[发明专利]铜液捣料搅拌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜液捣料搅拌方法，尤其是一种自动化控制、提高矿石及金属物料熔化效率的铜液捣料搅拌方法。

背景技术

铜合金具有导电、导热、耐蚀、耐磨、抑菌、可镀、装饰、易加工等一系列优异特性，广泛用于电力、电子、通讯、化工、机械、交通运输、海洋工程、航天航空、建筑、装饰等领域，在人类生活和国民经济中发挥着巨大的作用。我国是世界上重要的铜材生产、消费和贸易大国，产量跃居世界第一，品种不断增加，产品质量逐年提高，工艺技术创新十分活跃，但我国铜加工加工业大而不强，存在资源短缺，生产技术及装备先进与落后并存等问题。

在铜及铜合金的熔炼过程中，根据企业的规模不同，熔炼炉装炉量在1T-5T不等，熔炼温度要高达1000℃以上，要确保炉料全部熔化和铜液的均匀性，操作工要经常进行捣料、搅拌。在捣料的时候，操作工要拿着捣料工具将未熔化的炉料压入铜液内，在搅拌的时候，操作工要拿着搅拌工具让其在铜液内上下、左右来回搅动，这样的操作，操作工的劳动强度比较大，而且还要持续在高温作业环境工作，存在着较大的安全隐患。如果不进行捣料，将会使炉料熔化时间延长，会直接导致能耗上升、产能下降，公司生产成本会增加；如果不进行搅拌操作，将铸锭成分不均匀，会直接导致产品成材率下降、公司品质下降，生产成本也同样会增加。而且，铜及铜合金产品生产过程中，熔炼工序能耗较高，是企业主要耗能工序之一，为保证产品质量，在熔炼温度控制上难以调控，熔炼的能耗下降一直是一个攻关课题。手工的上下、来回搅拌，一个无法控制搅拌的速度，持续时间短，另一个无法调整流动的铜液的流转方向，调整过程中会出现受力突变的现象。

中国专利局于2012年4月25日公告了一份CN202204333U号专利，名称为熔炼搅拌机，包括立柱、变速箱、搅拌头锁组成，立柱上套有横梁，横梁的左顶端设置有搅拌电机，搅拌电机下方设置有搅拌头，横梁的右顶端设置有横梁旋转电机，立柱的顶端从下至上分别设置变速箱、升降电机，变速箱上设置的齿条与横梁上设置的齿轮相啮合，由升降电机带动使横梁上、下移动。该搅拌机只能对铜液进行搅拌，不能捣料，因此悬浮在铜液上的矿石或金属物料熔化效率低，搅拌叶片短，搅拌时需要更高的转速，这就会增加更多的能耗；该搅拌机只能实现原地搅拌，搅拌效率差。

发明内容

本发明解决了现有的熔炼装置需要人工搅拌，劳动强度大、危险性高的缺陷，提供一种铜液捣料搅拌方法，采用自动控制，减轻工人劳动强度，降低作业危险性。

本发明还解决了现有的人工搅拌，搅拌速度无法控制，持续时间短，且无法调整铜液的流转方向的缺陷，提供一种铜液捣料搅拌方法，采用自动控制，搅拌速度稳定可控，持续时间长，能承受改变搅拌方向受到的突变的作用力。

本发明还解决了现有的搅拌机只能原地搅拌，搅拌效率差的缺陷，提供一种铜液捣料搅拌方法，在搅拌之间先进行捣料，提高矿石或金属物料的熔化效率，控制搅拌速度和搅拌走向，提高搅拌效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铜液捣料搅拌方法，包括如下步骤：（1）将自动捣料搅拌装置靠近熔炼炉，带有搅拌叶片的搅拌桨伸到熔炼炉的正上方，接着将搅拌桨的端部向铜液移动，捣料头下行到与悬浮的矿石或金属物料相接触并启动捣料震动电机；

（2）震动电机带动捣料杆上下震动，震动的同时搅拌桨带着捣料头同时下行，直到搅拌叶片碰触到铜液表面，然后搅拌桨升起，捣料头脱离矿石或金属物料所在的区域，接着搅拌桨再次下行，搅拌桨升起和下降过程中始终保持震动电机工作；

（3）捣料过程从熔炼炉的中心沿着熔炼炉的圆周或者弧形方向扩展到熔炼炉的周边后，再次回到熔炼炉的中心，这个从中心到周边再到中心的捣料过程重复3-5次，直到有至少1/2铜液表面面积的液体露出到矿石或金属物料外；

（4）捣料过程结束后，接着搅拌叶片浸入到铜液表面下，停止震动电机，然后启动搅拌电机，搅拌电机带动搅拌叶片转动，同时搅拌桨带动搅拌叶片从铜液表面到底部上下移动；

（5）搅拌过程直到矿石或金属物料熔炼完成。