[发明专利]紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜熔炼方法及装置，尤其涉及一种水平连铸中利用紫杂铜生产TP2铜管坯的铜熔炼方法及装置。

背景技术

我国铜资源的消费量早已位居世界第一，随着国民经济的发展，我国铜资源的消费量将继续快速增长。以此同时，铜是我国严重匮乏的矿产资源，矿产资源的保有储量明显不足并有减少的趋势，国内铜精矿的供应不到 30%，超过 70%的比例需要依赖进口，远远高于铁矿石和石油的对外依赖程度。另一方面，国内大量的铜加工企业在生产过程中产生了大量边角料、机械加工碎料等紫杂铜废料。

目前国内外多数企业已开始使用紫杂铜作为原料来生产低氧光亮铜杆，采用的是罗佩茨一拉法格紫杂铜直接制杆工艺技术，此技术的推广及应用大大节约了铜矿资源、社会及经济成本。但在铜管加工业，特别是铜管水平连铸生产中，长期以来利用废铜生产纯铜管都只有先将废铜电解成电解铜后再进行熔炼铸管这一条弯路，而电解铜生产过程需大量设备及电能，这极大增加了成本、生产周期和能源消耗。

综上所述，现有技术存在以下问题：

（1）国内铜资源短缺，精铜原料成本高，而铜加工企业在生产过程中产生了大量边角料、机械加工碎料等紫杂铜废料得不到有效利用。

（2）到目前为止，在空调制冷薄壁TP2铜管生产中，多数都是采用电解铜作为熔炼原料，而没有采用紫杂铜做原料生产空调制冷用TP2铜管成熟技术，这使得这类铜管的生产成本较高。

（3）目前水平连铸生产铜管坯中，普遍采用的熔炼设备是一个熔炼炉和一个保温炉的组合炉，这种熔炼设备存在一定问题：熔炼效率较低，从而导致水平连铸铜管坯的效率较低；连铸的铜管坯含氧量和杂质含量较高。

面对我国铜矿短缺和精铜原料成本逐步攀升形势，如何利用企业自身产生的紫杂铜废料来生产铜管产品、降低成本和能源消耗正成为多数铜加工企业急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种充分利用企业自身在生产过程中产生的大量边角料、机械加工碎料等紫杂铜废料生产高纯度TP2铜管坯的方法，该方法不仅可以有效节约资源，而且能够有效降低生产成本和能源消耗；同时提供一套结构简单、操作方便、可为铜管坯铸造提供充足的铜液、使水平连铸铜管坯的生产率大幅提高的水平连铸熔炼设备。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的熔炼设备，包括：固定式有芯工频感应熔炼炉、有芯工频感应保温炉，其特征在于，还包括：倾动式有芯工频感应熔炼炉，前述倾动式有芯工频感应熔炼炉、固定式有芯工频感应熔炼炉、有芯工频感应保温炉依次安装在地基上，倾动式有芯工频感应熔炼炉在朝向固定式有芯工频感应熔炼炉的一侧形成有斜向上的炉嘴，固定式有芯工频感应熔炼炉和有芯工频感应保温炉之间通过潜流通道连通，有芯工频感应保温炉上形成有引铸口。

前述的适用于紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的熔炼设备，其特征在于，前述倾动式有芯工频感应熔炼炉包括：支架，安装于支架上的炉体，推动前述支架转动的推动机构，以及设置在支架与固定式有芯工频感应熔炼炉之间的第一支撑柱；前述第一支撑柱的顶端部固定安装有回转支座，回转支座之间安装有圆柱横梁；前述支架的上部焊接有朝向第一支撑柱的耳板，耳板的自由端形成有轴孔，前述耳板通过轴孔与圆柱横梁固定连接。

前述的适用于紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的熔炼设备，其特征在于，前述推动机构为液压缸，前述液压缸的缸筒与地基铰接，活塞杆与支架铰接。

前述的适用于紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的熔炼设备，其特征在于，前述支架不与地基接触，支架的远离固定式有芯工频感应熔炼炉的两个支架脚与地基之间设置有第二支撑柱。 

一种紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（一）、初次熔炼：将收集到的紫杂铜边角料、机械加工碎料或电解铜进行分选和打包，送入倾动式有芯工频感应熔炼炉中进行初次熔炼；

（二）、二次熔炼：倾动式有芯工频感应熔炼炉翻转，将铜液倒入固定式有芯工频感应熔炼炉进行二次熔炼；

（三）、引铸管坯：铜液通过潜流通道进入有芯工频感应保温炉，最终从有芯工频感应保温炉引铸口引铸出TP2铜管坯。

前述的紫杂铜水平连铸TP2铜管坯的方法，其特征在于，初次熔炼包括以下步骤：

（1）、熔化：将熔炼温度控制在1180～1200℃，使紫杂铜原料完全熔化；

（2）、氧化：向前述铜液中吹送压缩空气，使铜、杂质元素氧化生成氧化物；