專(zhuān)利名稱(chēng)：銅陽(yáng)極爐及其運(yùn)行方法
銅陽(yáng)極爐及其運(yùn)行方法本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1前序部分的銅陽(yáng)極爐及其運(yùn)行方法。已知銅陽(yáng)極爐，其中銅熔液借助于火焰精煉凈化為陽(yáng)極銅，并接著，把銅鑄入陽(yáng)極模。陽(yáng)極借助于電解進(jìn)一步處理。陽(yáng)極的質(zhì)量對(duì)電流消耗有重大影響，因此影響電解的經(jīng)濟(jì)性。如所周知，銅陽(yáng)極爐包括一個(gè)可繞水平軸擺動(dòng)的爐筒，其中含有95-98% Cu的銅熔液經(jīng)兩個(gè)階段達(dá)到約99%的純度，其中首先氧化不希望有的雜質(zhì)(首先是硫)，接著，在還原階段上進(jìn)一步降低由于氧化而急劇上升的氧含量。銅通過(guò)安排在爐筒圓周上的出銅口澆鑄。澆鑄時(shí)爐筒一下下地再旋轉(zhuǎn)，以便調(diào)節(jié)澆鑄速度，并考慮下降的熔液液位。因此有幾個(gè)缺點(diǎn)。由于出銅口的位置非常接近爐底面，會(huì)放出礦S，以此損害陽(yáng)極的質(zhì)量。此外，銅從出銅口到溝槽系統(tǒng)的下落高度大，致使其重新吸收以前艱難地排除的氧，這同樣導(dǎo)致陽(yáng)極質(zhì)量的退化。此外，噴濺出來(lái)的銅嚴(yán)重地污染環(huán)境，其中還造成材料損失。本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種前述類(lèi)型的使有效地制造陽(yáng)極質(zhì)量得到改善的陽(yáng)極成為可能的銅陽(yáng)極爐。按照本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)帶有權(quán)利要求1特征的銅陽(yáng)極爐解決。按照本發(fā)明的銅陽(yáng)極爐的其他推薦的配置形成從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。在按照本發(fā)明的銅陽(yáng)極爐上，為了調(diào)節(jié)銅的流出速度不是通過(guò)爐筒的再旋轉(zhuǎn)考慮同樣隨著熔液液位下降而下降的流體靜壓，而是借助于安排在爐筒的出口的滑動(dòng)封閉部控制該流出量。該出口可通過(guò)該爐筒從處于熔池上面的在銅熔液處理期間其所處的位置擺動(dòng)到有利地其處于緊靠地在用于陽(yáng)極澆鑄的溝槽上面的在低位處的澆鑄位置，而且它在整個(gè)澆鑄過(guò)程期間停留在該澆鑄位置上。這時(shí)有利的是，不會(huì)面臨礦渣被有害于陽(yáng)極質(zhì)量地進(jìn)入鑄件的危險(xiǎn)。另外，銅從出口進(jìn)入溝槽系統(tǒng)的下落高度小，使銅不濺出。因此，不僅凈化費(fèi)用少得多，而且引起的銅損失也少得多。節(jié)省的銅量不必再次熔化，這還意味C02排放量降低。由于下落高度較小，不希望有的以前艱難地排除的氧的重新吸收少得多，并因此陽(yáng)極質(zhì)量得以改善。按照本發(fā)明的在爐筒的出口上設(shè)有滑動(dòng)封閉部的銅陽(yáng)極爐的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)可以立即緊急停止?，F(xiàn)將參照附圖對(duì)本發(fā)明作較詳細(xì)的說(shuō)明。附圖中

圖1以豎直截面表示按照本發(fā)明的銅陽(yáng)極爐的一個(gè)實(shí)施例。在圖1中顯示銅陽(yáng)極爐1，它有一個(gè)可繞水平軸線擺動(dòng)的爐筒2。該爐筒2有一個(gè)圓柱形鋼筒3以及耐火襯壁4。在該爐筒2中通過(guò)裝入孔5填充帶有95-98% Cu的銅熔液， 其中最多填充爐筒容積的60%。該銅熔液在該爐筒2中以本身已知的，因此不再更詳細(xì)地描述的方法借助于火焰精煉凈化至有約99% Cu的陽(yáng)極銅。這時(shí)，首先氧化不希望有的雜質(zhì) (首先是硫)，接著，在還原階段上再次降低通過(guò)氧化而急劇上升的氧含量。該爐筒2在其圓周上設(shè)有出口 10，用來(lái)把凈化后的銅澆鑄入附圖中沒(méi)有示出的溝槽系統(tǒng)。在耐火襯壁4的出口范圍內(nèi)有一塊具有放出孔12的耐火穿孔石11，以及一個(gè)相連的帶有放出孔14的耐火軸套13。構(gòu)造該穿孔石11放出孔12，從而其向軸套13縮小并形成相應(yīng)的流入角。該耐火軸套13的放出孔14呈圓錐形地向穿孔石11擴(kuò)大或者具有至少一個(gè)呈圓錐形向穿孔石11變寬的部分。按照本發(fā)明，在爐筒2的出口 10上安排一個(gè)滑動(dòng)封閉部20，它包括一個(gè)固定的耐火封板21以及一個(gè)可與此相對(duì)移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板22。該固定的耐火封板21固定在安裝于爐筒2上的外殼23上，并密封地靠于耐火軸套13上。該耐火滑動(dòng)板22有一個(gè)滑動(dòng)單元對(duì)。通過(guò)滑動(dòng)單元M和裝入其中的滑動(dòng)板22的移動(dòng)，可以該爐筒2的由放出孔12，14形成的放出口從圖1所示的打開(kāi)位置移動(dòng)到節(jié)流位置或關(guān)閉位置。當(dāng)然，可以用帶有兩個(gè)固定封板和一個(gè)可在它們之間移動(dòng)地安排的滑動(dòng)板的滑動(dòng)封板來(lái)代替只有一個(gè)固定封板的滑動(dòng)封閉部。耐火穿孔石11大的入口角和耐火軸套13(放出孔14的圓錐形部)的形成有利用 把盡可能多的熱銅引到滑動(dòng)封閉部20附近，以此減小在滑動(dòng)封閉部20封閉時(shí)銅在澆鑄通道中凝固的傾向。在滑動(dòng)封閉部20封閉時(shí)最好還通過(guò)設(shè)置在該滑動(dòng)板22內(nèi)帶有氣體接頭的沖洗塞 (Spuelstopfen)將氬氣(對(duì)此不再贅述鼓入放出口)，從而附帶地防止銅在放出口處這樣的凍結(jié)。在銅熔液處理期間設(shè)有滑動(dòng)封閉部20的出口 10處于位于熔池上面的位置。為了進(jìn)行澆鑄，其通過(guò)把爐筒2擺動(dòng)被置于澆鑄位置，在澆鑄位置其在緊靠地在用于陽(yáng)極澆鑄的溝槽上面的低位，并其在整個(gè)澆鑄過(guò)程期間停留在此位置上。為了調(diào)節(jié)銅的流出速度 (澆鑄速度)，不通過(guò)爐筒2的再旋轉(zhuǎn)考慮同樣隨著熔液液位下降而下降的流體靜壓，而是通過(guò)滑動(dòng)單元M的移動(dòng)借助滑動(dòng)封閉部20控制流動(dòng)速度。這帶來(lái)幾個(gè)重大的優(yōu)點(diǎn)。以此，使該出口 10總是處于低位，因此不會(huì)面臨鑄件引入對(duì)陽(yáng)極質(zhì)量有害的礦渣的危險(xiǎn)。另外，銅從出口 10到溝槽系統(tǒng)的下落高度小，因此銅不會(huì)濺出。以此不僅凈化費(fèi)用少得多，而且引起的銅損失也少得多。因此，例如，在一個(gè)每月120噸的陽(yáng)極爐上，可以多澆鑄100-120噸陽(yáng)極。節(jié)省的銅量不必再次熔化，這又意味降低CO2的排放量。通過(guò)較小的下落高度使不希望的重新吸收以前艱難地排除的氧少得多，因此陽(yáng)極質(zhì)量得以改善。還可能借助于屏蔽管(Schattenrohres)完全隔離空氣的氧。按照本發(fā)明在爐筒的出口上設(shè)有滑動(dòng)封閉部的銅陽(yáng)極爐的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)可以立即緊急停止。
權(quán)利要求
1.具有可繞水平軸線擺動(dòng)的爐筒O)的銅陽(yáng)極爐，其中銅熔液借助于火焰精煉凈化為陽(yáng)極銅，而且其具有用于澆鑄凈化后的銅用的出口(10)，其特征在于，在該爐筒O)的出口(10)上安排滑動(dòng)封閉部(20)，其包括至少一個(gè)固定的耐火封板以及可與此相對(duì)移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板(22)，其中通過(guò)滑動(dòng)板0 的移動(dòng)可以節(jié)流或關(guān)閉該爐筒O)的放出口，并以此可以控制銅的流出量。
2.按照權(quán)利要求1的銅陽(yáng)極爐，其特征在于，該爐筒(2)包括圓柱形鋼筒O)以及耐火襯壁G)，其中在出口范圍內(nèi)設(shè)置耐火穿孔石(11)以及與其相連的耐火軸套(13)，其分別形成放出孔(12，14)，其中穿孔石(11)的放出孔(12)呈圓錐形地向軸套(13)方向縮小，并形成流入角。
3.按照權(quán)利要求2的銅陽(yáng)極爐，其特征在于，在澆鑄位置上，該出口(10)處于緊靠地在用于澆鑄陽(yáng)極的溝槽上面幾乎豎直向下。
4.按照權(quán)利要求3的銅陽(yáng)極爐，其特征在于，耐火軸套(13)的放出孔(14)呈圓錐形地向穿孔石(11)擴(kuò)大或者具有至少一個(gè)呈圓錐形地向穿孔石(11)變寬的部分。
5.按照權(quán)利要求4的銅陽(yáng)極爐，其特征在于，耐火軸套(13)的放出孔(14)向穿孔石(11)呈圓錐形地?cái)U(kuò)大或者具有至少一個(gè)呈圓錐形地向穿孔石(11)變寬的部分。
6.按照權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的銅陽(yáng)極爐用的滑動(dòng)封閉部，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)固定的耐火封板以及可與此相對(duì)移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板(22)，其中通過(guò)該滑動(dòng)板02)的移動(dòng)可以節(jié)流或關(guān)閉該放出口，并可以因此控制銅的流出量。
7.按照權(quán)利要求6的滑動(dòng)封閉部，其特征在于，最好設(shè)置帶有氣體接頭的在滑動(dòng)板 (22)中的沖洗塞，在滑動(dòng)封閉部OO)封閉時(shí)借其向放出口(14)鼓入氬氣。
8.運(yùn)行按照權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的銅陽(yáng)極爐的方法，其特征在于，設(shè)有滑動(dòng)封閉部 (20)的出口(10)通過(guò)爐筒(2)繞其軸線(A)的擺動(dòng)，從處于在銅熔液處理期間其所處的熔池上面的位置，置于在整個(gè)澆鑄過(guò)程期間它所停留的澆鑄位置。
全文摘要
銅陽(yáng)極爐有可繞水平軸擺動(dòng)的爐筒(2)，其中銅熔液借助于火焰提純凈化為陽(yáng)極銅。這個(gè)爐筒(2)設(shè)有完成凈化銅澆鑄用的出口(10)。在爐筒(2)的出口(10)上安排滑動(dòng)封閉部(20)，后者至少包括一個(gè)固定的耐火封閉部(21)以及可與此相對(duì)移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板(22)。通過(guò)滑動(dòng)板(22)的移動(dòng)可以縮小或關(guān)閉爐筒(2)的出口并以此可以控制銅的流出量。該滑動(dòng)封閉部(2)可以防止對(duì)陽(yáng)極質(zhì)量有害的礦渣被吸入鑄件。
文檔編號(hào)B22D41/22GK102216477SQ200980134790
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者B·漢德勒, H·阿姆斯勒, K·加姆韋格, K·阿克曼 申請(qǐng)人:斯托品克股份公司