一种上引连铸炉炉口密封装置的制作方法

本实用新型涉及铜加工行业技术领域，尤其涉及一种上引连铸炉炉口密封装置。

背景技术：

上引连铸是一种将金属熔体自下而上被吸入同真空装置联通的结晶器中凝固结晶并成型的铸坯方法。上引式连铸设备主要有安装在保温炉上部、固定在冷却器中的结晶器，其下端浸入金属液中一定深度。另外还有向上牵引锭坯的引锭机构和使锭坯侧向弯曲的导向机构等。铸坯时，金属熔体在负压作用下进入结晶器，熔体的结晶前沿略高于保温炉中金属熔体液面。此法可生产各种金属不同断面形状的铸坯，如型材、带材、棒材和管材的坯料，特别是适于生产超长的高导电无氧铜导体和宽频带同轴电缆所需的坯料，产品性能好，生产效率高。

现有技术中，上引连铸工艺氧含量约20-60ppm，并且氧含量控制难度大，含量波动幅度较大对产品综合性能影响较大，尤其是长期服役过程中，存在安全隐患。氧对铜及铜合金的机电性能影响很大，cu+o2→cu2o，cu2o与铜基体形成硬而脆的共晶相，以粒状形态分布于铜晶粒内或晶界上，致使金属冷变形不均匀，产生局部应力集中，产品长期服役过程中存在安全隐患。因此铜中的氧含量要严格控制，故在铸造铜的过程中需要加入脱氧剂。脱氧剂可采用p、ca、si、mg、be、li、al、zn、na、sr、b等，磷是最常用的，但当含磷达到0.1％时，虽不影响铜的力学性能，却严重的降低铜的电导率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出了一种上引连铸炉炉口密封装置。

一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，包括熔化炉，所述熔化炉设有熔化仓和保温仓，所述熔化仓上设有熔化仓密封盖，所述熔化仓密封盖上设有联动密封装置和熔化仓密封盖，所述熔化仓密封盖设在联动密封装置上，所述熔化仓的炉口侧面设有气幕发生装置，所述保温仓上设有保温仓盖板，所述保温仓盖板上设有结晶器，所述结晶器设有密封组件；

所述联动密封装置与自动加料机构连接，所述自动加料机构包括电解铜堆垛架、抓料吸盘、加料翻转平台和加料抓具。

优选的，所述联动密封装置包括气缸和棘轮机构，所述棘轮机构设在所述熔化仓上且与所述熔化仓密封板连接，所述气缸与所述棘轮机构连接。

优选的，所述气幕发生装置包括惰性气体管道和喷射孔，所述惰性气体管道设在熔化仓侧面，所述喷射孔设在熔化仓的仓口周围且与所述惰性气体管道连接。

优选的，所述联动密封装置、所述自动加料机构与所述气幕发生装置均通过plc控制系统控制。

优选的，所述保温仓盖板上设有结晶器孔位、热电偶孔位、浮块孔位以及观察孔位，所述结晶器的所述密封组件嵌在所述结晶器孔位内，所述密封组件外层设有耐火材料，所述耐火材料与所述结晶器孔为紧密配合。

优选的，所述热电偶孔位嵌有热电偶，所述浮块孔位嵌有浮块，所述热电偶和所述浮块均设有密封组件。

优选的，所述熔化炉密封板和保温炉盖板均采用双层设计且中间部分采用隔热材料。

优选的，所述隔热材料的一种方案为石棉。

本实用新型的有益效果是:

通过联动密封组件、熔化仓密封盖和保温仓盖板提高熔化炉内部的气密性，通过熔化仓密封盖和保温仓盖板均使用中间设有隔热材料的双层设计，起到保温效果，避免了炉温的损失；气幕发生装置通过排出惰性气体，使得熔化炉内的铜液减少与氧气的接触，避免铜液吸氧，降低了铜液内的含氧量；铜合金产品生产时降低了活泼金属元素的烧损，提高金属元素受得率；保温效果提高可以增加金属流动性，提高合金元素扩散能力，使合金成分更均匀化。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为熔化炉俯视机构示意图；

图中标记为：1-保温仓盖板，2-密封组件，3-结晶器，4-加料抓具，5-抓料吸盘，6-电解铜堆垛架，7-加料翻转平台，8-棘轮机构，9-气幕发生装置，10-熔化仓密封盖,11-熔化炉，12-熔化仓，13-保温仓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

根据图1至图2所示，一种上引连铸炉炉口密封装置包括熔化炉，熔化炉设有熔化仓12和保温仓13，熔化仓12上设有熔化仓密封盖10，熔化仓密封盖10上设有联动密封装置和熔化仓密封盖10，熔化仓密封盖10设在联动密封装置上，熔化仓12的炉口侧面设有气幕发生装置9，保温仓13上设有保温仓盖板1，保温仓盖板1上设有结晶器3，结晶器3设有密封组件2。

联动密封装置与自动加料机构连接，自动加料机构包括电解铜堆垛架6、抓料吸盘5、加料翻转平台7和加料抓具4。

联动密封装置包括气缸和棘轮机构8，棘轮机构8设在熔化仓12上且与熔化仓12密封板连接，气缸与棘轮机构8连接。

气幕发生装置9包括惰性气体管道和喷射孔，惰性气体管道设在熔化仓12侧面，喷射孔设在熔化仓12的仓口周围且与惰性气体管道连接。

工作原理：将保温仓盖板1打开，将结晶器3嵌在保温仓盖板1上，烘烤2-3h后将结晶器3插入熔化炉11保温仓13内铜液底部，并将保温仓盖板1复位。

将铜板放在电解铜堆垛架6上，plc控制系统控制抓料吸盘5将同伴抓取，并放在加料翻转平台7上进行称重。称重后，加料抓具4将铜板抓取，同时plc控制系统控制联动密封组件控制棘轮机构8运行，并带动熔化仓密封盖10移动打开。

同时气幕发生装置9通过喷射孔将惰性气体管道内的惰性气体排出，使得熔化仓充斥着惰性气体。铜板伸至炉膛口烘烤15-20min，加料抓具4缓慢将铜板放入炉膛。加料完成后，plc控制系统控制联动密封组件控制棘轮机构8运行，并带动熔化仓密封盖10移动闭合。此时，气幕发生装置9自动停止工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，包括熔化炉，所述熔化炉设有熔化仓和保温仓，所述熔化仓上设有熔化仓密封盖，所述熔化仓密封盖上设有联动密封装置和熔化仓密封盖，所述熔化仓密封盖设在联动密封装置上，所述熔化仓的炉口侧面设有气幕发生装置，所述保温仓上设有保温仓盖板，所述保温仓盖板上设有结晶器，所述结晶器设有密封组件；

所述联动密封装置与自动加料机构连接，所述自动加料机构包括电解铜堆垛架、抓料吸盘、加料翻转平台和加料抓具。

2.根据权利要求1所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述联动密封装置包括气缸和棘轮机构，所述棘轮机构设在所述熔化仓上且与所述熔化仓密封板连接，所述气缸与所述棘轮机构连接。

3.根据权利要求1所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述气幕发生装置包括惰性气体管道和喷射孔，所述惰性气体管道设在熔化仓侧面，所述喷射孔设在熔化仓的仓口周围且与所述惰性气体管道连接。

4.根据权利要求1所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述联动密封装置、所述自动加料机构与所述气幕发生装置均通过plc控制系统控制。

5.根据权利要求1所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述保温仓盖板上设有结晶器孔位、热电偶孔位、浮块孔位以及观察孔位，所述结晶器的所述密封组件嵌在所述结晶器孔位内，所述密封组件外层设有耐火材料，所述耐火材料与所述结晶器孔为紧密配合。

6.根据权利要求5所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述热电偶孔位嵌有热电偶，所述浮块孔位嵌有浮块，所述热电偶和所述浮块均设有密封组件。

7.根据权利要求1所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述熔化炉密封板和保温炉盖板均采用双层设计且中间部分采用隔热材料。

8.根据权利要求7所述的一种上引连铸炉炉口密封装置，其特征在于，所述隔热材料的一种方案为石棉。

技术总结
一种上引连铸炉炉口密封装置，熔化炉设有熔化仓和保温仓，所述熔化仓上设有熔化仓密封盖，所述熔化仓密封盖上设有联动密封装置和熔化仓密封盖，所述熔化仓密封盖设在联动密封装置上，所述熔化仓的炉口侧面设有气幕发生装置，所述保温仓上设有保温仓盖板，所述保温仓盖板上设有结晶器，所述结晶器设有密封组件；所述联动密封装置与自动加料机构连接，所述自动加料机构包括电解铜堆垛架、抓料吸盘、加料翻转平台和加料抓具。本实用新型通过联动密封组件、熔化仓密封盖和保温仓盖板协同作用起到密封和保温的效果，气幕发生装置喷射出惰性气体减少空气接触，避免了铜液吸氧，降低铜液内氧含量，且降低活泼金属元素的烧损，提高金属元素受得率。

技术研发人员：吴伟;郭庆放;张兴涛;刘科杰;何永辉;高纪红
受保护的技术使用者：信承瑞技术有限公司
技术研发日：2020.11.20
技术公布日：2021.08.20