專利名稱:一種防銅液氧化熔銅裝置的制造方法
【專利摘要】一種防銅液氧化熔銅裝置，包括熔煉爐爐體，熔煉爐爐體內(nèi)部設(shè)置有加熱坩堝，加熱坩堝底部設(shè)置有排液口，排液口下方連接有工頻保溫爐，工頻保溫爐外部設(shè)置有保溫爐電磁感應(yīng)器，熔煉爐爐體上方設(shè)置有氮?dú)飧綦x裝置，氮?dú)飧綦x裝置包括隔離蓋和防護(hù)板，隔離蓋中間開有注料口，防護(hù)板一側(cè)開有氮?dú)庾⑷肟冢獨(dú)庾⑷肟谝欢诉B接有氮?dú)夤艿?，氮?dú)庾⑷肟诹硪欢诉B接有氮?dú)馍l(fā)裝置。氮?dú)飧綦x裝置對熔煉爐爐體形成氮?dú)馓畛?，避免了人工手動添加炭黑覆蓋銅液表面時由于覆蓋不均勻或不及時造成的鑄造缺陷。銅液進(jìn)入工頻保溫爐啟動保溫爐電磁感應(yīng)器，對工頻保溫爐內(nèi)部銅液進(jìn)行電磁攪拌，使銅液內(nèi)部形成還原性動力學(xué)條件，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)和氣體的上升，提高銅液純凈度。
【專利說明】
一種防銅液氧化熔銅裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熔銅裝置，尤其是一種防銅液氧化熔銅裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]銅材是國民經(jīng)濟(jì)中重要的金屬材料，在信息、電子、電力、汽車、制冷、軍工等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。具有高導(dǎo)熱、低含氣及優(yōu)良機(jī)械性能的無氧銅材料更是電子等領(lǐng)域的基本材料。在銅加工的基本流程中，決定銅材內(nèi)在質(zhì)量和性能的關(guān)鍵階段為熔鑄過程的除氧、除雜。傳統(tǒng)的銅制備技術(shù)基本采用小容量感應(yīng)爐熔煉和半連鑄生產(chǎn)，銅坯氧含量高，表面質(zhì)量差，內(nèi)部孔隙率高，組織多粗大柱狀晶，物理和機(jī)械性能較差，產(chǎn)品檔次低，應(yīng)在熔煉和連鑄技術(shù)方面有新的突破。
[0003]銅電導(dǎo)率的提高與降低銅材內(nèi)的氧氣含量、金屬雜質(zhì)含量以及改善晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，其中，對電導(dǎo)率影響最大的是氧氣和鐵雜質(zhì)的含量。銅中鐵雜質(zhì)可以通過電解來降低，然而，電解的過程易把氧氣帶入沉積的銅粉內(nèi)；同時，氧氣在銅液的溶解度也很高，在熔化銅的過程中氧氣也很容易進(jìn)入銅液中，導(dǎo)致鑄錠的銅材的含氧量很高，一般可達(dá)幾百的ppm，使電導(dǎo)率在IACS 100%以下。
[0004]目前，無氧銅脫氧提純方法是把高純電解銅放入高純石墨坩禍內(nèi)，通過高頻感應(yīng)加熱熔化至1350°C?1370°C，并在真空環(huán)境下，保溫20min，使氣體和揮發(fā)性雜質(zhì)充分揮發(fā)出來，得超高純銅鑄錠。該方法采用了真空加熱方式脫除氧氣和雜質(zhì)，但是氧氣脫除速度慢，加熱揮發(fā)的時間受限(太長的揮發(fā)時間，會導(dǎo)致大量的銅被揮發(fā)掉)，限制了真空脫氧和除雜的能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種防銅液氧化熔銅裝置，脫氧速度快，有效防止銅液氧化。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0007]—種防銅液氧化熔銅裝置，其特征是，包括熔煉爐爐體、工頻保溫爐和氮?dú)飧綦x裝置，所述熔煉爐爐體內(nèi)部設(shè)置有加熱坩禍，加熱坩禍底部設(shè)置有排液口，排液口下方連接有工頻保溫爐，工頻保溫爐外部設(shè)置有保溫爐電磁感應(yīng)器，保溫爐電磁感應(yīng)器與變頻電源連接，熔煉爐爐體上方設(shè)置有氮?dú)飧綦x裝置，氮?dú)飧綦x裝置包括隔離板、防護(hù)板和底部連接板，隔離板中間開有注料口，相對兩側(cè)的隔離板分別設(shè)置有氮?dú)庾⑷肟冢獨(dú)庾⑷肟谝欢诉B接有氮?dú)夤艿?，氮?dú)庾⑷肟诹硪欢诉B接有氮?dú)馍l(fā)裝置;底部連接板與防護(hù)板底部連接，底部連接板卡合在熔煉爐爐體外側(cè)。
[0008]所述注料口為長方形，防護(hù)板的數(shù)量為四塊，四塊防護(hù)板分別平行于熔煉爐爐體的前、后、左、右外壁設(shè)置，相鄰兩塊防護(hù)板之間卡合連接，左右兩側(cè)的防護(hù)板分別設(shè)置有氮?dú)庾⑷肟?，底部連接板數(shù)量為四塊，四塊底部連接板皆垂直于熔煉爐爐體的外壁設(shè)置，相鄰兩塊底部連接板之間卡合連接，每塊底部連接板分別與防護(hù)板卡合連接。
[0009]防護(hù)板內(nèi)側(cè)設(shè)置有氮?dú)夤艿?，氮?dú)夤艿莱騼?nèi)部方向一側(cè)開有氣孔，防護(hù)板一側(cè)設(shè)置有液面觀察窗。
[0010]氮?dú)飧綦x裝置的隔離板的注料口注入高純陰極銅，高純陰極銅在熔爐內(nèi)熔化為銅液，氮?dú)飧綦x裝置內(nèi)充滿保護(hù)氣體氮?dú)猓谌蹮挔t爐體上方形成保護(hù)層，防止熔爐內(nèi)高溫銅液與氧氣反應(yīng)，銅液通過熔煉爐爐體下方的排液口轉(zhuǎn)入工頻保溫爐，銅液進(jìn)入工頻保溫爐啟動保溫爐電磁感應(yīng)器，保溫爐電磁感應(yīng)器外接變頻電源，可根據(jù)銅液含量對工頻保溫爐內(nèi)部銅液進(jìn)行可變頻電磁攪拌，使銅液內(nèi)部形成還原性動力學(xué)條件，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)和氣體的上升，提高銅液純凈度。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是，
[0012]1、本實(shí)用新型的氮?dú)飧綦x裝置對熔煉爐爐體形成保護(hù)氣體填充，隔絕氧氣，使得銅液在熔化過程中避免與氧氣接觸，防護(hù)板內(nèi)側(cè)一周布置有氣孔，使氮?dú)饪删鶆虺浞轴尫?，避免了人工手動添加炭黑覆蓋銅液表面時由于覆蓋不均勻或不及時造成的鑄造缺陷，也避免了飛揚(yáng)的炭黑對操作環(huán)境的影響。
[0013]2、銅液進(jìn)入工頻保溫爐啟動保溫爐電磁感應(yīng)器，對工頻保溫爐內(nèi)部銅液進(jìn)行電磁攪拌，使銅液內(nèi)部形成還原性動力學(xué)條件，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)和氣體的上升，提高銅液純凈度。
【附圖說明】

[0014]圖1是本實(shí)用新型正面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中，1、熔煉爐爐體，2、工頻保溫爐，3、氮?dú)飧綦x裝置，4、保溫爐，11、加熱坩禍，12、排液口，21、保溫爐電磁感應(yīng)器，31、隔離板，32、防護(hù)板，33、注料口，34、氮?dú)庾⑷肟冢?5、底部連接板。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種防銅液氧化熔銅裝置，其特征是，包括熔煉爐爐體1、工頻保溫爐
2、氮?dú)飧綦x裝置3和保溫爐4，所述熔煉爐爐體I內(nèi)部設(shè)置有加熱坩禍11，加熱坩禍11底部設(shè)置有排液口 12，排液口 12下方連接有工頻保溫爐2，工頻保溫爐2外部設(shè)置有保溫爐電磁感應(yīng)器21，保溫爐電磁感應(yīng)器21與變頻電源連接，工頻保溫爐2的下方熔煉爐爐體I上方設(shè)置有氮?dú)飧綦x裝置3，氮?dú)飧綦x裝置3包括隔離板31、防護(hù)板32和底部連接板35，隔離板31中間開有注料口 33，相對兩側(cè)的隔離板31分別設(shè)置有氮?dú)庾⑷肟?34，氮?dú)庾⑷肟?34—端連接有氮?dú)夤艿?，氮?dú)庾⑷肟?34另一端連接有氮?dú)馍l(fā)裝置;底部連接板35與防護(hù)板32底部連接，底部連接板35卡合在熔煉爐爐體I外側(cè)。
[0017]所述注料口33為長方形，防護(hù)板32的數(shù)量為四塊，四塊防護(hù)板32分別平行于熔煉爐爐體I的前、后、左、右外壁設(shè)置，相鄰兩塊防護(hù)板32之間卡合連接，左右兩側(cè)的防護(hù)板32分別設(shè)置有氮?dú)庾⑷肟?34，底部連接板35數(shù)量為四塊，四塊底部連接板35皆垂直于熔煉爐爐體I的外壁設(shè)置，相鄰兩塊底部連接板35之間卡合連接，每塊底部連接板35分別與防護(hù)板32卡合連接。
[0018]防護(hù)板32內(nèi)側(cè)設(shè)置有氮?dú)夤艿?，氮?dú)夤艿莱騼?nèi)部方向一側(cè)開有氣孔，防護(hù)板32一側(cè)設(shè)置有液面觀察窗。
[0019]氮?dú)飧綦x裝置3的隔離板31的注料口33注入高純陰極銅，高純陰極銅在爐膛內(nèi)熔化為銅液，氮?dú)飧綦x裝置3內(nèi)充滿保護(hù)氣體氮?dú)?，在熔煉爐爐體I上方形成保護(hù)層，防止坩禍內(nèi)高溫銅液與氧氣反應(yīng)，銅液通過熔煉爐爐體I下方的排液口 12轉(zhuǎn)入工頻保溫爐2，銅液進(jìn)入工頻保溫爐2啟動保溫爐電磁感應(yīng)器21，保溫爐電磁感應(yīng)器21外接變頻電源，可根據(jù)銅液含量對工頻保溫爐2內(nèi)部銅液進(jìn)行可變頻電磁攪拌，使銅液內(nèi)部形成還原性動力學(xué)條件，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)和氣體的上升，提高銅液純凈度。
[0020]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種防銅液氧化熔銅裝置，其特征是，包括熔煉爐爐體、工頻保溫爐和氮?dú)飧綦x裝置，所述熔煉爐爐體內(nèi)部設(shè)置有加熱坩禍，加熱坩禍底部設(shè)置有排液口，排液口下方連接有工頻保溫爐，工頻保溫爐外部設(shè)置有保溫爐電磁感應(yīng)器，保溫爐電磁感應(yīng)器與變頻電源連接，熔煉爐爐體上方設(shè)置有氮?dú)飧綦x裝置，氮?dú)飧綦x裝置包括隔離板、防護(hù)板和底部連接板，隔離板中間開有注料口，相對兩側(cè)的隔離板分別設(shè)置有氮?dú)庾⑷肟?，氮?dú)庾⑷肟谝欢诉B接有氮?dú)夤艿?，氮?dú)庾⑷肟诹硪欢诉B接有氮?dú)馍l(fā)裝置;底部連接板與防護(hù)板底部連接，底部連接板卡合在熔煉爐爐體外側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的一種防銅液氧化熔銅裝置，其特征是，所述注料口為長方形，防護(hù)板的數(shù)量為四塊，四塊防護(hù)板分別平行于熔煉爐爐體的前、后、左、右外壁設(shè)置，相鄰兩塊防護(hù)板之間卡合連接，左右兩側(cè)的防護(hù)板分別設(shè)置有氮?dú)庾⑷肟?，底部連接板數(shù)量為四塊，四塊底部連接板皆垂直于熔煉爐爐體的外壁設(shè)置，相鄰兩塊底部連接板之間卡合連接，每塊底部連接板分別與防護(hù)板卡合連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種防銅液氧化熔銅裝置，其特征是，防護(hù)板內(nèi)側(cè)設(shè)置有氮?dú)夤艿?，氮?dú)夤艿莱騼?nèi)部方向一側(cè)開有氣孔，防護(hù)板一側(cè)設(shè)置有液面觀察窗。
【文檔編號】B22D11/115GK205710867SQ201620365084
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】孫強(qiáng)為, 金慶貴, 范海賓, 許林之
【申請人】聊城萬合工業(yè)制造有限公司