本發(fā)明涉及澆注銅線坯的技術領域，具體為一種用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護方法，本發(fā)明還提供了對應的結構。

背景技術：

SCR法澆注銅線坯，采用銅桿連鑄連軋設備，由一臺阿薩柯豎爐裝置、一套五輪式連鑄機裝置、2機架Φ308粗軋機、8機架Φ204精軋機和卷線機組成,重要部位是五輪式連鑄機，五輪式連鑄機由一個壓緊輪、一個張緊輪、一個鑄輪，二個惰性輪組成。設備工藝技術的核心部位是結晶器，結晶器是一個銅環(huán)和一根不銹鋼帶圍成的密閉空間組成，它能把銅液由液態(tài)通過冷卻變成固態(tài)鑄坯，鑄坯斷面積3800mm²。結晶器銅液的來自于是澆包，澆包底部安裝有一根石英澆注管，側壁安排有一套電機驅動裝置，控制塞棒的提升，通過塞棒的升降，實現(xiàn)對澆注管開度的控制，從而控制澆鑄流量，確保結晶器熔池液面穩(wěn)定。

現(xiàn)有設備存在如下問題：澆注管底部離熔池液面存在一定距離，柱流直徑相對較大，柱流以高速沖入熔池液面,在柱流周圍形成一個負壓,空氣容易卷入柱流；另外,高速流動的柱流對澆注液面(斷面積3800mm²)形成沖擊,引起液面銅液飛濺,每秒鐘飛出3～10顆直徑Φ0.5mm～2.5mm銅粒子，飛濺銅液遇到空氣即凝固為銅粒子,導致鑄坯產生氣孔及含氧量不均勻氧化物顆粒,產品Φ8.0mm低氧銅桿在拉細絲過程中容易產生空氣、夾雜物斷線。一般拉絲到￠0.127mm之后,銅絲斷線率高。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護方法，其避免從熔池飛濺出來并落到銅結晶輪的銅液生成氧化銅顆粒，并降低柱流吸入空氣、水蒸汽的量，確保生成的銅線坯的氣孔少，保證后道工續(xù)--多頭拉絲的斷線率少，拉絲后銅線表面光滑，產品可以做為大截面漆包圓線、扁線的銅導體或≤Φ0.05的極細銅絲。

一種用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護方法，其特征在于：在澆注液面的區(qū)域位置的前端位置安裝氮氣吹掃裝置，并在澆注管上套裝有氮氣噴淋環(huán)，氮氣吹掃裝置所噴射出的氮氣對噴濺出的銅粒子進行隔氧保護，所述氮氣噴淋環(huán)所噴射出的氮氣覆蓋柱流的流域范圍、實現(xiàn)對柱流的稀氧保護，并降低柱流在周圍形成負壓而吸入空氣、水蒸汽。

其進一步特征在于：

分別調節(jié)氮氣吹掃裝置流出的氮氣壓壓力和流量、氮氣噴淋環(huán)噴射出的氮氣壓力和流量，確保氮氣吹掃裝置所噴射出的氮氣對噴濺出的銅粒子進行隔氧保護、氮氣噴淋環(huán)所噴射出的氮氣對柱流的稀氧保護；

氮氣噴淋環(huán)所噴射出的氮氣被柱流吸入，使銅液溶解的氫氣分壓降低，大量氮氣泡通過銅液上升時，由于銅液降溫溶解度急劇下降，氣泡在銅液上升時，溶解于銅液中的氫氣就可能隨著氮氣泡的上浮于到液面，而析出到空氣中，從而減少銅液的吸氫量，減少鑄坯氣孔；

所述氮氣吹掃裝置、氮氣噴淋環(huán)內的氮氣通過同一個氮氣壓力容器流出；

所述氮氣吹掃裝置的氮氣噴淋管位于結晶輪的12點時刻處，所述氮氣噴淋管的出口端面設置有均布的出氣孔；

所述氮氣噴淋環(huán)的朝向所述液面的端面均布有氮氣出氣孔；

所述氮氣噴淋環(huán)的外環(huán)面設置有活接，所述活接通過連接管連接外部的氮氣壓力容器。

一種用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護的裝置，其特征在于：其包括氮氣壓力容器，所述氮氣壓力容器的出口自帶調壓裝置，所述氮氣壓力容器的出口分別通過二次壓力調節(jié)閥連接對應的流量調節(jié)閥，兩個流量調節(jié)閥的出口分別連接氮氣吹掃裝置的入口、氮氣噴淋環(huán)的入口。

其進一步特征在于：所述氮氣吹掃裝置包括有兩根吹掃的氮氣噴淋管，兩根氮氣噴淋管的出氣位置間隔布置，兩根氮氣噴淋管的出氣位置分別朝向銅結晶環(huán)的內凹槽布置，其確保氮氣可以覆蓋足夠面域的飛濺銅液。

采用本發(fā)明后，氮氣吹掃裝置所噴射出的氮氣對噴濺出的銅粒子進行隔氧保護，銅粒在飛濺過程中含氧量的增加≤50ppm；銅?；芈淙鄢睾蟛粫Ξa品質量造成影響，上述氮氣噴淋環(huán)所噴射出的氮氣覆蓋柱流的流域范圍、實現(xiàn)對柱流立體方向的稀氧保護，并降低柱流在周圍形成負壓而吸入空氣、水蒸汽，其使得飛濺出的液銅不會生成氧化物顆粒，并降低柱流吸入空氣、水蒸汽的量，確保生成的銅線坯的品質，保證后續(xù)拉絲的順利進行。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的SCR法澆注銅線坯的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的氮氣吹掃裝置、氮氣噴淋環(huán)應用于SCR法澆注銅線坯產線的結構示意圖；

圖3為氮氣吹掃裝置的安裝局部結構示意放大圖；

圖4為氮氣噴淋環(huán)的安裝局部結構示意放大圖；

圖5為氮氣噴淋環(huán)的仰視圖結構示意圖；

圖6為氮氣噴淋管的出氣端面結構示意圖；

圖7為用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護的裝置的結構示意簡圖；

圖中各序號所對應的標注名稱如下：

澆注液面1、氮氣吹掃裝置2、澆注管3、氮氣噴淋環(huán)4、氮氣噴淋管5、結晶輪6、出氣孔7、氮氣出氣孔8、活接9、氮氣壓力容器10、調壓裝置11、二次壓力調節(jié)閥12、流量調節(jié)閥13。

具體實施方式

一種用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護方法，見圖2～圖6：在澆注液面1的區(qū)域位置的前端位置安裝氮氣吹掃裝置2，并在澆注管3上套裝有氮氣噴淋環(huán)4，氮氣吹掃裝置2所噴射出的氮氣對噴濺出的銅粒子進行隔氧保護，氮氣噴淋環(huán)4所噴射出的氮氣覆蓋柱流的流域范圍、實現(xiàn)對柱流的稀氧保護，并降低柱流在周圍形成負壓而吸入空氣、水蒸汽。

分別調節(jié)氮氣吹掃裝置2流出的氮氣壓力和流量、氮氣噴淋環(huán)4噴射出的氮氣壓力和流量，確保氮氣吹掃裝置2所噴射出的氮氣對噴濺出的銅粒子進行隔氧保護、氮氣噴淋環(huán)4所噴射出的氮氣對柱流的稀氧保護；

氮氣噴淋環(huán)4所噴射出的氮氣被柱流吸入，使銅液溶解的氫氣分壓降低，大量氮氣泡通過銅液上升時，由于銅液降溫溶解度急劇下降，氣泡在銅液上升時，溶解于銅液中的氫氣就可能隨著氮氣泡的上浮于到液面，而析出到空氣中，從而減少銅液的吸氫量，減少鑄坯氣孔；

氮氣吹掃裝置2、氮氣噴淋環(huán)4內的氮氣通過同一個氮氣壓力容器流出；

氮氣吹掃裝置2的氮氣噴淋管5位于結晶輪6的12點時刻處，氮氣噴淋管5的出口端面設置有均布的出氣孔7；

氮氣噴淋環(huán)4的朝向液面的端面均布有氮氣出氣孔8；

氮氣噴淋環(huán)4的外環(huán)面設置有活接9，活接9通過連接管連接外部的氮氣壓力容器。

一種用于SCR法澆注銅線坯的氮氣保護的裝置，見圖7：其包括氮氣壓力容器10，氮氣壓力容器10的出口自帶調壓裝置11，氮氣壓力容器10的出口分別通過二次壓力調節(jié)閥12連接對應的流量調節(jié)閥13，兩個流量調節(jié)閥13的出口分別連接氮氣吹掃裝置2的入口、氮氣噴淋環(huán)4的入口。

氮氣吹掃裝置2包括有兩根吹掃的氮氣噴淋管5，兩根氮氣噴淋管5的出氣位置間隔布置，兩根氮氣噴淋管5的出氣位置分別朝向結晶輪6的內凹槽布置，其確保氮氣可以覆蓋足夠面域的飛濺銅液。

氮氣吹掃裝置2實際操作過程中，流量、壓力根據需要，可以進行調節(jié)，以達到最佳狀態(tài)。

氮氣噴淋環(huán)4安裝時套在澆注管3上端，用支架固定，實際操作過程中，流量、壓力根據需要，可以進行調節(jié)，以達到最佳狀態(tài)，氮氣噴淋環(huán)材質：316S。

具體實施例：原有的SCR3000設備的澆注管底部離熔池液面高度為160mm，柱流直徑Φ23.48，速度：5.66米/秒,在柱流周圍形成一個負壓,空氣容易卷入柱流；另外,高速流動的柱流,對澆注液面(斷面積3800mm²)形成沖擊,引起液面銅液飛濺,每秒鐘飛出3～10顆直徑Φ0.5～2.5銅粒子(飛濺銅液遇到空氣即凝固為銅粒子),導致鑄坯產生氣孔及含氧量不均勻氧化物顆粒,產品Φ8.0mm低氧銅桿在拉細絲過程中容易產生空氣、夾雜物斷線。一般拉絲到￠0.127mm之后,銅絲斷線率高，在設備上加入了氮氣吹掃裝置2、氮氣噴淋環(huán)4后，產品Φ8.0mm低氧銅桿的氧含量波動低于10ppm，可以拉絲到Φ0.05mm且斷頭率低,產品可以廣泛應用于漆包線\新能源汽車電子線的銅導體。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細說明，但內容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內。