[發(fā)明專利]一種大型銅錠提純方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010214716.7
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111254291A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軍彥;周社柱;馮光志;田東龍;吳忠舉;劉曉鵬;侯宏瑾;林潔
• 申請（專利權(quán)）人: 山西中電科新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: C22B15/14
• 分類號: C22B15/14
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

1.一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，包括爐體和冷卻系統(tǒng)，所述爐體內(nèi)設(shè)置有熱場和支撐系統(tǒng)，所述熱場包括隔熱保溫結(jié)構(gòu)和設(shè)置在隔熱保溫結(jié)構(gòu)中的加熱裝置，所述隔熱保溫結(jié)構(gòu)包括隔熱籠、設(shè)置在隔熱籠底部的底保溫層、設(shè)置在隔熱籠內(nèi)的頂保溫層；所述支撐系統(tǒng)包括支撐臺、圍繞支撐臺設(shè)置的內(nèi)保溫層，以及一端固定連接在支撐臺底部的支撐構(gòu)件，所述支撐系統(tǒng)設(shè)置在熱場內(nèi)，支撐構(gòu)件的另一端穿過底保溫層與爐體底部固定連接，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在支撐臺內(nèi)部，冷卻系統(tǒng)外接冷卻介質(zhì)通過對支撐臺降溫間接對待純化結(jié)晶銅錠進(jìn)行結(jié)晶提純；所述爐體由上爐殼和下爐殼扣合組成，上爐殼或下爐殼在外部動作機(jī)構(gòu)的牽引下可沿垂直軸線分離打開，所述隔熱籠與上爐殼固定連接，所述底保溫層通過支撐構(gòu)件與下爐殼固定連接，底保溫層與支撐臺以及內(nèi)保溫層之間存有間隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，所述的底保溫層為上下雙層結(jié)構(gòu)，下部的保溫結(jié)構(gòu)兩端長出上部的保溫結(jié)構(gòu)形成階梯狀邊緣，隔熱籠兩側(cè)底部為與底保溫層相契合的階梯狀，用于隔熱籠與底保溫層扣合時形成密封結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，頂保溫層固定設(shè)置在隔熱籠內(nèi)，并與隔熱籠兩側(cè)壁形成間隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，所述隔熱籠的側(cè)壁設(shè)置有內(nèi)外多層保溫結(jié)構(gòu)，且相鄰的內(nèi)外兩層保溫結(jié)構(gòu)的接縫位置相錯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，所述的支撐臺為石墨支撐臺，石墨支撐臺為兩側(cè)設(shè)有缺口的凸字形結(jié)構(gòu)，凸字形結(jié)構(gòu)的上部用于上料；上料之后石墨支撐臺兩側(cè)缺口使用石墨氈進(jìn)行填充。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，所述支撐構(gòu)件包括多個底托和固定設(shè)置在底托內(nèi)的空心支撐柱，所述底托與下爐殼內(nèi)底部固定連接，所述支撐臺底部設(shè)置有與空心支撐柱相對應(yīng)的孔道，所述空心支撐柱上部伸入所述孔道內(nèi)與支撐臺相連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻介質(zhì)進(jìn)管、冷卻介質(zhì)出管和冷卻介質(zhì)泵體，所述冷卻介質(zhì)進(jìn)管的出口端依次穿過下爐殼和底托的底部伸進(jìn)空心支撐柱內(nèi)至空心支撐柱頂部，并與空心支撐柱頂部內(nèi)側(cè)形成間隙；所述底托的底部設(shè)置有多個通孔，冷卻介質(zhì)出管與底托底部相連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種大型銅錠提純裝置，其特征在于，所述空心支撐柱與低保溫層連接處設(shè)置有支撐石墨片。

9.一種采用如權(quán)利要求1-7任意一項所述提純裝置提純大型銅錠的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）銅料熔化階段：將銅料放入支撐臺上的坩堝內(nèi)，使用加熱器加熱對銅料進(jìn)行加熱熔化；2）熔化結(jié)束后，將冷卻介質(zhì)通入支撐臺內(nèi)部，使支撐臺整體降溫，從而使坩堝底部進(jìn)行降溫，同時根據(jù)溫度梯度的要求將上爐殼或下爐殼移動打卡爐體，使隔熱籠內(nèi)部的熱量從隔熱籠底部釋放，進(jìn)一步降低隔熱籠內(nèi)的溫度，使銅料從底部至上部逐漸結(jié)晶純化；

3）完成初始形核之后，降低冷卻介質(zhì)流量，直至冷卻結(jié)束。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種大型銅錠提純方法，其特征在于，所述的冷卻介質(zhì)為液氮。