專利名稱：紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紫銅用工頻有芯感應(yīng)爐，具體為一種紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法。
背景技術(shù)：
如圖I所示，紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐包括爐體I ;爐體I內(nèi)的下部設(shè)有纏繞有感應(yīng)線圈3的鐵芯2、設(shè)于鐵芯外的水套4、以及設(shè)于水套4外的熔溝5 ;熔溝5與水套4、爐體I之間均設(shè)有耐火材料7 ;爐體I內(nèi)的上部設(shè)有爐膛6，爐膛6與爐體I之間設(shè)有爐襯8 ；有些熔爐會在爐膛6與熔溝5之間設(shè)置爐池；熔溝5在開爐后充滿與爐膛6內(nèi)熔體相通的紫銅液體而在停爐后形成紫銅圓環(huán)。工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的工作原理與普通變壓器的工作原理相似，它相當(dāng)于在短路狀態(tài)下工作的變壓器，爐體相當(dāng)于一個帶鐵芯的變壓器，纏繞于鐵芯上的感應(yīng)線圈相當(dāng)于變壓器的一次線圈，熔溝相當(dāng)于變壓器的二次線圈；開爐后，將感 應(yīng)線圈接通交流電源后根據(jù)電磁感應(yīng)原理會產(chǎn)生交變磁場，由于熔溝是閉合的，如同短路狀態(tài)下工作的變壓器，在磁場的作用下，熔溝的金屬中會產(chǎn)生電流，電流在熔溝中產(chǎn)生使金屬發(fā)熱的功率從而對金屬加熱熔化，此時熔溝熔化成紫銅液體；將紫銅邊條料加入爐膛中，由于熔溝中熱金屬熔體與爐膛內(nèi)的冷金屬比重不同、以及電動現(xiàn)象(如果相互接觸的固一液或液一液兩相中分別帶有符號相反的過剩電荷，則由于界面上存在雙電層，在外加電場的作用下會發(fā)生兩相的相對運動。反之，若外力迫使兩相作相對運動，則沿液體運動方向會出現(xiàn)液相中的電勢差，并引起離子的電遷移；這類現(xiàn)象統(tǒng)稱為電動現(xiàn)象)的影響，熔化的熱金屬流入爐膛帶來熱量使冷金屬熔化。在紫銅熔煉生產(chǎn)中由于生產(chǎn)任務(wù)的不均衡性，為了降低長時間保溫而增加的電費成本，需要即時的停爐、開爐。而目前使用的停爐方法采用開爐工藝的逐步升壓、逐步升溫的方法倒著分級送電，即逐步降壓、逐步降溫的方法來實現(xiàn)停爐；這種方法停爐后重開爐會出現(xiàn)熔溝斷裂。因為熔爐在停爐時，熔溝內(nèi)金屬由液體向固體轉(zhuǎn)變，此時金屬的強度最低、塑性最差；爐體內(nèi)上部熔體受到空氣的影響，冷卻降溫快，從而產(chǎn)生向上的拉應(yīng)力；而爐體內(nèi)下部熔體雖然會受到水套中冷卻水的冷卻，但在逐步降壓的過程中熔溝依次處于加熱、保溫、無感應(yīng)電流的過程，冷卻速度與上部熔體相差不大，會產(chǎn)生向下的拉應(yīng)力；由此，熔溝中的液體由液相向固相轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生了方向不同的收縮應(yīng)力，使熔溝拉應(yīng)力最集中的地方產(chǎn)生微裂紋及疏松。開爐時在開化階段，熔溝密度低、強度差的地方先熔化；此時，爐膛內(nèi)基銅面積大散熱多，上部溫度就低；而下部在水套的冷卻作用下，溫度也較低，熔溝在不同溫度、不同方向的應(yīng)力作用下，就會將熔溝拉斷。這樣由于停爐后重開爐時會出現(xiàn)熔溝斷裂，從而造成熔爐的損壞和報廢，既增加了修爐的成本，又影響了生產(chǎn)的正常進行，對企業(yè)的危害十分巨大，所以幾乎所有的銅加工企業(yè)都采用保溫的方法，而不敢采用停爐的方法，極大地增加了電費成本。同時由于現(xiàn)有熔爐停爐后重開爐的逐步升壓、逐步升溫方法的各級電壓設(shè)計不合理，也會導(dǎo)致熔溝拉斷
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐后重開爐極易引起熔溝斷裂從而增加生產(chǎn)成本的問題，提供了一種紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法，所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐包括爐體；爐體內(nèi)的下部設(shè)有纏繞有感應(yīng)線圈的鐵芯、設(shè)于鐵芯外的水套、以及設(shè)于水套外的熔溝；熔溝與水套、爐體之間設(shè)有耐火材料；爐體內(nèi)的上部設(shè)有爐膛，爐膛與爐體之間設(shè)有爐襯；所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐時采用如下步驟1)控制爐膛內(nèi)基銅的液面距爐膛的底面100 150mm ;當(dāng)爐膛與熔溝之間設(shè)有爐池時，控制爐體內(nèi)基銅的液面與爐池的頂部相平；2)清理干凈基銅液面上的爐渣；3)在基銅液面上覆蓋一層厚度為100-150mm的干燥木炭；4)用紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的高檔電壓(每個紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐上的高檔電壓有所不同，一般為460 500V，為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù))將基銅的溫度提高至1200 1220°C ;保溫5-10分鐘后對紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐斷電；斷電后保持水冷套的供水，直至基銅冷卻至室溫；5)切斷水冷套、配套設(shè)施的電源；6)需要生產(chǎn)時開爐。所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐后如何重開爐是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)。 本發(fā)明采用先加熱再驟然停電快速冷卻的方法實現(xiàn)安全停爐，由此保證熔爐的安全開爐；當(dāng)熔體加熱到一定溫度斷電后，水套會對熔體下部快速冷卻，從而加快了紫銅由液相向固相的轉(zhuǎn)變，其速度遠遠大于熔體上部空氣冷卻的速度，從而使熔體以自下而上的順序凝固，同時由于上部熔體本身的重量會對下部熔體收縮進行補充，這樣使得固相熔溝應(yīng)力均勻，開爐后不會斷裂。本發(fā)明所述的停開爐技術(shù)保證了工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐、開爐的安全，不會出現(xiàn)重開爐后熔溝斷裂事故，使銅加工企業(yè)可以根據(jù)市場和生產(chǎn)情況的需求隨時停爐開爐，有效的降低了長時間保溫而增加的電費成本；減少了重新修爐的費用，保證了生產(chǎn)的正常進行；解決了現(xiàn)有紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐后重開爐極易引起熔溝斷裂從而增加生產(chǎn)成本的問題，可廣泛適用于紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐。


圖I是紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_爐體；2_鐵芯；3_感應(yīng)線圈；4_水套；5_溶溝；6_爐腔；7_耐火材料；8-爐襯。
具體實施例方式紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法，所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐包括爐體I ;爐體I內(nèi)的下部設(shè)有纏繞有感應(yīng)線圈3的鐵芯2、設(shè)于鐵芯外的水套4、以及設(shè)于水套4外的熔溝5 ;熔溝5與水套4、爐體I之間設(shè)有耐火材料7 ;爐體內(nèi)的上部設(shè)有爐膛6，爐膛6與爐體I之間設(shè)有爐襯8 ;所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐時采用如下步驟1)控制爐膛6內(nèi)基銅的液面距爐膛6的底面100 150mm ;當(dāng)爐膛6與熔溝5之間設(shè)有爐池時，控制爐體內(nèi)基銅的液面與爐池的頂部相平；2)清理干凈基銅液面上的爐渣；3)在基銅液面上覆蓋一層厚度為100-150mm的干燥木炭；4)用紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的高檔電壓將基銅的溫度提高至1200 1220°C ;保溫5-10分鐘后對紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐斷電；斷電后保持水冷套的供水，直至基銅冷卻至室溫；5)切斷水冷套、配套設(shè)施的電源；6)需要生產(chǎn)時開爐。具體實施時，所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐后需要開爐時采用如下步驟O做好開爐的準備工作檢查供電、供水系統(tǒng)是否正常，準備木炭、邊條料；2)按照如下表I所示步驟逐級送電后將邊條料放入爐體內(nèi)進行生產(chǎn)(首先用低電壓排出爐內(nèi)的潮氣后，再對爐膛進行烘烤)。這種方法中的各級電壓設(shè)計合理，避免熔溝拉斷現(xiàn)象發(fā)生。表I
權(quán)利要求
1.紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法，所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐包括爐體(I);爐體(I)內(nèi)的下部設(shè)有纏繞有感應(yīng)線圈(3)的鐵芯(2)、設(shè)于鐵芯外的水套(4)、以及設(shè)于水套(4)外的熔溝(5);熔溝(5)與水套(4)、爐體(I)之間設(shè)有耐火材料(7);爐體內(nèi)的上部設(shè)有爐膛(6)，爐膛(6)與爐體(I)之間設(shè)有爐襯(8);其特征在于所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐時采用如下步驟1)控制爐膛(6)內(nèi)基銅的液面距爐膛(6)的底部100 150mm ;當(dāng)爐膛(6)與熔溝(5)之間設(shè)有爐池時，控制爐體內(nèi)基銅的液面與爐池的頂部相平；2)清理干凈基銅液面上的爐渣；3)在基銅液面上覆蓋一層厚度為100-150mm的干燥木炭；4)用紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的高檔電壓將基銅的溫度提高至1200 1220°C;保溫5-10分鐘后對紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐斷電；斷電后保持水冷套的供水，直至基銅冷卻至室溫；5)切斷水冷套、配套設(shè)施的電源；6)需要生產(chǎn)時開爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法，其特征在于所述紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐后需要開爐時采用如下步驟1)做好開爐的準備工作檢查供電、供水系統(tǒng)是否正常，準備木炭、邊條料；2)按照如下步驟逐級送電后將邊條料放入爐體內(nèi)進行生產(chǎn)1)將電壓升至40V后升溫IOh ;2)將電壓升至80V后升溫40h ;3)將電壓升至160V后升溫12h ；4)將電壓升至240V后升溫至熔溝熔化。
全文摘要
本發(fā)明涉及紫銅用工頻有芯感應(yīng)爐，具體為一種紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法，解決了現(xiàn)有紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐停爐后重開爐極易引起熔溝斷裂從而增加生產(chǎn)成本的問題。紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐的停開爐方法，停爐時采用如下步驟控制爐膛內(nèi)基銅的液面距爐膛的底面100～150mm；清理干凈基銅液面上的爐渣；在基銅液面上覆蓋一層干燥木炭；用高檔電壓將基銅的溫度提高；保溫5-10分鐘后對紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐斷電；斷電后保持水冷套的供水，直至基銅冷卻至室溫；切斷水冷套、電源；需要生產(chǎn)時開爐。本發(fā)明所述的停開爐技術(shù)不會出現(xiàn)重開爐后熔溝斷裂事故，可廣泛適用于紫銅用工頻有芯感應(yīng)熔銅爐。
文檔編號F27B14/06GK102878805SQ201210343399
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者王全仁, 寧篤功, 田玉仙, 衛(wèi)志強, 王少華, 毛富軍, 李寶印, 李英荷 申請人:山西春雷銅材有限責(zé)任公司