本發(fā)明涉及一種在圓盤澆鑄機內(nèi)形成銅陽極的工藝，該工藝從傾注槽中的銅為液體熔融狀態(tài)并被轉(zhuǎn)移至鑄桶的階段直到固體銅轉(zhuǎn)化為陽極并且從位于所述圓盤澆鑄機內(nèi)的模具中被卸下為止，其中所述工藝防止熔融液體粘附于鑄桶的邊緣和模具中。

更具體地，本發(fā)明包括在銅陽極的制造過程中將沒有水的脫模噴粉劑應(yīng)用在鑄桶上和模具中。

背景技術(shù)：

目前，陽極鑄造工藝基于在含有所需陽極形狀的腔的模具(通常由銅制成)上鑄造熔融銅。

一旦銅已經(jīng)被鑄造，其經(jīng)歷以下工藝：使用灑水裝置快速冷卻，桿狀或鋼圓筒狀的噴射器噴射已凝固的陽極。

通常，模具以以下方式被安裝在旋轉(zhuǎn)的圓盤傳送帶(carousel)或“圓盤澆鑄機”上：其的旋轉(zhuǎn)允許連續(xù)的鑄造、冷卻以及噴射陽極的工藝。

當(dāng)圓盤澆鑄機完成一輪時，每一模具重新被填滿銅等。

為了使液態(tài)銅不粘附于模具并且可以被桿噴射，添加一層脫模噴粉劑材料是必要的，其作為絕緣材料并防止液態(tài)銅粘附于模具的固體銅上。

世界范圍內(nèi)使用的材料是鈣粉或重晶石粉的衍生產(chǎn)品(derivative)，其與水混合并被噴灑裝置噴涂在模具的內(nèi)表面上。

因為其為非水溶性材料，該溶液必須被永久攪拌以使該粉不被析出。

當(dāng)使用噴灑裝置時，由于模具上的重力其以一種方式被傾析出，該方式主要覆蓋低區(qū)域，因此在模具的垂直側(cè)表面上產(chǎn)生覆蓋減少的薄層。

在世界范圍內(nèi)制造銅陽極的每個圓盤澆鑄機上實際使用這種添加脫模噴粉劑的方法，然而，這種方法有一大缺陷，即當(dāng)與液態(tài)銅接觸時，水以爆炸性的方式反應(yīng)，并且因此水溶液上的脫模噴粉劑的應(yīng)用必須在液態(tài)銅被鑄桶傾倒之前完成，并且應(yīng)當(dāng)保證模具足夠熱以使其100％蒸發(fā)脫模劑中應(yīng)用的水，相反，任一水滴將引起會在陽極上留下凹坑(craterd)的化學(xué)爆炸反應(yīng)，這將導(dǎo)致陽極直接報廢(rejection)或在最壞的情況案例中，可能導(dǎo)致巨大的爆炸，這將導(dǎo)致同時對裝備和負責(zé)它們的全體人員的傷害，這兩種類型的情況均已經(jīng)發(fā)生并登記過。

現(xiàn)存的另一個問題是為了防止銅凝固，鑄造液態(tài)銅的鑄桶嘴必須在鑄造中被清潔，然后嘴被關(guān)閉，這對于正確鑄造乃至對于陽極的正確形狀絕對必要的模具內(nèi)側(cè)的熔融銅(molten)的分配是一個障礙。

反過來，如果鑄桶嘴由于凝固銅的累積而被關(guān)閉，出現(xiàn)以下現(xiàn)象：鑄銅塌陷成噴射(jet)的形狀而不是正常出現(xiàn)的瀑布狀(the shape of cascade)。

該噴射集中所有澆鑄在單一點的銅，由此取代被施加至模具的脫模劑，因此導(dǎo)致陽極粘附于模具，這意味著陽極和模具都必須被廢棄并且從圓盤澆鑄機中被移除，這導(dǎo)致停止生產(chǎn)工藝。

為了避免這種情況，操作員必須永久暴露在高溫和液態(tài)銅中手動地將粉狀脫模劑灑在鑄桶嘴上。

由于鑄桶包含液態(tài)銅，考慮到爆炸可能發(fā)生，因為粉末本身不具有粘附力并且其不粘附于鑄桶，通過噴灑裝置施加覆蓋是不可行的，因此操作員必須在大量的所述粉末中執(zhí)行手動連續(xù)的施加，該粉末在模具上的每一銅鑄造中被快速取代。

在本領(lǐng)域的狀態(tài)中一些脫模劑具有靜電原理。

例如，文獻CA 2345922公開了在450℃時使用作為利用靜電荷被附于板上的分離劑的BN粉末的涂覆擠壓板的方法。

文獻GB 1288292公開了通過從噴嘴中對著待被涂覆的模具表面噴涂所述涂料而涂覆鑄塊的模具表面的方法，其中所述涂料包含顆粒材料的有機懸浮液，該顆粒材料包含比重為85％至96％的(耐火材料)和比重為4％至15％的有機粉末材料。

涂料通過靜電荷被應(yīng)用在模具表面上。

文獻JPS 58192657公開了通過吸力涂覆鑄造模具的材料的方法，該吸力吸引模具涂覆材料的材料粉塵，并且其通過正電荷被靜電施加在含有具有負電荷的鐵砂層的熔鐵的表面上。

文獻JPS 61199543公開了通過對模具防護罩的一部分使用含有靜電耐火材料顆粒的涂物并且將固定劑涂覆至所述元件從而形成用于涂覆模具的材料層來提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

文獻KR 20090082106公開了用于金屬鑄造的油型脫模劑，其特征在于其按質(zhì)量包含0-7.5％的水和0.3-30％的加溶劑，該水含有從蒸餾水、離子交換類型的水、自來水中所選的一種或兩種水，并且水包括上述種類的水和溶解于上述種類的水中的任一種內(nèi)的電解液中的任一種。

而且，其公開了使用這種油型脫模劑的噴涂方法和用于模具的這種油型脫模劑的靜電噴涂設(shè)備。

文獻US 5437326公開了將干的、可靜電吸附的、熱絕緣粉末顆粒噴粉靜電應(yīng)用在連續(xù)金屬鑄造機的工作面上，其中提供工作面或工作面的模具表面或表面通常以橢圓的路線旋轉(zhuǎn)。

在氣流中被夾帶并且通過合適的靜電設(shè)備被靜電充電之后，保護粉狀耐火材料的干式噴粉被應(yīng)用至工作面。

待被噴粉的工作面被電接地用于吸引帶電的粉狀顆粒以將其粘附至工作面。

通過噴粉而沉積從而形成的復(fù)合涂層在工作面的大量區(qū)域上非常均勻，這一現(xiàn)象可通過被沉積的干粉顆粒的相互間靜電互斥來解釋。

在該方法中，在連續(xù)鑄期間連續(xù)地在工作面上重復(fù)施加噴粉提供了立即有效的修復(fù)或取代在鑄造期間從旋轉(zhuǎn)的模具表面的工作面上的涂覆中失去的噴灑的粉末。噴粉可以被連續(xù)移除。

噴粉可以使用空氣隨意移除。

上述文獻都沒有解決為了防止銅粘附于鑄桶的邊緣以及防止由于在熔融銅冷卻時熔融銅粘附于桿和模具之間而導(dǎo)致的位于銅陽極模具下方的噴射桿粘附于其中的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過使用一種裝置解決了這些問題，該裝置通過氣體噴射噴涂干噴粉，其中其穿過對具有高電壓和負電荷的顆粒進行充電的噴嘴。

相反，作為鑄桶的部分的金屬件被接地(正電荷)，從而通過電荷的差異噴涂粒子被吸引并被粘附至鑄桶表面和金屬表面。

以這種方式，使用水作為脫模劑的導(dǎo)電方式是必要的并且其可以被直接噴涂在含有液態(tài)銅的鑄桶上。

此外，本發(fā)明可以實施為使操作員不與直接與銅接觸的手動工具或者可以被安裝在具有滑軌系統(tǒng)的機械臂上，通過這種方式該工藝可以自動化。

本發(fā)明的另一個優(yōu)點是相同的機械臂、滑軌或手動工具可以將脫模劑直接噴涂在將倒入銅的模具上，以這種方式，就會避免噴射目前正在使用的脫模劑的自動站的安裝。

在另一方面，本發(fā)明允許加速陽極成型工藝，因為其不必為了與液態(tài)銅的爆炸反應(yīng)而等待液體脫模劑蒸發(fā)全部的水分。

而且，這意味著在成型工藝中消除與液態(tài)銅接觸的水時，安全性增加。

本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于當(dāng)使用被粘附于具有相反電荷的表面上的干噴粉時，不會出現(xiàn)取代液體脫模劑，因此在腔上和模具的垂直壁以及鑄桶上的應(yīng)用將會是均勻的。

而且，靜電充電的噴粉趨于加速，因此獲得了比基于水的應(yīng)用所獲得的傾析材料的厚度更大的厚度。

最終由于沒有蒸發(fā)也沒有沸騰，靜電施加脫模劑至模具的層非常均勻且順滑，因此提升了鑄造陽極的表面質(zhì)量。

源于上文所述，本發(fā)明的目的是為了防止熔融液態(tài)銅被粘附于所述鑄桶而添加將被靜電粘附于鑄桶的邊緣(邊沿)的噴粉脫模劑。

本發(fā)明的另一個目的是添加噴粉脫模劑，所述噴粉脫模劑可以被靜電粘附至陽極模具并且尤其是噴射桿以防止所述桿被粘附于其中，從而加速陽極從模具中噴出。

附圖說明

附圖用于提供對于現(xiàn)有技術(shù)更好的理解并示出本發(fā)明的細節(jié)。

圖1示出其中鑄桶將熔融液態(tài)銅傾倒在模具上的圓盤澆鑄機的透視圖。

圖2示出其中操作員向鑄桶的邊緣(邊沿)噴涂噴粉脫模劑的圓盤澆鑄機的透視圖。

圖3示出其中陽極模具的透視圖。

圖4示出用于示出噴射桿細節(jié)的陽極的模具的削去一半的透視圖。

圖5示出用于示出噴射桿細節(jié)的陽極的模具的削去一半的視圖。

圖6示出用于示出噴射桿細節(jié)的陽極的模具的削去一半的視圖，其中具有脫模劑的水被倒入。

圖7示出具有熔融陽極于其中的兩個模具的透視圖。

圖8示出其中解釋本發(fā)明的構(gòu)思的前視切圖。

圖9示出其中向鑄桶的邊緣(邊沿)機械噴涂干噴粉脫模劑的圓盤澆鑄機的透視圖。

圖10示出其中在用于陽極的模具上機械噴涂干噴粉脫模劑的圓盤澆鑄機的透視圖。

圖11示出其中說明操作員使用手動工具在用于陽極的模具上噴涂干噴粉脫模劑的圓盤澆鑄機的透視圖。

具體實施方式

圖1示出了圓盤澆鑄機(1)，其上多個陽極(2)被安裝。在所述圓盤澆鑄機(1)的相鄰且朝向外部位置具有分配式傾注槽(3)，其具有將熔融液態(tài)銅(5)供給至鑄桶(ladles)(4)的兩個排放口。一旦鑄桶(4)充滿了確定質(zhì)量的熔融液態(tài)銅，鑄桶將所盛物傾注入模具(2)直到其被填滿并形成陽極(6)。

為了防止熔融液態(tài)銅陽極(5)粘附在鑄桶(4)的邊緣(邊沿)，操作員(7)手動地倒入存儲在容器(8)中的噴粉脫模劑。

應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)靠近鑄桶(4)和圓盤澆鑄機(1)時將會導(dǎo)致操作員(7)的位置非常危險。然而，在沒有該噴粉脫模劑的情況下，考慮到熔融液態(tài)銅流易于卡在鑄桶(4)的邊緣(邊沿)處，熔融液態(tài)銅陽極流將會中斷。由于上文所述，必須執(zhí)行圖2所示的該危險操作。

在另一方面，一旦模具(2)的腔(11)已滿，圓盤澆鑄機繼續(xù)它的循環(huán)路徑，同時熔融液態(tài)銅(5)冷卻并形成固體狀態(tài)的具有主體(9)和凸耳(10)的陽極(6)。

為了從模具(2)中卸下陽極(6)，其中內(nèi)部被安裝噴射桿(13)從而在通孔(12)的外壁和噴射桿(13)之間產(chǎn)生間隙(14)的通孔(12)被設(shè)置，該間隙為將被通過位于模具之下的驅(qū)動機構(gòu)(未示出)而移動的噴射桿(13)提供足夠的空隙。

當(dāng)驅(qū)動機制(未示出)作用在噴射桿(13)上，考慮到熔融液態(tài)銅(5)可能掉入空隙(14)，極有可能噴射桿粘附在過孔(12)的內(nèi)側(cè)，使得噴射桿(13)不能被抬升并且因此將不會出現(xiàn)陽極(6)與模具(2)分離。

由于該原因，當(dāng)處于具有鑄桶(15)的分配式傾注槽(3)的下游時，操作員(7)必須向模具(2)灑具有水和脫模粉的懸浮液，以使所述粉劑被均勻噴在腔(11)上和空隙(14)上。

當(dāng)懸浮液(15)被傾倒在模具(2)上時，由于高溫，水產(chǎn)生蒸汽云(16)，通過蒸汽云，脫模劑附于模具(2)的壁上。在這種情況下，由于操作員(7)過于靠近圓盤澆鑄機(1)并且也因為在模具(2)上的水可能產(chǎn)生爆炸，所以操作員也暴露于危險中。

由于該原因并且為了解決這些問題，本發(fā)明提出了在形成陽極(6)的工藝的兩區(qū)域(A,B)中噴射干式噴粉脫模劑。

這兩區(qū)域是鑄桶(4)的邊緣區(qū)域或區(qū)域A并且在另一方面是模具(2)的腔(11)或區(qū)域B。

如圖(8)所示，干式噴粉脫模劑(20)通過穿過對具有高電壓和負電荷(18)的顆粒進行充電的噴嘴(21)的氣體噴射(19)而被噴涂。相反，包含鑄桶(4)和模具(2)的金屬件被接地，因此產(chǎn)生正電荷(17)，由于電荷的差異，通過該正電荷被噴涂的顆粒被吸引并被粘附于鑄桶(4)和模具(2)的金屬表面。

如圖9和圖10所示，具有干式噴粉脫模劑的氣體噴射(19)通過噴嘴(21)可以使用被安裝在懸浮于圓盤澆鑄機(1)上方的推車(cart)(24)上的機械臂(22)被施加在區(qū)域A、B。

可選地，如圖11所示，由操作員(7)使用手動工具(23)遠程操作具有干式噴粉脫模劑的氣體噴射(19)通過噴嘴(21)可以被施加在區(qū)域A、B上。

根據(jù)上文所述，本發(fā)明尤其涉及以下形成銅陽極(6)的工藝：從銅處于熔融液態(tài)并被轉(zhuǎn)移至鑄桶(4)的階段直到轉(zhuǎn)變成陽極(6)的固態(tài)銅陽極從模具(2)中被噴射為止，其中所述工藝包括將熔融液態(tài)銅從分配式傾注槽(3)中向鑄桶(4)傾倒；(b)為了產(chǎn)生正電荷(17)將鑄桶(4)的金屬部件接地；(c)使用干噴粉脫模劑(20)通過氣體噴射(19)向鑄桶(4)的邊緣(邊沿)噴涂，噴粉脫模劑通過噴嘴(21)對具有高電壓和負電荷(18)的所述干噴粉(20)的顆粒充電而被去除；(d)為了產(chǎn)生正電荷(17)將模具(2)的金屬部件接地；(e)通過穿過噴嘴(21)的氣體噴射(19)向模具(2)的腔(11)并向噴射桿(13)的位置區(qū)域噴涂干噴粉脫模劑(20)，噴嘴對所述具有高電壓和負電荷(18)的干噴粉脫模劑(20)的顆粒進行充電；(f)從鑄桶(4)將熔融液態(tài)銅(5)傾倒入陽極的模具(2)中；(g)等待直到銅冷卻以便通過圓盤澆鑄機(1)的轉(zhuǎn)動形成陽極(6)；(h)驅(qū)動噴射桿(13)以將陽極(6)從模具的腔(11)中排出；(i)通過升降架(未示出)將陽極(6)從模具(2)中移除。