【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有色金属冶炼以及加工领域，具体涉及在铜及铜合金熔炼时所用的大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺。
技术介绍
1、铜及铜合金熔炼采用的无芯感应电炉，炉衬打筑时，首先在炉底铺耐火材料进行打筑，炉底打筑完成后，放入铁质坩埚填充耐材打筑四周炉衬，最后将炉口用耐火材料打筑进行封口。炉衬打筑完成后，加入炭精进行烘烤，烘烤到一定温度(一般温度≤900℃)时，炉衬基本成型，扒出炭精进行冷却。冷却到室温左右，将坩埚拔出。然后加铜送电，对炉衬进行二次烘烤直至到正常生产。
2、这种炉衬打筑方式使用铁质坩埚。在铜及铜合金领域生产中，许多铜及铜合金中的铁是杂质成份，且大多要求比较严格；即使是以铁元素为主的铜合金，铁元素的含量一般也是很有限的。因而铁质坩埚在起熔前必须拔出，减少铁对熔体的影响。
3、在拔出铁质坩埚时，须在炉衬初步烧结成型后，温度降下来且铁质坩埚冷却收缩后才比较容易进行。炉衬初步成型温度和时间要求比较严格，温度低或时间短时炉衬初步烧结成型厚度薄，温度高或时间长时坩埚易变形不易拔出。即使铁质坩埚的拔出时间把握的很好，坩埚拔出时至少有1/3的机率会将初步烧结成型的炉衬损伤，炉子容量越大，深度越深，这种炉衬损伤的机率越高。
4、坩埚拔出后需继续加铜进行送电烤炉，使炉衬最终烧结成型，达到可使用化料的条件。此时因为炉衬仅仅初步成型，铜的尖角非常容易将炉衬损伤，此时加料需非常小心，许多时候需要人工下到炉底时行烤炉料的摆放。
5、由于上述原因，铜及铜合金熔炼采用的无芯感应电炉，特别是大容量较大
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，解决了大容量（容量≥10吨）无芯感应电炉炉衬筑炉烤炉时因操作复杂、炉衬寿命不稳定，而影响生产计划安排和生产进度，以及筑炉成本高的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，包括筑炉工艺和烤炉工艺，所述筑炉工艺中，在打筑炉底后放入铜坩埚，再进行铜坩埚周围炉衬的打筑，之后进行烤炉；所述烤炉工艺包括如下步骤：
3、（1）将物料填满电炉的铜坩埚，在后续烤炉过程中不断续料，以保证铜坩埚内物料一直处于充满状态；
4、（2）对电炉以50-100℃/小时的升温速度升温至300－900℃，并保温8-12小时；
5、（3）保温结束后，再以80-150℃/小时的升温速度升温至最高出炉温度，并在最高出炉温度保温2小时以上；
6、（4）保温结束后，降到正常出炉温度开始正常生产。
7、在筑炉工艺中，根据电炉容量选择厚度为6-15毫米的热轧铜板制作所述的铜坩埚。
8、根据炉子即将生产的铜及铜合金牌号选用相同牌号的热轧铜板。
9、所述电炉容量5吨以下时，选择厚度为6-9毫米的铜板；电炉容量10吨以上时，选择厚度为10-15毫米的铜板。
10、炉底打筑过程中，在炉底逐层铺设耐火材料，每层采用振动器从炉底中心开始以螺旋线的形式向外周捣筑，每层捣实后将表面刮松，再添加下一层的耐火材料进行捣筑，直至打筑的炉底高出规定厚度，然后找平到规定厚度。
11、在炉底达到规定厚度时，采用震动盘对炉底整体振动，振动时间不少于60分钟。
12、在炉衬打筑过程中，在铜坩埚和炉壁之间逐层加入作为炉衬的耐火材料，每次加入后进行找平、除气，然后进行捣筑，捣实后将其表面划松，再添加下一层的耐火材料；直至炉衬材料高出炉子正常液面。
13、炉衬的耐火材料全部添加完成后，采用震动器从铜坩埚内，通过对铜坩埚的震动，对炉衬材料振动打实，震动器自下而上逐层震动；每层振实时间不少于20分钟，且对于底部的三层，每层振动时间不少于40分钟，最上方的两层采用人工振实和机械振实相结合的方式振动。
14、所述烤炉工艺的步骤（2）中，升温速度为60-80℃/小时，保温时间为10－12小时。
15、所述烤炉工艺的步骤（3）中，升温速度为80-100℃/小时。
16、本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了大容量（容量≥10吨）无芯感应电炉炉衬筑炉烤炉时操作复杂、炉衬寿命不稳定，影响生产计划安排和生产进度，提高筑炉成本的问题。
17、和原有的筑炉工艺相比：本专利技术筑炉工艺改变了所使用的坩埚材质，而是采用铜加工企业中较易得到且不必付出更多材料费的铜板制作坩埚，减少运营成本；同时铜坩埚材质对后序生产的铜产品不产生任何影响，减少了使用铁质坩埚时，有时因铁的影响需要洗炉所占用的原料费用。
18、和原有的烤炉工艺相比：
19、1、本专利技术减少了铁质坩埚需拔出过程中的降温、升温的时间以及减少了铁质坩埚拔出后重新升温的能源浪费，本专利技术至少可以减少8-16小时，提高了生产效率。
20、2、本专利技术减少铁质坩埚拔出时对炉衬的损伤风险50%。
21、3、本专利技术减少铁质坩埚拔出后加料对炉衬的损伤风险20%，同时减少了加料时间和劳动量约70%。
22、4、本专利技术的筑炉烤炉工艺降低了对炉衬损伤风险，炉衬平均使用寿命至少提高了一倍。
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1.一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，包括筑炉工艺和烤炉工艺，其特征在于：所述筑炉工艺中，在打筑炉底后放入铜坩埚，再进行铜坩埚周围炉衬的打筑，之后进行烤炉；所述烤炉工艺包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：在筑炉工艺中，根据电炉容量选择厚度为6-15毫米的热轧铜板制作所述的铜坩埚。
3.根据权利要求2所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：根据炉子即将生产的铜及铜合金牌号选用相同牌号的热轧铜板。
4.根据权利要求2所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：所述电炉容量5吨以下时，选择厚度为6-9毫米的铜板；电炉容量10吨以上时，选择厚度为10-15毫米的铜板。
5.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：炉底打筑过程中，在炉底逐层铺设耐火材料，每层采用振动器从炉底中心开始以螺旋线的形式向外周捣筑，每层捣实后将表面刮松，再添加下一层的耐火材料进行捣筑，直至打筑的炉底高出规定厚度，然后找平到规
6.根据权利要求5所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：在炉底达到规定厚度时，采用震动盘对炉底整体振动，振动时间不少于60分钟。
7.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：在炉衬打筑过程中，在铜坩埚和炉壁之间逐层加入作为炉衬的耐火材料，每次加入后进行找平、除气，然后进行捣筑，捣实后将其表面划松，再添加下一层的耐火材料；直至炉衬材料高出炉子正常液面。
8.根据权利要求7所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：炉衬的耐火材料全部添加完成后，采用震动器从铜坩埚内，通过对铜坩埚的震动，对炉衬材料振动打实，震动器自下而上逐层震动；每层振实时间不少于20分钟，且对于底部的三层，每层振动时间不少于40分钟，最上方的两层采用人工振实和机械振实相结合的方式振动。
9.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：所述烤炉工艺的步骤（2）中，升温速度为60-80℃ /小时，保温时间为10－12小时。
10.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：所述烤炉工艺的步骤（3）中，升温速度为80-100℃/小时。
...【技术特征摘要】
1.一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，包括筑炉工艺和烤炉工艺，其特征在于：所述筑炉工艺中，在打筑炉底后放入铜坩埚，再进行铜坩埚周围炉衬的打筑，之后进行烤炉；所述烤炉工艺包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：在筑炉工艺中，根据电炉容量选择厚度为6-15毫米的热轧铜板制作所述的铜坩埚。
3.根据权利要求2所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：根据炉子即将生产的铜及铜合金牌号选用相同牌号的热轧铜板。
4.根据权利要求2所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：所述电炉容量5吨以下时，选择厚度为6-9毫米的铜板；电炉容量10吨以上时，选择厚度为10-15毫米的铜板。
5.根据权利要求1所述的一种大容量无芯感应电炉炉衬的筑炉及烤炉工艺，其特征在于：炉底打筑过程中，在炉底逐层铺设耐火材料，每层采用振动器从炉底中心开始以螺旋线的形式向外周捣筑，每层捣实后将表面刮松，再添加下一层的耐火材料进行捣筑，直至打筑的炉底高出规定厚度，然后找平到规定厚度。
6.根据权利要求5所述的一种大容量无芯感...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘月梅，牛立业，张书远，邱镜魁，
申请(专利权)人：中铝洛阳铜加工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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