专利名称：无氧铜锭连续吹炼铸造炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无氧铜锭连续吹炼铸造炉，属金属熔炼铸造 设备的制造技术领域。
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%以
上的导电率。采用常规的熔炼铸造设备生产的纯铜材料中的氧含量
250PPm,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縮，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。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理，能有效降低无氧铜的氧 含量和铸造成本的的无氧铜锭连续吹炼铸造炉，
本实用新型为无氧铜锭连续吹炼铸造炉，其特征在于包括外包耐 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，置于底吹炉头内的导流槽。
所述底吹炉头内的导流槽可呈"S"形分布。
所述熔炼炉和脱氧炉的上部还可分别设有熔炼炉盖和带排气口 的脱氧炉盖。
所述的电感应加热器可由置于炉底室内的铁芯和线圈，环绕炉底 室的熔沟等构成。所述炉底室的线圈外还可设有水冷套。
本实用新型设计合理，采用熔炼炉、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、与脱氧炉相连带导流槽和底吹砖的 底吹炉头相结合的连续熔炼-吹炼的方式，阴极铜在熔炼炉中不断熔 化后通过底吹流槽底部透气砖的吹气点持续进入脱氧炉，此时铜液得 到了第一次净化、脱氧脱气；脱氧炉内的铜液通过多个吹气点组成的
导流槽，使铜液得到进一步的脱氧脱气和净化。不需要真空装置，结 构简单，操作方便，成本低，稳定可靠，易于形成规模化生产。由本
实用新型生产的无氧铜锭坯的氧含量，不仅可稳定达到5ppm以下， 还可达到3ppm以下，能满足磁控元件、射频电缆、电真空器件等用 的含氧5ppm以下、导电率2101%的低残氧高导电的纯铜材料的需要。
图1是本实用新型的整体结构剖视图； 图2是图l所示A-A面结构剖视图。
图中，l为耐火砖，2为耐火材料，3为炉壳，4为熔炼炉，5为 熔炼炉盖，6为阴极铜，7为加料口， 8为排气口， 9为脱氧炉盖，10 为脱氧炉，ll为底吹炉头，12为底吹砖，13为炉底室，14为铁芯， 15为线圈，16为水冷套，17为电感应加热器，18为熔沟，19为底 吹流槽，20为浇铸口， 21为导流槽，22为透气砖。
具体实施方式
本实用新型主要由外包耐火砖1和耐火材料2的炉壳3，置于炉 壳3内并列设置的底部带电感应加热器17的熔炼炉4和脱氧炉10， 置于熔炼炉4和脱氧炉10之间底部带透气砖22的底吹流槽19，与 脱氧炉IO相连底部带浇铸口 20和底吹砖12的底吹炉头11，置于底 吹炉头11内呈"S"形分布的导流槽21，置于熔炼炉4上部的熔炼炉盖 5，置于脱氧炉IO上部带排气口 8的脱氧炉盖9等构成。电感应加热 器17由置于炉底室13内的铁芯14和线圈15，环绕炉底室13的熔 沟18，置于炉底室13线圈15外的水冷套16等构成。
以下结合实施例对本实用新型作进一步描述1、 阴极铜6由加料口7进入熔炼炉4内，在电感应加热器17的 作用下熔化，炉底室13内的线圈15外接电源，通电后与铁芯14产 生磁场并转变为电能，使熔沟18内的铜加热熔化，与熔炼炉4内的 阴极铜6进行热交换，使阴极铜6的熔化温度达到1083°C。熔化后 的铜液升温达到1120~ 1200°C，然后通过底吹流槽19进入脱氧炉10 内保温，保证温度为1120 1180°C，同时一氧化碳气体或10 70%— 氧化碳和30 90%氮气的混合气体，通过底吹流槽19底部的透气砖 22和耐火材料呈弥散状进入底吹流槽19内的铜液中，并随之进入脱 氧炉10内。此时在底吹流槽19和脱氧炉10内铜液中的游离氧及氧 化物与一氧化碳发生反应生成二氧化碳，脱氧反应后残余的氢、二氧 化碳和其它气体以及富余的一氧化碳相互聚集或与通入的氮气相互 吸附聚集后形成气泡从熔体中上浮，由脱氧炉盖9上的排气口 8逸出， 实现第一阶段的脱氧脱气。
2、 保温脱氧炉10内的铜液经过第一阶段的脱氧脱气后进入底吹 炉头11，铜液在通过底吹炉头内"S"形分布的导流槽21时，将一氧化 碳气体或10~70%—氧化碳与30~90%氮气的混合气体通过导流槽底 部的底吹砖12和耐火材料呈弥散状进入导流槽21内，对导流槽21 内的铜液进行第二阶段的脱氧脱气，以使铜液进一步净化。
3、 经第二阶段脱氧脱气后的铜液由底吹炉头11内的浇铸口 20 进入结晶器，在结晶器与浇铸口 20之间有封闭的空腔并有纯一氧化 碳气体持续通入，以保证铜液不与空气接触。
4、 由此生产的无氧铜锭中氧含量可达到5ppm以下，甚至可达 到3ppm以下。铜导电率可达到101~102%IACS。
权利要求1、一种无氧铜锭连续吹炼铸造炉，其特征在于包括外包耐火砖(1)的炉壳(3)，置于炉壳(3)内并列设置的底部带电感应加热器(17)的熔炼炉(4)和脱氧炉(10)，置于熔炼炉(4)和脱氧炉(10)之间底部带透气砖(22)的底吹流槽(19)，与脱氧炉(10)相连底部带浇铸口(20)和底吹砖(12)的底吹炉头(11)，置于底吹炉头(11)内的导流槽(21)。
2、 按权利要求1所述的无氧铜锭连续吹炼铸造炉，其特征在于 所述底吹炉头(11)内的导流槽(21)呈"S"形分布。
3、 按权利要求1所述的无氧铜锭连续吹炼铸造炉，其特征在于 所述熔炼炉(4)和脱氧炉(10)的上部还分别设有熔炼炉盖(5)和 带排气口 (8)的脱氧炉盖(9)。
4、 按权利要求1所述的无氧铜锭连续吹炼铸造炉，其特征在于 所述的电感应加热器(17)由置于炉底室(13)内的铁芯(14)和线 圈(15)，环绕炉底室(13)的熔沟(18)构成。
5、 按权利要求4所述的无氧铜锭连续吹炼铸造炉，其特征在于 所述炉底室(13)的线圈(15)外还设有水冷套(16)。
专利摘要一种无氧铜锭连续吹炼铸造炉，属金属熔炼铸造设备的制造技术领域，主要由外包耐火砖(1)的炉壳(3)，置于炉壳(3)内并列设置的底部带电感应加热器(17)的熔炼炉(4)和脱氧炉(10)，置于熔炼炉(4)和脱氧炉(10)之间底部带透气砖(22)的底吹流槽(19)，与脱氧炉(10)相连底部带浇铸口(20)和底吹砖(12)的底吹炉头(11)，置于底吹炉头(11)内呈“S”形分布的导流槽(21)，置于熔炼炉(4)上部的熔炼炉盖(5)，置于脱氧炉(10)上部带排气口(8)的脱氧炉盖(9)等构成。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。
文档编号F27B19/00GK201186349SQ20082008693
公开日2009年1月28日 申请日期2008年5月6日 优先权日2008年5月6日
发明者曹建国, 狄大江, 斌 王, 赵学龙, 陈玉良, 魏连运 申请人:浙江海亮股份有限公司