本實用新型涉及上引連鑄法生產銅材的裝置，更具體的涉及上引連鑄法生產銅材使用的吹氣脫氧裝置。
背景技術：
上引連鑄法是銅材加工生產的主要方法，銅材的鑄型成型是在連鑄機結晶器內的石墨模中完成的，其鑄型原理是保溫爐內的高溫銅液從石墨模底部進入石墨模，高溫銅液在石墨模內連續水冷冷卻成銅桿后被牽引出結晶器，完成銅桿的鑄型。
保溫爐內熔融狀態下的高溫銅液有較強的吸氣能力，熔體吸氣在鑄造過程中會造成銅桿產生氣孔、疏松等缺陷，且高溫銅液易與氣體中的氧結合生成氧化物Cu2O，凝固結晶后的Cu2O分布在銅晶粒邊界上，容易引起銅的“氫脆”，降低銅桿的塑性，使銅桿很難進行冷加工，而且氧在銅桿中是雜質元素，降低銅的導電率，嚴重影響銅桿的性能。
為降低熔煉過程中高溫銅液中的氣體尤其是氧含量，上引連鑄法采用木炭覆蓋的擴散脫氧方法，木炭的主要成分是碳，具有對熔體保溫、防止吸氣和脫氧等多種作用：木炭在高溫銅液表面燃燒生成還原性氣體CO，它在銅溶液中的溶解度很小，且不與銅發生反應，形成保護膜，使空氣不能接觸銅液，起到防止吸氣、生成氧化物的作用；其次具有還原作用，木炭的氧化物CO可使銅液表面的氧化物Cu2O還原，起到擴散脫氧的作用；木炭是疏松多孔的物質，當具有一定厚度時，靠自身燃燒的熱量起保溫作用。但即使在木炭覆蓋工藝最佳的狀態下，鑄型銅桿內氧含量只能控制在20ppm以下，且氧含量不穩定。隨著電子、電力和通訊行業的發展，尤其是磁控元件都需要采用高純低氧的無氧銅桿，要求氧含量≤5ppm。該脫氧方法不能滿足高品質無氧銅桿對含氧量的要求，所以必須采用更有效的脫氧方法和裝置來降低高溫銅液內的氧含量。常用其他高溫銅液脫氧的方法有化學脫氧法、真空脫氧法：
1、化學脫氧法：在金屬銅熔煉時加入脫氧劑，利用其化學活性高于金屬銅的特點，將熔融銅液中的氧原子置換出來，降低銅液中的氧含量。該脫氧方法的缺點是脫氧劑會形成新的雜質污染，且脫氧能力有限。
2、真空脫氧法：銅液在真空中熔煉，通過降低熔煉時的氣體分壓，使銅液中的氧溢出，降低氧含量。該脫氧方法脫氧效果好，但設備投資大，工藝繁雜，產量有限，不適用于普通工業生產。
技術實現要素：
本實用新型克服了現有技術中的不足，在于提供一種脫氧效果好、結構簡單、成本低的應用于上引連鑄法的吹氣脫氧裝置。
本實用新型的具體技術方案如下：
一種應用于上引連鑄法的吹氣脫氧裝置，包括高壓惰性氣體發生裝置、石墨管，所述石墨管的一端與高壓惰性氣體發生裝置的氣體輸出管連通，其另一端伸入保溫爐內；所述石墨管伸入保溫爐內的一端設有石墨蓋體，石墨蓋體上分布有高壓惰性氣體噴出口。
依照本實用新型的一個方面，所述高壓惰性氣體噴出口有8-10個，均勻分布在石墨蓋體的四周。
依照本實用新型的一個方面，所述高壓惰性氣體噴出口為圓形，其直徑為2-3mm。
依照本實用新型的一個方面，所述高壓惰性氣體發生裝置的氣體輸出管上設有減壓閥、壓力表、流量表。
依照本實用新型的一個方面，所述高壓惰性氣體發生裝置為高壓氬氣瓶。
依照本實用新型的一個方面，所述氣體輸出管與石墨管通過通孔螺栓連通。
依照本實用新型的一個方面，所述石墨管的外徑為50-80mm，內徑為8-10mm。
本實用新型采用一種吹氣脫氧裝置來降低高溫銅液中的氧含量，向高溫銅液中吹入惰性氣體，惰性氣體既不溶解于銅液，也不與銅液發生反應，惰性氣體在銅液中形成大量氣泡，氣泡內的惰性氣體分壓為零，而溶于氣泡附近的銅液中的氧分壓遠大于零，銅液中的氧在惰性氣體氣泡內外的分壓差使氧不斷向氣泡擴散，隨著氣泡的上升和逸出而排出到大氣中，從而達到脫氧的目的。向銅液中吹入惰性氣體還有助于熔體中其他氣體的溢出和夾雜物的上浮，吹入的惰性氣體能加快銅液攪動，使銅液成分更加均勻，同時擴大了熔融銅液中二氧化碳和木炭的接觸面積，加快了二氧化碳的擴散速度，增加了保護氣體一氧化碳的數量。
采用本實用新型所述的吹氣脫氧裝置用于高溫銅液脫氧方法的優點：
1.脫氧效果好，用于上引連鑄生產的無氧銅桿，其含氧量≤5ppm。
2.使用惰性氣體，大大減少了脫氧時間，降低了生產成本，且對環境無污染。
3.吹氣裝置的惰性氣體流量可調節，能進行工藝參數的設定，可獲得高品質銅產品。
4.結構簡單、操作容易、成本低，適用于普通工業生產。
附圖說明
圖1為本實用新型吹氣脫氧裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明，本實用新型未提及部分均為現有技術。
本實用新型所述的“保溫爐”用來加熱、保溫和存儲高溫銅液。
參見圖1，一種應用于上引連鑄法的吹氣脫氧裝置，包括高壓惰性氣體發生裝置1、石墨管6，所述石墨管6的一端與高壓惰性氣體發生裝置1的氣體輸出管5a連通，其另一端伸入保溫爐12內；保溫爐的上方設有保溫爐蓋8，用于保溫爐的保溫和隔氣。所述石墨管6伸入保溫爐12內的一端設有石墨蓋體13，石墨蓋體13上分布有高壓惰性氣體噴出口14，高壓惰性氣體由高壓惰性氣體噴出口14進入高溫銅液10中。高壓惰性氣體發生裝置優選為高壓氬氣瓶，存儲惰性氣體，存儲氬氣時氬氣的純度≥99.99％；高壓氬氣瓶的氣體輸出管5a上設有減壓閥2、壓力表3、流量表4，減壓閥2將氬氣降低到給定壓力，壓力表3用來顯示氣體輸出管中氬氣的氣壓，流量表4用于測量氬氣的體積流量；氣體輸出管5a通過通孔螺栓5與石墨管6螺紋緊密連接，將氬氣通入到石墨管6內的惰性氣體通道7內。從節省石墨管的材料成本考慮，優選的石墨管6的外徑為50-80mm，內徑為8-10mm；石墨管插入高溫銅液10中，插入深度根據保溫爐的深淺而定，石墨木炭層9覆蓋在高溫銅液10上面，起隔氧、保溫作用。
高壓惰性氣體噴出口有8-10個，均勻分布在石墨蓋體的四周；氬氣從石墨蓋體四周的氣體噴出口14均勻、快速噴射進入高溫銅液，在噴出口處形成射流；在高速氣流的沖擊下，攪動高溫銅液混入氣流，將氣體分割成大量細小的氣泡11，氣泡從高溫銅液通過時，高溫銅液中的氧由于氣泡內外的分壓差使其不斷向氣泡內擴散，這些氣泡向上運動，將高溫銅液中的氧隨氣泡溢出而帶入大氣，降低銅液中的氧含量。高壓惰性氣體噴出口為圓形，其直徑為2-3mm。圓形噴出口既方便加工、又能夠最大程度的減小高壓惰性氣體從噴出口噴出時的阻力。將圓形噴出口的直徑設為2-3mm，惰性氣體從該噴出口噴出形成的射流最適宜攪動高溫銅液混入氣流。
本實用新型所述的吹氣脫氧裝置的上部固定在保溫爐的上方，下部石墨管和石墨蓋體插入高溫銅液中，惰性氣體自高壓惰性氣體發生裝置1出來，通過氣體輸出管輸送進入到石墨管內的惰性氣體通道，最后由底端石墨蓋體上的高壓惰性氣體噴出口吹出。由于惰性氣體壓力很高，遠大于高壓惰性氣體噴出口處銅液靜壓力、大氣壓力及表面張力之和，惰性氣體以相當高的速度噴射進入銅液，在高壓惰性氣體噴出口處形成射流。在高速氣流的沖擊下，攪動銅液混入氣流，將氣體分割成大量細小的氣泡，氣泡從銅液中通過時，銅液中的氧由于氣泡內外的分壓差使其不斷向氣泡內擴散，這些氣泡向上運動，將銅液中的氧隨氣泡溢出而帶入大氣，降低銅液中的氧含量。同時，氣泡與銅液中的其它氣體和夾雜氧化物相遇時，氣體由于分壓差進入氣泡被排出大氣外，夾雜氧化物被氣泡吸附隨氣泡上浮到熔體表面。
為提高凈化效果，吹入的惰性氣體產生的氣泡數量越多，氣泡半徑越小，分布越均勻越好。因此，惰性氣體壓力要合適：壓力過大，則氣流速度塊，氣泡的上浮速度加塊，易形成鏈式氣泡流，使氣泡與銅液的接觸面積減少，不僅降低吹氣除氧效果，而且氣泡逸出表面時還會引起銅液的飛濺，破壞覆蓋在銅液表面的石墨木炭層，使銅液吸氣。壓力過小，單位時間內氣泡數量小，氣泡與銅液的接觸面積也變小，除氧效果差。適中的氣體壓力會形成小直徑非鏈式氣泡流，既加強銅液攪動，又增大銅液與氣泡的接觸面積且直徑小的氣泡上浮速度慢，與熔體時間長，凈化除氧效果最佳。而且，惰性氣體吹入銅液的體積流量也要合適：隨著銅液內吹入氣流量的增加，銅液中氧含量逐漸下降。隨著氣流量的增加，氧含量下降幅度降低，同時，氣體流量過大，造成銅液面不穩定，極易引起上引連鑄過程中的質量問題。因此，合理的惰性氣體流量應控制在在0.4-0.6m3/h。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域技術的技術人員在本實用新型公開的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。