一种6N以上高纯铜铸锭的装置及铸锭方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种6N以上高纯铜铸锭的装置，包括炉体组件、平台楼梯组件、隔热笼组件、石墨平台组件、加热器组件、坩埚组件、提升机构导轨、真空泵系统、水冷组件；所述平台楼梯组件套设在炉体组件上，所述隔热笼组件上设置有坩埚组件，所述坩埚组件的外围罩设有加热器组件，所述石墨平台组件设置在坩埚组件下面，所述炉体组件与隔热笼组件通过提升机构导轨相连接，提升机构导轨用于控制隔热笼组件位置；所述真空泵系统安装在炉体组件旁边，所述水冷组件安装在炉体组件外部。本发明专利技术采用真空熔炼连铸的方式进行生产，整个生产控制在真空条件下进行，可保证产品氧含量远低于国家标准中对无氧铜氧含量的规定值。无氧铜氧含量的规定值。无氧铜氧含量的规定值。

【技术实现步骤摘要】
一种6N以上高纯铜铸锭的装置及铸锭方法


[0001]本专利技术属于高纯金属熔炼与铸造
，具体涉及一种6N以上高纯铜铸锭的装置及铸锭方法。

技术介绍

[0002][0003]高纯无氧铜具有高导电、高导热、弹性好、耐腐蚀、无磁性、氢渗透率小，以及易于机械加工和成本低等特点，被广泛应用于行波管管壳和螺旋线、环杆慢波线、速调管腔体、漂移管和调谐杆、磁控杆的阳极块、真空开关管的触头、电力电子器件的接触块等真空电子器件中。
[0004]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：传统工艺中，熔炼
‑
半连续铸造热挤压
‑
拉拔精整，该工艺存在工艺流程长、生产效率低、成材率低、氧含量不稳定、设备投资大等缺点。采用真空连铸+防增氧连续挤压新技术。即采用真空熔炼连铸的方式进行生产，整个生产控制在真空条件下进行，避免外部环境及人为因素导致氧含量波动，可保证产品氧含量远低于国家标准中对无氧铜氧含量的规定值。同时在真空条件下，可以有效去除铜材中的氢，消除铜材显微孔洞缺陷。后续采用连续挤压方式生产无氧铜棒，整个流程短、投资小、成品率高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种6N以上高纯铜铸锭的装置及铸锭方法，以解决现有技术中工艺流程长、生产效率低、成材率低、氧含量不稳定、设备投资大的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种6N以上高纯铜铸锭的装置，其特征在于，包括炉体组件、平台楼梯组件、隔热笼组件、石墨平台组件、加热器组件、坩埚组件、提升机构导轨、真空泵系统、水冷组件；其中，
[0008]所述平台楼梯组件套设在炉体组件上，所述隔热笼组件上设置有坩埚组件，所述坩埚组件的外围罩设有加热器组件，所述石墨平台组件设置在坩埚组件下面，所述炉体组件与隔热笼组件通过提升机构导轨相连接，提升机构导轨用于控制隔热笼组件位置；所述真空泵系统安装在炉体组件旁边，所述水冷组件安装在炉体组件外部。
[0009]进一步的，所述炉体组件呈圆柱形，采用双层水冷夹套结构，炉体组件的一端为双层封头结构，另一端设有炉门。
[0010]进一步的，还包括保温毡组件，所述保温毡组件罩在加热器组件的外围。
[0011]进一步的，所述保温毡组件包括一块顶部保温毡以及四面的侧部保温毡。
[0012]本专利技术提供的一种6N以上高纯铜铸锭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013]S1：剪板，将铜条使用自动上料剪板机剪切成1～2cm的铜条，再将铜条放入石墨坩埚中；
[0014]S2：将石墨坩埚放入高纯铜铸锭的装置的石墨平台组件上，关闭炉口隔绝空气，开启真空泵系统，抽真空至1
×
10
‑1Pa～1
×
10
‑2Pa，进行加热升温至1100～1300℃，加热时间为30～60min，使石墨坩埚中的铜条完全融化，冷却40～60min；
[0015]S3：进行二次熔化，保持真空度在1
×
10
‑1Pa～1
×
10
‑2Pa下，加热温度1100～1300℃，加热时间为15～30min，降温使熔体凝固以充分除气，获得铜凝固体；在降温的过程中不断向铸锭炉内通入氮气
[0016]S4：将铜凝固体进行精炼，以15～25℃/h的升温速率升温至500～650℃保温0.5～1h；然后以15～25℃/h的升温速率升温至700～850℃保温0.5～1h；继续以25～35℃/h的升温速率升温至900～1050℃保温1～2h；然后以35～45℃/h的升温速率升温至1100～1300℃保温1～2h，得到高纯铜。
[0017]进一步的，所述步骤S1中，铜条选用高纯阴极电解铜。
[0018]进一步的，所述步骤S3中，在降温的过程中不断向铸锭炉内通入氮气。
[0019]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0020]本专利技术提供的一种6N以上高纯铜铸锭的装置及铸锭方法，采用真空熔炼连铸的方式进行生产，整个生产控制在真空条件下进行，避免外部环境及人为因素导致氧含量波动，可保证产品氧含量远低于国家标准中对无氧铜氧含量的规定值。同时在真空条件下，可以有效去除铜材中的氢，消除铜材显微孔洞缺陷。后续采用连续挤压方式生产无氧铜棒，整个流程短、投资小、成品率高，并且原料仅进行几何尺寸剪切，真空熔铸采用连铸模式，成品率在95％左右，制得的高纯铜纯度高达99.9999％。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术提供的一种6N以上高纯铜铸锭的装置的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术提供的一种6N以上高纯铜铸锭的装置的剖视图；
[0024]上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
[0025]1、炉体组件；2、平台楼梯组件；3、保温毡组件；4、隔热笼组件；5、石墨平台组件；6、加热器组件；7、坩埚组件；8、提升机构导轨；9、真空泵系统；10、水冷组件。
具体实施方式
[0026]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0027]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0029]如图1、2所示，本专利技术提供的一种6N以上高纯铜铸锭的装置，包括炉体组件1、平台楼梯组件2、隔热笼组件4、石墨平台组件5、加热器组件6、坩埚组件7、提升机构导轨8、真空泵系统9、水冷组件10；其中，
[0030]所述平台楼梯组件2套设在炉体组件1上，所述隔热笼组件4上设置有坩埚组件7，所述坩埚组件7的外围罩设有加热器组件6，所述石墨平台组件5设置在坩埚组件7下面，所述炉体组件1与隔热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6N以上高纯铜铸锭的装置，其特征在于，包括炉体组件（1）、平台楼梯组件（2）、隔热笼组件（4）、石墨平台组件（5）、加热器组件（6）、坩埚组件（7）、提升机构导轨（8）、真空泵系统（9）、水冷组件（10）；其中，所述平台楼梯组件（2）套设在炉体组件（1）上，所述隔热笼组件（4）上设置有坩埚组件（7），所述坩埚组件（7）的外围罩设有加热器组件（6），所述石墨平台组件（5）设置在坩埚组件（7）下面，所述炉体组件（1）与隔热笼组件（4）通过提升机构导轨（8）相连接，提升机构导轨（8）用于控制隔热笼组件（4）位置；所述真空泵系统（9）安装在炉体组件（1）旁边，所述水冷组件（10）安装在炉体组件（1）外部。2.根据权利要求1所述的6N以上高纯铜铸锭的装置，其特征在于：所述炉体组件（1）呈圆柱形，采用双层水冷夹套结构，炉体组件（1）的一端为双层封头结构，另一端设有炉门。3.根据权利要求1所述的6N以上高纯铜铸锭的装置，其特征在于：还包括保温毡组件（3），所述保温毡组件（3）罩在加热器组件（6）的外围。4.根据权利要求3所述的6N以上高纯铜铸锭的装置，其特征在于：所述保温毡组件（3）包括一块顶部保温毡以及四面的侧部保温毡。5.一种6N以上高纯铜铸锭的方法，其特征在于，应用权利要求1～4所述的一种6N以上高纯铜铸锭的装置，包括以下步骤：S1：剪板，将铜条使用自动上料剪板机剪切成1～2cm的铜条，再将...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦建敏，刘正斌，赵兴文，罗军，
申请(专利权)人：虹华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：