一种应对熔沟断开故障的方法、无氧铜杆的生产工艺与流程

本发明涉及上引连铸机组技术领域，特别是涉及一种应对熔沟断开故障的方法、无氧铜杆的生产工艺。

背景技术：

上引连铸机组是生产无氧铜杆的设备，而工频感应炉是上引连铸机组中关键的熔化设备，工频感应炉主要由炉体、炉架和感应器三大部分组成，其中，感应器部分由线圈、水套、铁芯以及熔沟(熔沟见图1)组成。

工频感应炉的工作原理相当于短路状态下工作的变压器，感应器的高压侧(初级)由带水冷的线圈组成，低压侧(次级)由短路的熔沟组成，工作时，通电线圈相当于一次线圈，熔沟相当于二次线圈，当一次线圈通电后，熔沟内的金属由于产生感应电流而被加热，当热量传递到熔沟上平面时，炉膛内的金属温度不断上升，致使金属熔化。

熔沟断开一般在停炉或二次开炉时出现，由于熔沟上半部处于凝固状态，下半部处于熔化状态，下半部铜液凝固时收缩，可能会导致上、下部分分离开来，即造成熔沟断开。如果出现熔沟断开故障，即相当于感应器的次级线圈处于断路状态，此时二次电流为零，炉子便失去熔炼能力，造成炉子报废。因此，如何有效应对熔沟断开故障成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种应对熔沟断开故障的方法、无氧铜杆的生产工艺，所述生产工艺包括所述方法，该方法可以有效应对熔沟断开故障，减少企业经济损失。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应对熔沟断开故障的方法，包括对熔沟式感应炉采用以下停炉工艺：

当引杆作业使得炉膛内的铜液液面降至距离炉底面6cm～3cm时，在铜液液面上覆盖预设厚度的木炭，使所述木炭保持燃烧；

将所述通电线圈的电压调到250V或270V，保持5～10分钟后关闭电源。

优选地，在上述方法中，所述预设厚度为10cm～20cm。

优选地，在上述方法中，在所述停炉工艺中，在覆盖木炭之前还包括以下步骤：

当引杆作业使得炉膛内的铜液液面降至距离炉底面6cm～3cm时，将通电线圈的电压调到210V或180V；

当除熔沟上平面对应区域外的其他区域的铜液凝固后，使用预设件对熔沟上平面对应区域的铜液进行蘸取，使被蘸取区域的铜液液面降至与所述炉底面平齐。

优选地，在上述方法中，所述预设件为铜杆或铜丝。

优选地，在上述方法中，对所述熔沟式感应炉采用的开炉工艺包括以下步骤：

对熔沟内的固态铜重复熔化-蘸取直至蘸到所述熔沟的断开处，在所述断开处填入铜导体使所述断开处的两端形成电连接。

优选地，在上述方法中，在所述开炉工艺中，使用火焰喷枪对熔沟内的固态铜进行熔化。

优选地，在上述方法中，在所述开炉工艺中，所述火焰喷枪的喷头的长度为20cm～30cm。

优选地，在上述方法中，在所述开炉工艺中，填入的所述铜导体为碎铜块，且填入后将所述碎铜块夯实。

优选地，在上述方法中，在所述开炉工艺中，在第一次所述熔化-蘸取之前还包括以下步骤：关闭所述通电线圈的水套的水源，或者，调低所述水套内的水流通量。

一种无氧铜杆的生产工艺，包括应对熔沟断开故障的方法，所述方法为如上述任意一项所公开的方法。

根据上述技术方案可知，本发明提供的应对熔沟断开故障的方法中，在停炉时将炉膛内的铜液液位降到了很低的位置，因此炉膛内形成的固态铜的量较少，这样在停炉冷却过程中，熔沟内的热量散失少，熔沟上部的冷却速度不至于过快。同时，在铜液液面上燃烧木炭进一步地减缓了熔沟上部的冷却速度，可以使熔沟上部与熔沟下部尽量保持一致的冷却速度。由此可见，本发明提供的方法有利于避免熔沟上部比熔沟下部过快地形成固态铜，从而有效地应对熔沟断开故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是熔沟式感应器中熔沟的示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种应对熔沟断开故障的方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1，为熔沟式感应器中熔沟的示意图，现有技术中，当熔沟断开发生时，为了排除故障，工人有时会用钢钎深入熔沟内部锤打，目的是希望熔沟上端凝固的铜固体经过锤打后能够和下部的熔沟连接到一起，短路后通电，即可恢复熔化能力。然而，这种方法成功率很低，同时，由于无法判断熔沟断开的位置，用钢钎深入熔沟内锤打很容易损伤熔沟附近的耐火材料，造成炉体安全隐患。

另外，对于图示的位置1处的断开，上述方法或许适用，但是当断开是在图示的位置2处时，由于位置2与熔沟上平面之间有拐弯，上述方法很难实施。

为了应对熔沟断开故障，可以防患于未然，因此，本发明实施例一提供的一种应对熔沟断开故障的方法包括对熔沟式感应炉采用以下停炉工艺：

当引杆作业使得炉膛内的铜液液面降至距离炉底面6cm～3cm时，在铜液液面上覆盖预设厚度的木炭，使木炭保持燃烧；

将通电线圈的电压调到250V或270V，保持5～10分钟后关闭电源。

具体实际应用中，木炭的预设厚度可以为10cm～20cm。

本发明实施例一提供的方法中，由于在停炉时将炉膛内的铜液液位降到了很低的位置，所以炉膛内形成的固态铜的量较少，这样在停炉冷却过程中，熔沟内的热量散失少，熔沟上部的冷却速度不至于过快。同时，在铜液液面上燃烧木炭进一步地减缓了熔沟上部的冷却速度，可以使熔沟上部与熔沟下部尽量保持一致的冷却速度。由此可见，上述方法有利于避免熔沟上部比熔沟下部过快地形成固态铜，从而有效地应对熔沟断开故障。

参见图2，为本发明实施例二提供的一种应对熔沟断开故障的方法的流程图。

在实施例一的基础上，本发明提供的实施例二与实施例一的区别仅在于，在停炉工艺中，在覆盖木炭之前还包括以下步骤：

当引杆作业使得炉膛内的铜液液面降至距离炉底面6cm～3cm时，将通电线圈的电压调到210V或180V；

当除熔沟上平面对应区域外的其他区域的铜液凝固后，使用预设件对熔沟上平面对应区域的铜液进行蘸取，使被蘸取区域的铜液液面降至与炉底面平齐。

在实施例一的基础上，实施例二进一步降低了熔沟上平面对应区域的铜液液位，这样熔沟上部形成的固态铜体积小，如果停炉后发生熔沟断开故障，由于熔沟上部固态铜量少，处理起来会比较容易。

具体实际应用中，预设件可以为铜杆或铜丝。当然，除了铜材质的预设件，也可以用其他材质的预设件，只要能够蘸取铜液即可。

为了更好地应对熔沟断开故障，除了应尽量防止停炉时形成熔沟断开，还可以尽量在开炉时快速排除故障，即提供一种在熔沟断开发生后的急救方式，为此，在实施例一或实施例二的基础上，本发明实施例三提供的一种应对熔沟断开故障的方法中，对熔沟式感应炉采用的开炉工艺包括以下步骤：

对熔沟内的固态铜重复熔化-蘸取直至蘸到熔沟的断开处，在断开处填入铜导体使断开处的两端形成电连接。

“熔化-蘸取”是指，先将上表面的固态铜熔化一小部分，然后将熔化形成的铜液蘸走，使未熔化的固态铜露出。通过重复进行熔化-蘸取，便可快速将熔沟上平面与断开处之间的固体铜打通，最后从打通形成的通道送进铜导体填入断开处，成功形成短路连接，排除熔沟断开故障。

具体实际应用中，可以使用火焰喷枪对熔沟内的固态铜进行熔化，火焰喷枪的喷头的长度一般为20cm～30cm。

填入的铜导体可以为一整块铜，如铜棒，也可以为大量的碎铜块，具体实际应用中优选碎铜块，填入后将碎铜块夯实，以保证形成良好的电连接，消除熔沟断开。

为了尽量减少热量流失，使熔沟内的固态铜能够快速熔化，在实施例三的基础上，本发明提供的实施例四与实施例三的区别仅在于，在开炉工艺中，在第一次熔化-蘸取之前还包括以下步骤：关闭通电线圈的水套的水源，或者，调低水套内的水流通量。

本发明还提供了一种无氧铜杆的生产工艺，该生产工艺包括上述实施例公开的应对熔沟断开故障的方法。由于上述实施例公开的方法具有上述技术效果，因此具有该方法的无氧铜杆的生产工艺同样具有上述技术效果，本文在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。