过所述凹槽嵌接在所述石墨放流座底座上，构成完整的石墨放流座结构。
进一步，所述石墨控流座呈圆筒状结构，所述圆筒状结构的直径与所述快速换头孔的直径为对应的套接结构尺寸，所述筒状结构的后端呈喇叭状凸起。
进一步，所述石墨控流座含有一“l”形通孔，所述“l”形通孔的平直孔道处于所述石墨控流座的圆心，其开孔为第二放流端孔；所述“l”形通孔的竖起孔道从所述石墨控流座的前端向上伸出，形成“l”形通孔，其开孔为第一放流端孔；在所述第二放流端孔内能套接石墨结晶器并通过所述石墨结晶器连接结晶器铜套、结晶器钢外套和冷却水腔；在所述第一放流端孔内能插接所述第二控流杆。
进一步，在所述第一放流端孔的开口处设有一低于所述石墨控流座外平面的凹槽结构，以利于所述第二控流杆的插接。
进一步，所述石墨放流座和石墨控流座为石墨结构件。
本发明具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉的积极效果是：
(1)提供了一种具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉，它无需流槽转炉，“熔化炉”熔化后的熔化炉铜水经“石墨放流座”几乎直接进入“保温炉”，因此，不会出现大量热量的流失以及易挥发金属的大量挥发。
(2)采用了由石墨控流座、石墨结晶器、结晶器铜套、结晶器钢外套、冷却水腔和第二控流杆构成的快速换头牵引装置，一旦在“牵引过程中”发生有线坯质量不符合要求时，可立即中断牵引头，及时、快速地更换设备，保证人员与设备的安全。
(3)设施的设置更合理、节能和安全，具有操作方便、环保的优点，能降低成本，能提高铜及铜合金线坯的生产效率。
附图说明
图1为本发明具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉的结构示意图。
图2为保温炉及快速换头牵引装置的结构示意图。
图3为石墨放流座座体的顶视图。
图4为石墨放流座座体与石墨流座底座的剖视图。
图5为石墨控流座的结构示意图。
图6为水平连铸结晶器的结构示意图。
图中的标号分别为：
1、熔化炉；2、熔化炉铜水；
3、石墨放流座；4、第一控流杆；
5、保温炉；6、快速换头孔；
7、快速换头牵引装置；8、面砖；
9、钢板；10、石墨控流座；
11、石墨结晶器；12、结晶器铜套；
13、结晶器钢外套；14、冷却水腔；
15、第二控流杆；16、石墨放流座座体；
17、放流孔；18、放流槽；
19、石墨放流座底座；20、第一放流端孔；
21、第二放流端孔；22、水平连铸结晶器。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉的具体实施方式，但是应该指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。
参见图1。一种具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉，含有熔化炉1、熔化炉铜水2、石墨放流座3、第一控流杆4、保温炉5和快速换头孔6，所述熔化炉1和保温炉5可采用现有的设备。将所述熔化炉1与保温炉5呈熔化炉1高、保温炉5低的形式设置，将所述熔化炉1与保温炉5之间的炉壁设置成相连的形式，在所述熔化炉1与保温炉5比邻的熔化炉1一侧的下部炉壁及保温炉5一侧的上部炉壁上设置所述的石墨放流座3。
所述石墨放流座3含有石墨放流座座体16和石墨放流座底座19(参见图3和4)，所述石墨放流座座体16为框型结构件，其下端和后端为开孔；在石墨放流座座体16上面设有放流孔17和放流槽18，所述放流槽18以所述放流孔17为起点向石墨放流座座体16前端辐射展开(参见图3)。所述石墨放流座底座19为板型结构，在所述石墨放流座底座19上层的中间设有下凹的凹槽，所述石墨放流座座体16的下面通过所述凹槽嵌接在所述石墨放流座底座19上，构成完整的石墨放流座3结构(参见图4)。
将所述石墨放流座3嵌接在所述熔化炉1与保温炉5之间的炉壁上，所述石墨放流座3的后端开孔朝向所述的熔化炉1，所述石墨放流座3的前端放流槽18朝向所述保温炉5，将所述石墨放流座3的周围用筑炉材料打实。
在所述石墨放流座3的放流孔17上设置第一控流杆4；所述第一控流杆4套上锥型纤维杯后能插在所述石墨放流座3的放流孔17内。
在所述保温炉5的前端通过面砖8和钢板9设置若干快速换头孔6，在所述快速换头孔6内能套接快速换头牵引装置7。所述快速换头牵引装置7含有石墨控流座10、石墨结晶器11、结晶器铜套12、结晶器钢外套13、冷却水腔14和第二控流杆15(参见图2)。
所述石墨控流座10呈圆筒状结构，所述圆筒状结构的直径与所述快速换头孔6的直径为对应的套接结构尺寸，所述筒状结构的后端呈喇叭状凸起。
所述石墨控流座10含有一“l”形通孔(参见图5)，所述“l”形通孔的平直孔道处于所述石墨控流座10的圆心，其开孔为第二放流端孔21；所述“l”形通孔的竖起孔道从所述石墨控流座10的前端向上伸出(按图5所示方向描述)，形成“l”形通孔，其开孔为第一放流端孔20。在所述第一放流端孔20的开口处设有一低于所述石墨控流座10外平面的凹槽结构，以利于所述第二控流杆15的插接。
所述石墨放流座3和石墨控流座10采用石墨结构件。
在所述第二放流端孔21内能套接石墨结晶器11并通过所述石墨结晶器11连接水平连铸结晶器22，所述水平连铸结晶器22含有结晶器铜套12、结晶器钢外套13和冷却水腔14(参见图6)。在所述石墨控流座10的第一放流端孔20内能插接所述第二控流杆15——所述第二控流杆15套上锥型纤维杯后能插在所述第一放流端孔20内。
将所述快速换头牵引装置7套接在所述快速换头孔6内后周围用筑炉材料打实。
本发明具有快速换头牵引装置的无流槽铜合金转炉的工作方式为：
1、生产铜及铜合金线坯时，将按标准配好的原料加入熔化炉1。
2、将第一控流杆4套上锥型纤维杯插在石墨放流座座体16的放流孔17内(参见图4)。
3、待熔化炉1熔化料完毕，经化验化学成分合格后，进行转炉：拔出第一控流杆4，熔化炉铜水2就会经石墨放流座3的放流孔17和放流槽18流入保温炉5；因为没有流槽从而能减少热量损失和氧化锌挥发造成的环境污染。
4、保温炉5通过快速换头牵引装置7进行铜及铜合金线坯的牵引；如在“牵引过程中”发现有任何一根线坯质量不符合要求时，可将第二控流杆15套上锥型纤维杯插入第二控流杆插入孔21，此时，牵引头因石墨控流座10的断流而中断。
5、操作人员用事先准备好的备用件更换有问题的牵引头，更换完毕后打开第二控流杆15牵引新的线坯，直到正常牵引为止；从而达到快速更换、人员与设备都安全、且提高生产效率的目的。