本發(fā)明涉及銅桿制造領域,具體地說,涉及一種銅桿生產(chǎn)用溜槽結構以及使用該溜槽結構的銅桿制造方法。
背景技術:
在浸涂法銅桿生產(chǎn)工藝中,電解銅在預熱爐中預熱,燒除銅板表面附著物,然后進入熔化爐中熔化為銅液,進而經(jīng)過溜槽進入保溫爐。其中的溜槽主要由殼體、澆筑料及燒嘴組成;溜槽主要作用是使天然氣與空氣預混在溜槽內燃燒,產(chǎn)生CO、CO2等成分,對流入溜槽的銅液進行還原、保溫,避免銅液氧化。在生產(chǎn)過程中,溜槽的隔熱效果差,溜槽外殼的溫度較高,能夠達到300攝氏度以上,對溜槽造成以下影響:
1)采用澆筑料整體澆搗而成,實際運行中經(jīng)常出現(xiàn)表面耐火材料剝落,受熱膨脹變形嚴重;
2)溜槽表面溫度過高,熱能損失嚴重,并伴有嚴重的安全隱患。
針對現(xiàn)有技術中的溜槽易變形、壽命低的問題,還未提出有效的解決方案。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種銅桿生產(chǎn)用溜槽結構及銅桿制造方法,解決了現(xiàn)有的溜槽中存在的耐火層剝落、膨脹變形、熱能損失大等問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種銅桿生產(chǎn)用溜槽結構,包括:上槽體部,所述上槽體部包括具有開口向下的槽鋼形式的上殼體,在上殼體的內壁上,由外向內依次設置有陶瓷紙、納米微孔絕熱板、陶瓷纖維板、澆筑體一;下槽體部,所述下槽體部包括具有開口向上的槽鋼形式的下殼體,在下殼體的內壁上,由外向內依次設置有陶瓷紙、納米微孔絕熱板、陶瓷纖維板、澆筑體二,其中,在澆筑體二的上表面設置有供銅液流動的通道,通過上殼體和下殼體使上槽體部和下槽體部緊密貼合。
優(yōu)選地,澆筑體二的兩個側表面和陶瓷纖維板之間設置有隔熱板。
優(yōu)選地,澆筑體二的下表面和陶瓷纖維板之間設置有重質磚。
優(yōu)選地,在澆筑體二的兩側,陶瓷纖維板、納米微孔絕熱板、陶瓷紙的上端面設置有澆筑體三,澆筑體三的上端面和澆筑體二的上端面以及下殼體的上端面平齊。
優(yōu)選地,所述澆筑體二是由緊密型耐火澆筑料制成。
優(yōu)選地,在上槽體部內設置有錨筋。
優(yōu)選地,所述下槽體部的長度方向的兩端具有可卡接的凹槽和突起,多個下槽體部依次連接形成整個溜槽的下槽體。
優(yōu)選地,澆筑體二的兩個側面以向下收縮的形式和隔熱板、澆筑體三貼合。
優(yōu)選地,在上槽體部和下槽體部之間設置有石棉氈。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供一種銅桿制造方法,包括熔煉、鑄造、軋制成桿、成圈的工序,在熔煉工序中,還利用以上所述的溜槽結構拼接成溜槽裝置,銅液在溜槽裝置的通道內流動的過程中進行還原、保溫。
附圖說明
通過結合下面附圖對其實施例進行描述,本發(fā)明的上述特征和技術優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。
圖1是表示本發(fā)明的實施例的下槽體部的立體示意圖;
圖2是表示本發(fā)明的第一實施例涉及的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構的剖視圖;
圖3是表示本發(fā)明的第二實施例涉及的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構的剖視圖。
具體實施方式
下面將參考附圖來描述本發(fā)明所述的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構及銅桿制造方法的實施例。本領域的普通技術人員可以認識到,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以用各種不同的方式或其組合對所描述的實施例進行修正。因此,附圖和描述在本質上是說明性的,而不是用于限制權利要求的保護范圍。此外,在本說明書中,附圖未按比例畫出,并且相同的附圖標記表示相同的部分。
(第一實施例)
該銅桿生產(chǎn)用溜槽結構包括上下層疊的上槽體部1和下槽體部2,所述上槽體部1和下槽體部2均是由澆筑料制成的長條形結構,其橫截面為大致矩形。圖1是表示本發(fā)明的實施例的下槽體部的立體示意圖,如圖1所示,下槽體部為長條形結構,其截面為大致的矩形,在其上表面設置有供銅液流動的通道。
本發(fā)明的第一實施例涉及的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構如圖2所示。圖2是表示本發(fā)明的第一實施例涉及的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構。
在上槽體部1的最外層設置有上殼體18,上殼體18為開口向下的槽鋼形式。在下槽體部2的最外層設置有下殼體28,下殼體28為開口向上的槽鋼形式。并且,上殼體18的下部具有向外側水平延伸的凸緣一181,具體地說,上殼體的下部的兩邊均具有向外側水平延伸的凸緣一181。同樣地,在下殼體28的上部,也具有向外側水平延伸的凸緣二281,上殼體18和下殼體28相互扣合,使得凸緣一181和凸緣二281貼合在一起,并且,凸緣181上設置有螺紋孔182,凸緣二281上設置有螺紋孔282。具體地說,沿上槽體部1和下槽體部2的長度方向上,設置有多個螺紋孔182和螺紋孔282。上殼體18和下殼體28相互扣合的時候,螺紋孔182和螺紋孔282相對應,通過螺栓連接將上槽體部1和下槽體部2緊固在一起。
在上槽體部1的最里面,是大致為矩形的澆筑體一10,該澆筑體一10的下部具有向兩邊的外側水平延伸的凸緣三101,在澆筑體一10的外側設置有多層耐火、隔熱材料,具體地說,由內向外依次設置有陶瓷纖維板11、納米微孔絕熱板12、陶瓷紙13。其中,陶瓷纖維板11、納米微孔絕熱板12、陶瓷紙13均為開口向下的槽鋼形式,陶瓷纖維板11的兩側板111置于澆筑體一10的凸緣三101的上表面,且兩側板111的內表面和澆筑體一10的兩個側表面貼合,陶瓷纖維板11的頂板112的下表面和澆筑體一10的上表面貼合。通過這種結構,陶瓷纖維板11和澆筑體一10緊密貼合,并能夠防止陶瓷纖維板脫落。同樣地,在陶瓷纖維板11的外層,納米微孔絕熱板12、陶瓷紙13以同樣的方式放置于澆筑體一10的凸緣三上。納米微孔絕熱板12的兩側板的內表面和陶瓷纖維板11的兩側板的外表面貼合,納米微孔絕熱板12的頂板的下表面和陶瓷纖維板11的上表面貼合。陶瓷紙13也以同樣的方式設置,并且,陶瓷紙13的兩個側板的外表面和澆筑體一10的凸緣三101延伸的最遠端平齊。
下面結合圖2說明下槽體部2的結構,在下殼體28的內層,由外向內依次設置有陶瓷紙23、納米微孔絕熱板22、陶瓷纖維板21,并且,陶瓷紙23、納米微孔絕熱板22、陶瓷纖維板21為開口向上的槽鋼形式,具體地說,陶瓷紙23設置于下殼體28的內表面,并且,陶瓷紙23的上端面距離下殼體28的上端面有預設的距離。同樣地,納米微孔絕熱板22、陶瓷纖維板21依次設置在陶瓷紙23的內側,并且,納米微孔絕熱板22、陶瓷纖維板21的上端面和陶瓷紙23的上端面平齊。
在陶瓷纖維板21的槽鋼形式的凹槽內,設置有重質磚24,重質磚24的兩側面分別和陶瓷纖維板21的兩側的內表面貼合。在重質磚24上,設置有隔熱板25。在下槽體部2的最里面,是大致為矩形的澆筑體二20,澆筑體二20的上表面設置有條形的供銅液流動的通道27。隔熱板25分別設置在澆筑體二20的兩側,且隔熱板25的內表面和澆筑體二20的兩側的外表面貼合。隔熱板25的外表面分別和陶瓷纖維板21的兩側的內表面貼合。并且,隔熱板25的上端面和陶瓷纖維板21的上端面平齊。
其中,澆筑體二20的上表面設置有供銅液流動的通道,其橫截面可以是曲面,其目的是使銅液流動順暢,本實施例中,通道的截面為拋物線弧面的形式。此外,可以在銅液流經(jīng)的通道的內壁上設置減少摩擦的耐高溫的內涂層,使得銅液流通更加順暢。
最后,再使用澆筑體三26將澆筑體二、隔熱板25、陶瓷纖維板21、納米微孔絕熱板22、陶瓷紙23結合在一起,該澆筑體三26的高度等于陶瓷紙23的上端面與下殼體28的上端面的距離,也就是說,設置澆筑體三后,澆筑體二、澆筑體三、下殼體28的上端面是平齊的,因此,上槽體部1的下端面可以和下槽體部2的上端面緊密貼合。
本實施例的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構由幾部分隔熱、保溫材料拼接而成,使用壽命長、拆卸更換方便,具有較高的隔熱、保溫效果。既能夠延長溜槽澆筑層的使用壽命,減少受熱膨脹變形情況,又能夠避免溜槽表面溫度過高、熱能損失嚴重,從而消除嚴重的安全隱患。
此外,可以在貼裝材料上增加錨筋,避免整體澆筑脫落,如圖2所示,采用垂直于貼裝材料平面的錨筋15將各層貼裝材料錨定在內部澆筑料上。錨筋可以是多個,從而使得各貼裝材料牢固地形成一個整體,使得整個溜槽的結構更加穩(wěn)固。具體地說,在澆筑澆筑體一的時候,可以將多個錨筋澆筑于其中,錨筋的形式例如15、16所示。錨筋為直桿的形狀,其下部可以具有多個分叉,例如,如圖2所示,在錨筋16的下部,具有兩個斜向下方的分叉,在錨筋的上部,錨筋折彎為水平桿。通過設置多個錨筋,增強澆筑體的整體性,防止?jié)仓w脫落。
此外,該預制塊的上槽體部的澆筑料可以是TUFFCRETE860M,此材料質地緊湊,熱膨脹系數(shù)小,并在內部殼體增加錨筋,避免整體澆筑脫落。該預制塊的下槽體部的澆筑料可以是緊密型高耐火澆筑料,預制塊材質更加緊密,不易變形,溜槽溝槽更加光滑。固定層可以采用A76澆筑材料將貼裝材料和下槽體部緊固在一起。
此外,溜槽結構的隔熱、耐溫材料可以根據(jù)工藝需要具有差別。例如,下槽體部2內設置的隔熱板可以是DV920,也可以是GUN CAST 28LI。
此外,在上槽體部和下槽體部之間設置有石棉氈,防止銅液流動過程中迸濺到上殼體上,造成拆卸困難。
(第二實施例)
圖3是表示本發(fā)明實施例的第二實施例的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構的橫截面圖。第二實施例涉及的溜槽結構,大部分與第一實施例的溜槽結構相同,在此省略對相同結構的說明,重點說明區(qū)別于第一實施例的結構。
如圖3所示,下槽體部2的澆注體二20的兩個側表面具有向外側傾斜的形式,具體的說,澆筑體二20的橫截面為倒置的梯形結構。相應地,隔熱板25、澆筑體三26則具有與澆注體二20的兩個側表面相貼合的斜面,以使得材料表面具有壓實效果,能夠使材料之間結合更緊密。
此外,上殼體或下殼體與澆筑體結合的部位可以具有向內的突起,以便結合更加緊密。例如,如圖3所示,上殼體18和澆筑體一10結合的位置具有向內側突起的臺階183,所述臺階183向內側水平延伸。特別地,該臺階183位于上殼體18的底部。相應地,澆筑體一10的下表面的兩側分別具有向內側凹陷的凹槽102,該凹槽102和臺階183相互貼合,使得在組裝后,上槽體部和上殼體相互擠壓,能夠更好的緊密結合。
此外,可以采用多個兩端具有可卡接的凹槽和突起的下槽體部連接形成整個溜槽的下槽體。本實施例將溜槽的下槽體部以預制塊的形式澆筑,每個預制塊的兩邊制作成凹凸卡槽的形式,頂面具有吊裝孔,以便拼接、拆除時使用。如圖1所示,預制塊9的兩端分別設置有凹槽91、突起92以及吊裝孔93,且凹槽91和突起92的尺寸相互匹配,使得當突起92插入到另一預制塊的凹槽內時,兩個預制塊能夠緊密的銜接為一體。其具體過程是,當上槽體部和下槽體部的耐溫、隔熱材料粘貼、打磨完成后,將第一個預制塊安裝就位,按順序逐步安裝多個預制塊,使得相鄰預制塊的凹槽和突起相互插接緊密,從而形成整個溜槽的下槽體。此外,在拼接的縫隙中也填充一些耐溫材料,這使得密封更加緊密,保溫性能更好。采用預制塊的方式加工制造簡單,既方便拆卸,又可隨時更換不同部位預制件。當然,凹槽和突起的形狀不局限于圖3的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供一種銅桿制造方法,包括熔煉、鑄造、軋制成桿、成圈的工序,其中,在熔煉工序中,還利用以上所述的溜槽結構拼接成溜槽裝置,具體地說,采用多個兩端具有可卡接的凹槽和突起的下槽體部連接形成整個溜槽裝置的下槽體,在下槽體上裝設上槽體,并利用上殼體和下殼體將上、下槽體組裝在一起,形成溜槽裝置。溜槽裝置上具有多個燒嘴,在燒嘴中通入可燃氣體,從而對在溜槽裝置的通道內流動的銅液進行還原、保溫。
本發(fā)明的銅桿生產(chǎn)用溜槽結構,保溫性能好,使得能耗損失小,使用壽命更長;安裝快捷、維護簡單、維修成本低;由于隔熱性好,降低了溜槽外表面的溫度,防止意外傷害人員。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。