為您推薦?????????????????
???????????????????????????????????????????????????? 產品與服務
熱門推薦?????????????????
行業(yè)‖ 銅桿生產工藝
來源:
|
作者:pmo0cbdb2
|
發(fā)布時間: 2018-06-20
|
5783 次瀏覽
|
分享到:
銅桿生產工藝有哪些呢？銅桿生產工藝的過程是怎么樣的呢？銅桿生產工藝中會有哪些缺陷呢？銅桿生產工藝中的缺陷該怎么解決呢？那么到底什么才是銅桿呢？銅桿其實就是指熔化的電解銅經過熱軋或冷軋而制成的桿材。銅桿可以分為低氧銅桿和無氧銅桿。所謂的低氧銅桿氧含量在200(175)—400(450)ppm。低氧銅桿拉制直徑>1mm時優(yōu)點就非常明顯。無氧銅桿是用電解銅生產的。無氧銅桿電阻率低于低氧銅桿。可以說無氧銅桿比較經濟。那么關于銅桿的分類就介紹到這了。我們還是馬上來說說銅桿生產工藝吧。
銅桿生產工藝之連鑄連軋生產線：當前世界各國采用的銅桿連續(xù)生產線新工藝主要有：意大利的Properzi系統(tǒng)（縮稱CCR系統(tǒng)），美國的SouthWire系統(tǒng)（縮稱SCR系統(tǒng)）、聯(lián)邦德國的Krupp/Hazelett系統(tǒng)（縮稱Contirod系統(tǒng)）、以及將法國的SECIM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在原理上基本相同，工藝上也大同小異，其差異主要是在鑄機和軋機的形式和結構上。
1、CCR系統(tǒng)：CCR系統(tǒng)沿用鋁連鑄連軋的雙輪鑄機和三角軋機形式連鑄連軋銅桿。最初銅鑄錠截面1300mm2，現(xiàn)在最大可達2300mm2，理論能力18t/h，軋制孔型系“三角——圓”系統(tǒng)。當錠子截面太大時，原軋機前面加兩平一立輥機架，采用箱式孔型開坯，箱孔型道次減縮率在40%左右。
2、SCR系統(tǒng)：SCR系統(tǒng)是在CCR的基礎上改進而成的如圖1，鑄機由雙輪改為五輪（一大四?。?，軋機則改為平一立輥式連軋機，孔型改為箱—橢—圓系統(tǒng)。頭上兩道箱式孔型同樣起開坯作用。SCR五輪鑄機可鑄銅錠截面6845mm2，理論能力2518t/h。
4、法國SECIM系統(tǒng)：見圖2，采用四輪式連鑄機，（一大三?。畲箬T錠截面4050mm2，11機架，孔型前三道為箱—扁—圓系統(tǒng)。生產銅桿φ7~16mm，重量達到5t，生產能力30 t/h。
1、豎爐豎爐熔銅爐（見圖3）是由美國熔煉公司研究設計的，它是用來連續(xù)熔化電解銅，也可以加入一些清潔的廢銅屑，這種豎爐簡稱ASARCO，它具有生產效率高，控制方便不需要吹氧去硫和插木還原，就能獲得合格的銅液。在技術，經濟上的優(yōu)越性是反射熔銅或電爐熔銅不能相比的，其主要特點歸納如下：
（2）生產質量高，由于爐內保持微還原性氣氛，銅液含氧量可以控制在很低的范圍內；
（3）生產效率高；
（4）占地面積?。?/span>
（5）控制方便，容易開、停爐；
（6）勞動條件好、無公害、金屬回收率高；
（7）爐子熱效能高，燃料消耗少，還可節(jié)約大量木材。
2、清洗、涂蠟軋機終軋溫度控制在600℃左右，在此溫度下進入清洗管，冷卻到80℃，清洗管用不銹鋼制造，管長約6.7米。為防止在運轉過程中的氧化，銅桿在成圈前進行涂蠟處理，涂蠟方法過去是通過一個蠟箱使銅桿表面上涂上一層，但這種方法涂層不均勻，拉損耗大，環(huán)境臟?，F(xiàn)改為噴蠟方法，空氣先經過干燥處理及凈化處理后，進入噴蠟頭，蠟則由蠟泵輸送到噴頭，在壓縮空氣作用下，蠟形成霧狀直接涂在銅桿上。清洗—涂蠟系統(tǒng)見圖4，圖5。
1、原材料的影響：
（1）陰極電解銅：電解銅質量的好壞是生產合格無氧銅桿最關鍵因素，按生產工藝規(guī)定：用于制造無氧銅桿的銅板必須符合GB/T467-1997標準中規(guī)定的一號陰極銅的技術要求。若銅板表面有銅豆（含S、H）和銅綠（CuSO4〃5H2O），銅板在熔煉過程中，隨溫度的升高會分解出H2和O2及S并大量溶解在銅液中，在結晶成桿時又會析出形成氣孔。因此，低于此標準的電解銅都不能投料生產。
（2）回爐廢銅線：熔煉過程本身不能減少雜質含量，所以廢銅線入爐前必須干燥、潔凈，其表面不得附著油、乳液、水份，有油污的要挑揀除掉，有水份的一定要烘干后再入爐，否則不潔廢銅桿入爐熔煉產生的有害雜質和氣體一旦溶入銅液后，會導致結晶的銅桿電阻率超標，析出的氣體形成“空心”桿或縮孔
2、覆蓋劑的影響：現(xiàn)用覆蓋劑為木炭，覆蓋在熔爐內銅液表面，主要被用來還原脫氣，除掉銅液中的氧，木炭和氧結合生成氧化碳，變成氣體排除，而達到除氧的目的，同時木炭還具有隔離空氣和保溫的作用，避免銅液從空氣中吸氧和氫。但若木炭質量差且潮濕，未烘烤入爐，會使木炭中的氫和氧等有害物質進入銅液，會使銅桿產生氣孔，因此木炭的質量必須符合生產工藝規(guī)定，木炭入爐之前必須經過粒度選擇，凈化再進行烘烤備用。
3、生產設備的影響：上引感應爐一般為連體組合爐，由熔化爐、靜置過渡倉和保溫爐三部分組成，但我分廠3號上引機的感應爐組成只有二部分即熔化爐和保溫爐，從這幾年的使用情況看，該機生產的銅桿出現(xiàn)氣孔的機率要比1、2號上引機高，經研究發(fā)現(xiàn)問題出在缺少靜置過渡倉，其結果會導致：
（1）溫度波動大。剛放入一塊銅板時，熔化爐這邊呈低溫狀態(tài)，保溫爐的溫度相應下降好幾度，當固態(tài)銅一化完時，銅水流動性驟然提高，銅液溫度跟著提高，這對形成穩(wěn)定的銅桿結晶環(huán)境不利，銅桿的結晶狀態(tài)性能沿長度方向就不一致；
（2）不利于銅水凈化。所謂凈化，包括兩方面：一是氣體的析出，二是雜質的懸浮。氣體主要來自電解銅、木炭和爐氣，除部分極少的硫、磷有害氣體外，02、H2、H20是主要的，若過飽和會在銅桿中心析出，形成“空心”，所以設置過渡倉的目的就是為了有更多的時間完成脫氣的物理，化學反應。
為彌補3號上引機熔爐先天不足，操作中要做好幾項工作：
①適當增加爐子的清渣，換炭次數(shù)，確保覆蓋劑不失效；
②注意均衡加料，減小銅液溫度的波動；
③盡量少用或不用打包廢銅線入爐，改用剪斷的廢銅線。
4、工藝參數(shù)的影響：爐溫、冷卻水流量和引桿速度是直接影響銅桿質量的三大因素。
（1）爐溫一般要求，熔化爐溫度為1175±5℃，保溫爐的溫度為1145±5℃，在實際操作時，一般都是控制保溫爐的溫度，若銅液溫度過高，銅桿結晶就粗大，其組織較疏松易產生縮孔等缺陷，還易于從空氣中吸氫和氧；銅液溫度過低，銅液流動性差，銅桿外觀易產生裂紋和冷隔等缺陷。因此控制好爐溫是引好銅桿的關鍵，操作時要特別注意均衡加料。
（2）冷卻水流量若結晶器進水溫度太高且流量太小時，會導致銅液冷卻不好、結晶不均勻、銅桿溫度高、易氧化并產生空心桿。在日常生產中，銅液溫度與引桿速度基本是不變的，操作工唯一可調節(jié)的就是水壓與出水量。因此調節(jié)水壓及水量是引好鑄桿的前提條件，要根據(jù)不同季節(jié)、不同進水溫度來調節(jié)水壓和水量，并要經常檢查銅桿表面及出水溫度是否正常。
（3）引桿速度引桿速度必須與銅液溫度，冷卻強度相匹配，如在其它條件一定的情況下，引桿速度快時，銅桿結晶粗大，組織疏松，加工性能不好，易形成縮孔；引桿速度慢時，銅桿易產生表面裂紋，產量又低，不能完全發(fā)揮出設備的生產效力。
5、操作工應注意的事項：
（1）定期做好結晶器的日常維護。除垢保潔，確保水路暢通；
（2）電解銅入爐前須潔凈，要先在爐膛上烘烤預熱，除去水份等，不符工藝規(guī)定的電解銅和廢銅桿線嚴禁入爐；
（3）加料須均衡，要少加勤加，保持爐溫恒定和銅液面穩(wěn)定，且加入的銅板或回爐廢銅料，不能浮在銅液表面，要及時用木棒壓入銅液中；
（4）木炭入爐前必須烘烤，木炭覆蓋層一定要嚴密，且保持足夠厚度，避免銅液吸入空氣中的氧和氫；
（5）清渣換炭一定要按工藝規(guī)范認真操作，避免銅液暴露在空氣中吸氣；
（6）定期清除爐壁掛渣，防止有害物質再次溶入銅液；
（7）要隨時注意觀察銅桿質量，銅液液面高度和木炭覆蓋情況及各工藝參數(shù)的變化。若發(fā)現(xiàn)銅桿質量異常，則應及時采取措施處置。
銅桿生產工藝的比較：
1、上引生產的銅桿，工藝得當氧含量在20ppm以下，叫無氧銅桿。
2、連鑄連軋生產的銅桿是在保護條件下的熱軋，氧含量在200-500ppm范圍內，但有時也高達700ppm以上，一般情況下，此種方法生產的銅外表光亮，俗稱光亮桿。
銅桿
銅桿生產工藝之連鑄連軋法流程：電解銅→加料機→豎爐→上流槽→保溫爐→下流槽→澆堡→鑄造機→夾送輥→剪切機→坯錠預處理設備→軋機→清洗冷卻管道→涂蠟→成圈機→包裝機→成品運輸。銅桿生產工藝之連鑄連軋生產線：當前世界各國采用的銅桿連續(xù)生產線新工藝主要有：意大利的Properzi系統(tǒng)（縮稱CCR系統(tǒng)），美國的SouthWire系統(tǒng)（縮稱SCR系統(tǒng)）、聯(lián)邦德國的Krupp/Hazelett系統(tǒng)（縮稱Contirod系統(tǒng)）、以及將法國的SECIM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在原理上基本相同，工藝上也大同小異，其差異主要是在鑄機和軋機的形式和結構上。
1、CCR系統(tǒng)：CCR系統(tǒng)沿用鋁連鑄連軋的雙輪鑄機和三角軋機形式連鑄連軋銅桿。最初銅鑄錠截面1300mm2，現(xiàn)在最大可達2300mm2，理論能力18t/h，軋制孔型系“三角——圓”系統(tǒng)。當錠子截面太大時，原軋機前面加兩平一立輥機架，采用箱式孔型開坯，箱孔型道次減縮率在40%左右。
2、SCR系統(tǒng)：SCR系統(tǒng)是在CCR的基礎上改進而成的如圖1，鑄機由雙輪改為五輪（一大四?。?，軋機則改為平一立輥式連軋機，孔型改為箱—橢—圓系統(tǒng)。頭上兩道箱式孔型同樣起開坯作用。SCR五輪鑄機可鑄銅錠截面6845mm2，理論能力2518t/h。
圖1：SCR系統(tǒng)
3、Contirod系統(tǒng)：Contirod系統(tǒng)工藝和生產規(guī)模基本上和SCR一樣，只是鑄機改用了“無輪雙鋼帶式”即Hazelett式。4、法國SECIM系統(tǒng)：見圖2，采用四輪式連鑄機，（一大三?。畲箬T錠截面4050mm2，11機架，孔型前三道為箱—扁—圓系統(tǒng)。生產銅桿φ7~16mm，重量達到5t，生產能力30 t/h。
圖2：法國SECIM系統(tǒng)
銅桿生產工藝之連鑄連軋法設備：1、豎爐豎爐熔銅爐（見圖3）是由美國熔煉公司研究設計的，它是用來連續(xù)熔化電解銅，也可以加入一些清潔的廢銅屑，這種豎爐簡稱ASARCO，它具有生產效率高，控制方便不需要吹氧去硫和插木還原，就能獲得合格的銅液。在技術，經濟上的優(yōu)越性是反射熔銅或電爐熔銅不能相比的，其主要特點歸納如下：
圖3：熔銅爐的剖面圖
?。?）生產工藝簡單，不需要“吹氧去硫”及“插木還原”；（2）生產質量高，由于爐內保持微還原性氣氛，銅液含氧量可以控制在很低的范圍內；
（3）生產效率高；
（4）占地面積?。?/span>
（5）控制方便，容易開、停爐；
（6）勞動條件好、無公害、金屬回收率高；
（7）爐子熱效能高，燃料消耗少，還可節(jié)約大量木材。
2、清洗、涂蠟軋機終軋溫度控制在600℃左右，在此溫度下進入清洗管，冷卻到80℃，清洗管用不銹鋼制造，管長約6.7米。為防止在運轉過程中的氧化，銅桿在成圈前進行涂蠟處理，涂蠟方法過去是通過一個蠟箱使銅桿表面上涂上一層，但這種方法涂層不均勻，拉損耗大，環(huán)境臟?，F(xiàn)改為噴蠟方法，空氣先經過干燥處理及凈化處理后，進入噴蠟頭，蠟則由蠟泵輸送到噴頭，在壓縮空氣作用下，蠟形成霧狀直接涂在銅桿上。清洗—涂蠟系統(tǒng)見圖4，圖5。
圖4：清洗—涂蠟系統(tǒng)
圖5：清洗—涂蠟系統(tǒng)
銅桿生產工藝之上引法生產線：如下圖6
圖6：上引法生產線
上引法生產銅桿形成氣孔的原因和解決措施：1、原材料的影響：
（1）陰極電解銅：電解銅質量的好壞是生產合格無氧銅桿最關鍵因素，按生產工藝規(guī)定：用于制造無氧銅桿的銅板必須符合GB/T467-1997標準中規(guī)定的一號陰極銅的技術要求。若銅板表面有銅豆（含S、H）和銅綠（CuSO4〃5H2O），銅板在熔煉過程中，隨溫度的升高會分解出H2和O2及S并大量溶解在銅液中，在結晶成桿時又會析出形成氣孔。因此，低于此標準的電解銅都不能投料生產。
（2）回爐廢銅線：熔煉過程本身不能減少雜質含量，所以廢銅線入爐前必須干燥、潔凈，其表面不得附著油、乳液、水份，有油污的要挑揀除掉，有水份的一定要烘干后再入爐，否則不潔廢銅桿入爐熔煉產生的有害雜質和氣體一旦溶入銅液后，會導致結晶的銅桿電阻率超標，析出的氣體形成“空心”桿或縮孔
2、覆蓋劑的影響：現(xiàn)用覆蓋劑為木炭，覆蓋在熔爐內銅液表面，主要被用來還原脫氣，除掉銅液中的氧，木炭和氧結合生成氧化碳，變成氣體排除，而達到除氧的目的，同時木炭還具有隔離空氣和保溫的作用，避免銅液從空氣中吸氧和氫。但若木炭質量差且潮濕，未烘烤入爐，會使木炭中的氫和氧等有害物質進入銅液，會使銅桿產生氣孔，因此木炭的質量必須符合生產工藝規(guī)定，木炭入爐之前必須經過粒度選擇，凈化再進行烘烤備用。
3、生產設備的影響：上引感應爐一般為連體組合爐，由熔化爐、靜置過渡倉和保溫爐三部分組成，但我分廠3號上引機的感應爐組成只有二部分即熔化爐和保溫爐，從這幾年的使用情況看，該機生產的銅桿出現(xiàn)氣孔的機率要比1、2號上引機高，經研究發(fā)現(xiàn)問題出在缺少靜置過渡倉，其結果會導致：
（1）溫度波動大。剛放入一塊銅板時，熔化爐這邊呈低溫狀態(tài)，保溫爐的溫度相應下降好幾度，當固態(tài)銅一化完時，銅水流動性驟然提高，銅液溫度跟著提高，這對形成穩(wěn)定的銅桿結晶環(huán)境不利，銅桿的結晶狀態(tài)性能沿長度方向就不一致；
（2）不利于銅水凈化。所謂凈化，包括兩方面：一是氣體的析出，二是雜質的懸浮。氣體主要來自電解銅、木炭和爐氣，除部分極少的硫、磷有害氣體外，02、H2、H20是主要的，若過飽和會在銅桿中心析出，形成“空心”，所以設置過渡倉的目的就是為了有更多的時間完成脫氣的物理，化學反應。
為彌補3號上引機熔爐先天不足，操作中要做好幾項工作：
①適當增加爐子的清渣，換炭次數(shù)，確保覆蓋劑不失效；
②注意均衡加料，減小銅液溫度的波動；
③盡量少用或不用打包廢銅線入爐，改用剪斷的廢銅線。
4、工藝參數(shù)的影響：爐溫、冷卻水流量和引桿速度是直接影響銅桿質量的三大因素。
（1）爐溫一般要求，熔化爐溫度為1175±5℃，保溫爐的溫度為1145±5℃，在實際操作時，一般都是控制保溫爐的溫度，若銅液溫度過高，銅桿結晶就粗大，其組織較疏松易產生縮孔等缺陷，還易于從空氣中吸氫和氧；銅液溫度過低，銅液流動性差，銅桿外觀易產生裂紋和冷隔等缺陷。因此控制好爐溫是引好銅桿的關鍵，操作時要特別注意均衡加料。
（2）冷卻水流量若結晶器進水溫度太高且流量太小時，會導致銅液冷卻不好、結晶不均勻、銅桿溫度高、易氧化并產生空心桿。在日常生產中，銅液溫度與引桿速度基本是不變的，操作工唯一可調節(jié)的就是水壓與出水量。因此調節(jié)水壓及水量是引好鑄桿的前提條件，要根據(jù)不同季節(jié)、不同進水溫度來調節(jié)水壓和水量，并要經常檢查銅桿表面及出水溫度是否正常。
（3）引桿速度引桿速度必須與銅液溫度，冷卻強度相匹配，如在其它條件一定的情況下，引桿速度快時，銅桿結晶粗大，組織疏松，加工性能不好，易形成縮孔；引桿速度慢時，銅桿易產生表面裂紋，產量又低，不能完全發(fā)揮出設備的生產效力。
5、操作工應注意的事項：
（1）定期做好結晶器的日常維護。除垢保潔，確保水路暢通；
（2）電解銅入爐前須潔凈，要先在爐膛上烘烤預熱，除去水份等，不符工藝規(guī)定的電解銅和廢銅桿線嚴禁入爐；
（3）加料須均衡，要少加勤加，保持爐溫恒定和銅液面穩(wěn)定，且加入的銅板或回爐廢銅料，不能浮在銅液表面，要及時用木棒壓入銅液中；
（4）木炭入爐前必須烘烤，木炭覆蓋層一定要嚴密，且保持足夠厚度，避免銅液吸入空氣中的氧和氫；
（5）清渣換炭一定要按工藝規(guī)范認真操作，避免銅液暴露在空氣中吸氣；
（6）定期清除爐壁掛渣，防止有害物質再次溶入銅液；
（7）要隨時注意觀察銅桿質量，銅液液面高度和木炭覆蓋情況及各工藝參數(shù)的變化。若發(fā)現(xiàn)銅桿質量異常，則應及時采取措施處置。
銅桿生產工藝的比較：
1、上引生產的銅桿，工藝得當氧含量在20ppm以下，叫無氧銅桿。
2、連鑄連軋生產的銅桿是在保護條件下的熱軋，氧含量在200-500ppm范圍內，但有時也高達700ppm以上，一般情況下，此種方法生產的銅外表光亮，俗稱光亮桿。
-
2020-05-22
-
2018-06-20
-
2018-06-20
-
2018-06-20
-
2018-06-20
-
2018-06-20
-
2018-06-20
聯(lián)系人：15088851992(葉經理)
15990550561(尤經理)
電話：0574-56133432
傳真：0574-56133432
郵箱：492155540@qq.com
網(wǎng)址：yunxinyong.com.cn
辦公地址：寧波市江北區(qū)慈城鎮(zhèn)三板橋8號
銅合金熔鑄公眾號
個人微信號
寧波海曙鼎創(chuàng)化工有限公司