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废紫铜连铸连轧低氧光亮铜杆技术流程说明

2020-08-21

 1、废紫铜:

  用废紫铜冶炼生产铜杆原材料分为三个级别,一级废紫铜要求是由清洁的、不镀锡的、无包覆的和非合金化的铜线和电缆所组成,务必不要用烧过的线,这些废铜由标准含量为96%的非合金化的铜线组成。二级废铜是由小直径的、没有绝缘的,通常为电话线的铜线、铜管,带清漆或绝缘的铜排铜线以及干净紫铜棒所组成,最小含量为94%。三级废铜是由非合金化废铜的混合物,其标准含铜量为92%,为了获得最佳的材料组合,达到最理想的效果,加入炉内的材料组成比例一般为:一级废铜:30%;二级废铜:60%;三级废铜:10%。

  2、反射炉熔炼:

  废铜冶炼生产铜杆的关健是铜液成份的控制,其核心设备是精炼炉,精炼炉采用耐火材料砌成,炉子可倾斜,以利于除气、除碴和浇铸,该工序的控制也是整个生产线的关键所在,其工序包括:原料-→加料-→熔化-→氧化-→还原-→浇铸。首先应根据废铜的来源等级进行配料,再根据原料的配比添加反应剂。废铜在精炼炉内通过一次精炼,使铜快速熔化后,加入除碴剂,并使熔铜获得最好的均匀性,然后通过炉内通入富氧的空气,使其被氧化的杂质漂浮在熔池进行表面清碴处理。经过一次精炼的铜中主要的基本杂质是铅、锡、锌、铁、砷、锑和硫,这些元素对铜杆的加工工艺和导电率有很大的影响。在此种情况下,通常还需要进行二次精炼,以进一步除去杂质。最后的还原操作需要向熔炉中通入还原性气体,使铜的氧含量调整到200-350ppm的要求。

  (1)原料:

  紫铜、废铜线、废铜管、锯屑、铣屑、废管头等等。

  将原料打包成100-400Kg/捆,碎料单独加入。

  (2)加料:

  加料炉温:1000℃左右;

  加料用加料小车进行;

  先加小料,后加大料;

  原料分三批加入,第一批加60%,第二批加30%,第三批加入余量的料。

  料离炉顶高度:300-400mm;

  加料约8小时左右。

  (3)熔化

  加完料后,应加大火提温,炉温保持在1300℃左右;

  炉内保持氧化性气氛;

  铜水表面激烈沸腾,即表示熔化结束;

  铜料全部熔化后,马上扒去浮碴;

  熔化时间约3。5小时。

  (4)氧化:

  按紫杂铜杂质含量分为若干阶段:杂质主要为:Fe、Zn、Pb、Sn、Ni、As、Sb、Bi等;

  氧化时,炉温:℃;铜水温度:1200-1250℃;

  除杂质:

  第一步:除Fe、Zn,炉温:1300℃;

  Zn+O2-→ZnO

  ZnO+C-→Zn↑+CO2

  锌以挥发物除去

  Fe+O2-→FeO

  FeO+SiO2-→FeO。SiO2

  Fe与石英造渣除去。

  第二步:除Pb、Sn,炉温:1250℃;

  Pb+O2-→PbO挥发除去;

  Pb+O2-→PbO2加石英造渣除去。

  Sn与Pb基本一致,挥发或造渣除去。

  第三步:除As、Sb、Bi、Ni,炉温:1200℃;

  三价As、Sb挥发除去;五价As、Sb和Bi加石英造渣除去。

  Ni基本造渣除去,若形成镍云母则反复精炼除去。

  (5)还原:

  当铜水O量达到1.4%左右时,进行还原;

  还原时铜水温度控制在1200℃以上;

  还原时铜水表面铺上100mm左右厚的木炭;

  还原采用插木和炭还原剂。

  (6)浇铸:

  还原结束时,Cu:99.7%-99.9%;

  O:200-450ppm。

  然后进行浇铸,锭送连轧机,生产光亮圆铜杆。

  3、保温炉精炼:

  保温炉精炼使铜熔液在高温静置中,非铜夹杂物与铜熔体比重不同,因而产生上浮或下沉,使铜液达到进一步净化的目的,确保铜线坯的化学成份满标准的要求。

  4、浇铸:

  浇铸采用五轮钢带式连铸机连铸,五轮钢带式连铸机由结晶轮、两个压轮、张紧轮、惰轮和钢带组成,结晶轮上的凹槽和压紧的钢带形成铜液的浇注腔,铸轮和钢带配有冷却系统、吹扫系统、喷碳系统并配有浇包预热装置。

  5、滚剪边:

  将铸坯的预处理包括夹送、剪切、铣棱,连铸机导出的铸坯由夹送辊送到剪切机切头或将不合格产品切除,再经过铣棱去棱角。

  6、粗轧和精轧:

  铜杆连轧机为二辊悬臂式轧机,分粗轧和精轧两套机组。粗轧和精轧的轧辊平、立交替布置。粗轧机采用较大压力下量压下,起到细化晶粒的作用。精轧以保证铜杆的尺寸精度和表面光洁度。

  7、冷却:

  出连轧机的铜杆,进入一个约20米长,向上倾斜的冷却管中,铜杆在冷却管中受到微酸性的酒精溶液冷却、清洗去氧化皮并避免再次氧化。

  8、排线和出料:

  经过冷却清洗的铜杆由曲线辊道将铜杆从轧制线的水平位置换成与绕杆机垂直的位置,然后进入铜杆的后处理装置和绕杆机。铜杆在绕杆机内根据用户的要求绕成螺旋形打包入库。


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