一种用于减少紫铜炉浇注时炭黑污染的吸尘装置的制作方法

本技术属于铜合金熔炼，具体涉及一种用于减少紫铜炉浇注时炭黑污染的吸尘装置。

背景技术：

1、炭黑覆盖是紫铜炉浇注过程中的必要环节，其作用在于隔绝空气、防止铜液二次氧化，从而保证铸锭表面质量及后续轧制性能。炭黑层是否均匀、能否稳定存在，直接关系铸锭质量。

2、然而，长期以来，铜加工企业普遍采用“敞开式人工撒炭”方式：浇注箱四周无围挡，炭黑在高温铜流冲击下四处飘散。这些粒径细小、质量轻的炭黑颗粒极易随热气流扩散，渗进电控柜及操作台缝隙，造成plc触点接触不良、变频器散热失效甚至突发短路烧损，严重影响生产稳定性。同时，车间墙面、地面和设备表面短时间内即可积聚厚厚一层粉尘，既大幅增加清理维护工作量，又存在粉尘闪燃的安全隐患。

3、为抑制扬尘，现场曾尝试过两种方法：一是提高除尘系统总风量，但这不仅能耗剧增，且过大的吸力会破坏浇注口处必要的炭黑覆盖层，影响铸锭质量；二是用防火布进行简单围挡，但防火布无法随浇注箱倾转，且密封性差，效果有限，反而妨碍操作。

4、因此，如何在不破坏原有浇注节奏、不削弱炭黑保护功能的前提下，实现炭黑污染的“源头约束、高效捕集、安全处理”一体化治理，已成为紫铜炉浇注工序绿色化、连续化亟待突破的技术瓶颈。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是，针对现有紫铜炉浇注时炭黑无组织外逸严重、传统除尘方式捕集效率低且影响工艺、存在电气安全隐患及粉尘爆炸风险等问题，提供一种结构合理、捕集高效、安全可靠且能适应浇注箱倾转的吸尘装置。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种用于减少紫铜炉浇注时炭黑污染的吸尘装置，包括柔性围罩、抽吸组件、汇流主管和控制系统；

4、所述柔性围罩悬挂连接于浇注箱的底部外周，并围设在浇注箱的浇筑孔下方，其与下方的结晶装置顶部共同形成一个用于约束炭黑扩散的半封闭腔室；所述柔性围罩前侧正对浇筑孔的位置开设有至少一个操作口；

5、所述抽吸组件包括至少三个抽吸管，所述抽吸管的吸气端穿过柔性围罩并伸入半封闭腔室内，且其端口朝向浇筑孔的下方区域；所述抽吸管的排气端通过耐高温软管与汇流主管相连；所述汇流主管通过耐高温软管连接至厂区原有的除尘系统；

6、所述控制系统与除尘系统的风机变频器电连接，所述控制系统被配置为在浇注作业期间，控制风机以恒定的较低频率运行，并按照预设的定时程序启动和停止除尘作业。

7、进一步的，所述除尘系统的风机变频器在浇注期间的运行频率被设定为25hz-35hz。

8、进一步的，所述运行频率优选为30hz。

9、进一步的，所述控制系统还与除尘系统的脉冲清灰装置或防爆阀联锁，所述控制系统被进一步配置为：在停止抽吸后，延迟启动脉冲清灰装置进行清灰，或在监测到异常压力或温度时触发防爆阀。

10、进一步的，伸入半封闭腔室内的抽吸管端口处设置有喇叭口。

11、进一步的，所述抽吸管的数量为四个，分别布置于两个浇筑孔的左、右、后方。

12、进一步的，所述耐高温软管为金属波纹软管，其长度预留有余量，以适应所述浇注箱在浇注过程中的倾转运动。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、1、本实用新型通过柔性围罩与结晶装置顶部形成的半封闭腔室，从物理空间上约束了炭黑的扩散范围；配合近源布置的多个抽吸点，能够在炭黑扬起的瞬间将其捕获。实际应用表明，可将炭黑无组织外逸量降低98%以上，车间环境得到根本性改善；

15、2、本实用新型的柔性围罩可随浇注箱同步倾转，抽吸管道采用耐高温软管并预留活动余量，整套装置在浇注过程中无需任何人工干预或调整，完全不影响原有的浇注节奏和关键的炭黑覆盖工艺，保证了铸锭质量的稳定性；

16、3、本实用新型将除尘系统从“定阻控制”优化为“定时控制”，使其与浇注工序节拍匹配，节能降耗。通过集成变频器低频率运行、定时脉冲清灰、异常状态防爆联锁等控制策略，实现了“低负压、定时脉冲、防爆联锁”三位一体的安全高效运行模式，从根本上杜绝了因积碳导致的电气故障和粉尘爆炸风险；

17、4、本实用新型充分利用了厂区原有的除尘系统，主要增加柔性围罩、抽吸管及控制模块，改造工程量小，投资成本低，装置结构简单，柔性围罩和抽吸管等均为模块化设计，损坏后易于更换，维护方便，使用寿命长；

18、5、本实用新型应用后，车间粉尘浓度大幅下降，设备清洁周期延长，维护成本降低。更重要的是，彻底解决了炭黑侵入导致电气系统故障的难题，相关故障率可由每月数次降至零，保障了生产的连续性和稳定性，经济效益和社会效益显著。

1.一种用于减少紫铜炉浇注时炭黑污染的吸尘装置，其特征在于：包括柔性围罩（3）、抽吸组件、汇流主管（7）和控制系统；

2.根据权利要求1所述的吸尘装置，其特征在于，所述除尘系统的风机变频器在浇注期间的运行频率被设定为25hz-35hz。

3.根据权利要求2所述的吸尘装置，其特征在于，所述运行频率为30hz。

4.根据权利要求1所述的吸尘装置，其特征在于，所述控制系统还与除尘系统的脉冲清灰装置或防爆阀联锁，所述控制系统被进一步配置为：在停止抽吸后，延迟启动脉冲清灰装置进行清灰，或在监测到异常压力或温度时触发防爆阀。

5.根据权利要求1所述的吸尘装置，其特征在于，伸入半封闭腔室内的抽吸管（4）端口处设置有喇叭口（5）。

6.根据权利要求1所述的吸尘装置，其特征在于：所述抽吸管（4）的数量为四个，分别布置于两个浇筑孔（2）的左、右、后方。

7.根据权利要求1所述的吸尘装置，其特征在于：所述耐高温软管（6）为金属波纹软管，其长度预留有余量，以适应所述浇注箱（1）在浇注过程中的倾转运动。