專利名稱：用于冷卻陽極的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與陽極鑄造相關(guān)的用于冷卻陽極的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在火法煉銅過程的轉(zhuǎn)化步驟中產(chǎn)生的粗銅在陽極爐中進(jìn)一步精 煉，以便降低粗銅中的硫成分。在陽極爐處理之后，通過將熔融銅注 入鑄模，銅被鑄造成銅陽極。鑄銅陽極在銅電解中精制成為銅含量超
過99.99%的銅陽極。目前，廣泛應(yīng)用的陽極鑄造設(shè)備包括轉(zhuǎn)動(dòng)的鑄造 工作臺(tái)，在鑄造工作臺(tái)上， 一些鑄模通常是幾十個(gè)鑄模按圓形排列。 通常，鑄造工作臺(tái)設(shè)置有冷卻單元，在冷卻單元中，工件在它們的鑄
模中通過例如水被冷卻。
在陽極鑄造設(shè)備中，在鑄模中鑄造的陽極不能在表面充分固化之 前被冷卻。溫度約1150。C的鑄造陽極必須被冷卻以便能夠從鑄模中脫 離，通常在大約700 -卯0。C的溫度脫離。已知的方法是在陽極鑄造工 作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)冷卻陽極，使得在鑄造輪停止的位置，在陽極上方設(shè) 置噴嘴用于向陽極表面噴灑冷卻水。此外，與噴嘴相關(guān)，設(shè)置了排氣 罩用于排除在冷卻過程中產(chǎn)生的蒸汽。當(dāng)陽極表面充分固化后，已知 通過將水射流引導(dǎo)到陽極表面上來冷卻陽極，因此被引導(dǎo)到陽極的水 射流不會(huì)損傷陽極表面。通過噴灑冷卻水，在鑄造能力瞬間改變的過 程中能夠調(diào)整鑄造工作臺(tái)的冷卻能力，使得在將陽極提入冷卻槽之前， 能夠從陽極消除期望的熱量。根據(jù)鑄造情況控制水的噴灑，并且例如， 如果由于鑄造過程中斷而不需要冷卻的時(shí)候，也能夠中斷水的噴灑。
當(dāng)希望通過增加冷卻水的量來增強(qiáng)陽極冷卻的時(shí)候，所產(chǎn)生的問 題是由于過多的冷卻水引起擾動(dòng)。如果太多的水噴灑在第一水冷卻點(diǎn)， 由于沸水的作用就會(huì)有隔熱的水泡沫層形成在陽極表面上。如果在此之后添加水，產(chǎn)生的水泡沫層就會(huì)阻止冷卻水前進(jìn)到陽極表面上，并 且噴灑的水只參與保持水泡沫層。因而，問題是當(dāng)陽極在鑄模中的時(shí) 候，積聚在陽極表面上的水不能從鑄模去除，而是保持干擾冷卻過程。 在冷卻之后，不應(yīng)該有任何水殘留在陽極表面上，因?yàn)闅埩舻乃畬⒏?擾陽極的初步脫離，即，當(dāng)從鑄模提起陽極的時(shí)候水會(huì)流到陽極的下 面。當(dāng)陽極降回到鑄模中時(shí)，留在其下面的水產(chǎn)生例如干擾視線的蒸 汽霧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)與陽極鑄造有 關(guān)的使陽極冷卻更有效的新方法。本發(fā)明的特殊目的在于，在冷卻步 驟之間通過將冷卻水從陽極表面去除而使冷卻更加有效。根據(jù)所附的 權(quán)利要求，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性新特征變得明顯。
通過本發(fā)明，使陽極的冷卻更加有效。根據(jù)本發(fā)明，與鑄造相關(guān) 的陽極被冷卻，使得熔融金屬在陽極鑄造輪的鑄模中被鑄造，所述陽 極鑄造輪將在鑄模中鑄造的陽極移動(dòng)到陽極冷卻單元內(nèi)，在陽極冷卻 單元內(nèi)，在至少兩個(gè)步驟中通過將水提供到陽極表面上來使陽極被冷 卻，冷卻后，陽極在脫離單元中從鑄模脫離，使得在冷卻步驟之間， 在冷卻單元中，在從冷卻單元移出陽極之前冷卻水從陽極表面被去除 至少一次。在每個(gè)冷卻步驟中能夠添加冷卻水的量，使得通過添加甚 至更大量的冷卻水，陽極溫度保持在安全范圍內(nèi)，而不干擾鑄造過程。
根據(jù)本發(fā)明，通過利用相對于陽極表面成合適角度優(yōu)選成20 - 50度角 度的至少兩個(gè)噴嘴將介質(zhì)射流例如水射流或空氣射流引導(dǎo)到移動(dòng)陽極 的表面上，冷卻水從陽極表面纟皮去除。通過加壓施加到陽極表面上的 介質(zhì)，當(dāng)陽極在陽極鑄造輪中移動(dòng)的時(shí)候該介質(zhì)剝離位于陽極表面上 的過多冷卻水。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，介質(zhì)射流以距陽極表面合適的 高度優(yōu)選200 - 300毫米的高度被提供到陽極表面上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例，在冷卻單元中，通過在五個(gè)冷卻步驟中將冷卻水提供到陽極表 面使得水從陽極表面被去除至少兩次來冷卻陽極表面。根據(jù)本發(fā)明，冷卻水沿著與鑄造輪中陽極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向從陽極表面被去 除。因而，被去除的冷卻水不干擾陽極鑄造。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施
例，以優(yōu)選10-120升每分鐘的流量、3-5巴的壓力將水提供到陽極 表面上，用于去除過多的冷卻水。根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括脫水系統(tǒng)， 該脫水系統(tǒng)由至少兩個(gè)相鄰地設(shè)置的噴嘴構(gòu)成，用于將冷卻介質(zhì)例如 水或空氣提供到陽極表面上。有利地是，脫水系統(tǒng)的位置可調(diào)節(jié)。如 果根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)置用于水冷陽極，則沒有增加冷卻設(shè)備的成本， 因?yàn)樗軌虮换厥?，并且同樣的水既可以用于冷卻也可以用于陽極剝 離。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備包括連續(xù)設(shè)置的兩個(gè)脫水系統(tǒng)，二 者都設(shè)置有至少一排噴嘴，使得在連續(xù)有效的射流排之間的距離優(yōu)選 為50- 200毫米。


參考附圖，更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中 圖1示出陽極鑄造設(shè)備；
圖2示出沿著方向A觀察時(shí)圖1的橫截面；以及 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的陽極冷卻。
具體實(shí)施例方式
圖1、 2和3示出了用于陽極冷卻的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。陽極鑄造 設(shè)備1包括陽極鑄造輪2，在陽極鑄造輪2的鑄模3中陽極4被鑄造。 當(dāng)熔融金屬，例如銅，在鑄模3中被鑄造的時(shí)候，其溫度約為U50。C。 在陽極被鑄造之后，陽極隨著陽極鑄造輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)被傳送到下一個(gè)陽 極鑄造步驟，即，到達(dá)冷卻步驟。在冷卻單元5中，陽極4的表面6 被冷卻，以便在陽極從鑄模脫離之前降低其溫度。冷卻單元5設(shè)置有 排氣罩7,在冷卻過程中產(chǎn)生的蒸汽通過排氣罩7被去除。在冷卻單 元5中，通過設(shè)置在陽極上方的上部噴水管9將冷卻水8供給到陽極 4的表面6上。如果必要的話，隨著陽極鑄造輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，陽極被傳送 以便在下一個(gè)冷卻步驟中^皮冷卻。在經(jīng)過冷卻單元之后，陽極前進(jìn)到 達(dá)脫離步驟IO,在這里陽極從鑄模3脫離，同時(shí)陽極溫度為700-卯0度。然后，陽極4被進(jìn)一步傳送到冷卻和精制步驟21，并且在必要的 時(shí)候，傳送到進(jìn)一步的處理步驟。
根據(jù)本發(fā)明，在冷卻單元5中進(jìn)行的冷卻步驟11-15之間，過多 的冷卻水從陽極表面6被去除至少一次。 一個(gè)冷卻步驟被理解為是通 過上部噴水管9將冷卻水以必要的時(shí)間噴灑在陽極表面上的步驟。根 據(jù)該實(shí)例，在鑄造后陽極被傳送到冷卻步驟11，在這里冷卻水被噴灑 在陽極表面6上用于冷卻陽極。根據(jù)該實(shí)例，在冷卻步驟ll之后，在 下一個(gè)冷卻步驟12之前過多的冷卻水從陽極表面去除。用于去除冷卻 水的裝置，即脫水系統(tǒng)16，至少部分地設(shè)置在陽極鑄造輪上的鑄模3 之間留下的空間中。通過將水加壓(例如用泵)施加到陽極表面上以 使得該加壓水從陽極表面去除冷卻水，冷卻水8從陽極表面6被去除。 與該設(shè)備相關(guān)，設(shè)置水管路連接22，到上部噴水管和到脫水系統(tǒng)16 的水能夠從水管路連接22獲得。根據(jù)該實(shí)例，在沿著陽極4的寬度延 伸的管17或類似物中水被加壓，通過該管17或類似物水被進(jìn)一步提 供到噴嘴18。當(dāng)鑄模在鑄造輪中前進(jìn)一個(gè)序列例如1-2個(gè)鑄模的時(shí) 候，噴嘴例如扇形噴嘴或扁平噴嘴優(yōu)選以至少IO升每分鐘(=l/min) 的流量將水以合適壓力(例如3 - 5巴)射流的形式提供到移動(dòng)陽極的 表面上。同時(shí)，由于加壓水形成的水簾19的作用，位于陽極表面上的 過多的水被剝離到相對于陽極前進(jìn)方向20而言的陽極表面6的相反 側(cè)。因而，在到達(dá)下一個(gè)冷卻步驟12之前，陽極4幾乎是干的，并且 可以添加冷卻水從而可增強(qiáng)冷卻過程。根據(jù)實(shí)例，在五個(gè)不同的冷卻 步驟11-15中冷卻陽極，在這種情況下，在第一水冷卻步驟11之后， 以及在最后冷卻步驟15之后即將從冷卻單元5移出陽極之前，在兩個(gè) 步驟中將冷卻水從陽極表面去除。顯然，在本發(fā)明的實(shí)施例的范圍內(nèi)， 可在每個(gè)水冷卻步驟11-15之后將冷卻水從陽極表面去除。根據(jù)實(shí) 例，水在離陽極表面距離C處提供到陽極表面上，根據(jù)該實(shí)例距離C 為200-300毫米，使得供給的水簾19產(chǎn)生的剝離效果最有利。有效 地去除冷卻水的有利方案是相對于移動(dòng)陽極的表面6以20 - 50度的角 度B設(shè)置噴嘴。
7在脫水系統(tǒng)16中，噴嘴18也能夠設(shè)置成幾排來提供水，在這種 情況下，管17的數(shù)量也可以是兩個(gè)或更多個(gè)。在必要的時(shí)候，部分噴 嘴18可以不被使用，并且可以只對部分陽極使用。在圖3中，示出管 17和噴嘴18相對于鑄模3的布置方式。根據(jù)將要被去除的冷卻水被 剝離水簾19所引導(dǎo)的位置，脫水系統(tǒng)16和上部噴水管9之間的角度 D能夠改變。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然，本發(fā)明的各種實(shí)施例不限于 上述的實(shí)例，而是可以在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1. 一種與陽極鑄造(1)相關(guān)的用于冷卻陽極(4)的方法，其中熔融金屬在陽極鑄造輪(2)的鑄模(3)中被鑄造，所述陽極鑄造輪將鑄模中的陽極傳送進(jìn)入冷卻單元(5)，在冷卻單元(5)中，在至少兩個(gè)冷卻步驟中，通過將水提供到陽極表面(6)上來冷卻陽極(4)，在冷卻之后，將陽極(4)在脫離單元(10)中從鑄模脫離，其特征在于，在冷卻單元(5)中，在冷卻步驟之間，在從冷卻單元(5)移出陽極(4)之前將冷卻水從陽極表面去除至少一次。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過將介質(zhì)射流(19) 相對于陽極表面成合適的角度優(yōu)選成20- 50度的角度(B)引導(dǎo)到移 動(dòng)陽極的表面上，將冷卻水從陽極表面(6)去除。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，介質(zhì)射流(19)是水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，介質(zhì)射流(19)是 空氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或4所述的方法，其特征在于，將介質(zhì)射 流(19)以距陽極(4)的表面(6)合適的高度(C)優(yōu)選200 - 300 毫米的高度提供到陽極表面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2、 3、 4或5所述的方法，其特征在于，通過合 適數(shù)量的噴嘴(18)，優(yōu)選至少兩個(gè)噴嘴來提供介質(zhì)射流(19)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在冷卻單元(5) 中，通過在五個(gè)冷卻步驟(11、 12、 13、 14、 15)中將水提供到陽極
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沿著與在陽極鑄造 輪(2)中的陽極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(20)相反的方向?qū)⒗鋮s水從陽極表面去除。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3、 5、 6、 7或8所述的方法，其特征在于，優(yōu) 選以3-5巴的壓力、10-120升每分鐘的流量提供水。
10. —種與陽極鑄造相關(guān)的用于冷卻陽極(4)的設(shè)備，其中，陽 極鑄造輪(2 )包括鑄模(3 ),在鑄模(3 )中能夠鑄造熔融金屬，并 且陽極能夠進(jìn)一步被傳遞到冷卻單元(5),在冷卻單元(5)中，在至 少兩個(gè)步驟中通過將冷卻水噴灑在陽極表面上陽極可以被冷卻，隨后， 陽極(4)能夠從鑄模(3)脫離，其特征在于，該設(shè)備包括用于在從 冷卻單元(5)移出陽極之前從陽極表面(6)去除冷卻水的裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括脫水 系統(tǒng)(16),脫水系統(tǒng)(16)由至少兩個(gè)相鄰地設(shè)置的噴嘴(18)構(gòu)成， 噴嘴用于將介質(zhì)例如水或空氣供給到陽極表面(6)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，脫水系統(tǒng)(16) 包括用于將介質(zhì)傳送到噴嘴(18)中的裝置(17、 22)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于，脫水系統(tǒng) (16)至少部分地布置在設(shè)置在陽極鑄造輪(2)上的鑄模(3)之間留出的空間中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll、 12或13所述的設(shè)備，其特征在于，噴嘴 (18)相對于陽極表面(6)成合適的角度(B)例如成20- 50度的角度設(shè)置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于，在脫水系 統(tǒng)(16)和設(shè)置在冷卻單元中的上部噴水管(9)之間的角度(D)能 夠沿水平方向改變。
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll、 12、 13、 14或15所述的設(shè)備，其特征在 于，噴嘴(18)沿著豎直方向距陽極表面(6)合適的距離(C)優(yōu)選 200 - 300毫米的距離設(shè)置。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一個(gè)所述的設(shè)備，其特征在于，該 設(shè)備包括連續(xù)設(shè)置的兩個(gè)脫水系統(tǒng)(16)，這兩個(gè)脫水系統(tǒng)都設(shè)置有至 少一排噴嘴，使得連續(xù)的有效射流排之間的距離優(yōu)選為50- 200毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及與陽極鑄造(1)相關(guān)的用于冷卻陽極(4)的方法和設(shè)備，使得在冷卻單元(5)中，在冷卻步驟之間，在從冷卻單元(5)移出陽極(4)之前水從陽極表面被去除至少一次。
文檔編號(hào)B22D5/02GK101437638SQ200780016175
公開日2009年5月20日 申請日期2007年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月4日
發(fā)明者J·倫皮奧 申請人:奧圖泰有限公司