無(wú)氧銅生產(chǎn)新工藝及設(shè)備

陳煥濤

摘 要：本文主要是介紹說(shuō)引入的無(wú)氧銅生產(chǎn)全新工藝和設(shè)備，并論述生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，以及所采用的主要設(shè)備。希望通過(guò)具體的討論，來(lái)進(jìn)一步的加強(qiáng)無(wú)氧銅生產(chǎn)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：無(wú)氧銅；生產(chǎn)工藝；熔化爐；鑄造爐

在對(duì)銅進(jìn)行生產(chǎn)期間，無(wú)氧銅生產(chǎn)屬于很難控制的一項(xiàng)，并且對(duì)設(shè)備以及具有很高的要求?，F(xiàn)在我國(guó)還不具備制作大型無(wú)氧銅的能力。所以一定要全面引進(jìn)無(wú)氧銅生產(chǎn)線，并進(jìn)行深入的研究，這樣一來(lái)就能夠提高我國(guó)銅加工的能力。

一 無(wú)氧銅的性能、用途以及生產(chǎn)工藝和特點(diǎn)

（一）無(wú)氧銅的性能和用途

由于我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)水平的提高，讓電力設(shè)施更加的完善。再這樣的情況下，對(duì)無(wú)氧銅也提出了更高的要求。而無(wú)論是導(dǎo)電排還是轉(zhuǎn)子線圈，都要使用非常多的無(wú)氧銅。所以，其已經(jīng)具備了非常好的市場(chǎng)前景。

無(wú)氧銅指的就是沒(méi)有氧或含氧成分不多的純銅，其并不具備無(wú)氧化亞銅，而且也不具有脫氧劑，通常情況下，和普通的紫銅相比，無(wú)氧銅里面的銅成分要高過(guò)99.95%，而在氧化量方面則要低過(guò)0.003%。此外，其特點(diǎn)在于具有很強(qiáng)的純度，以及非常少的含氧量。另外，還具備一定的導(dǎo)電性以及導(dǎo)熱性，其中導(dǎo)電率具有IACS100%以上。而從其他方面進(jìn)行分析的話還能夠了解到，無(wú)氧銅具備不錯(cuò)的抗氫脆性，同時(shí)還可以形成具備一定附著能力的氧化膜。而且期能夠受到電氣、電子領(lǐng)域的普遍青睞，和自身所具備的特點(diǎn)有著直接的關(guān)系，所以，在進(jìn)行銅加工的時(shí)候，怎樣加強(qiáng)對(duì)無(wú)氧銅的生產(chǎn)質(zhì)量則成為了一項(xiàng)重要的工作。

（二）無(wú)氧銅的生產(chǎn)工藝和特點(diǎn)

過(guò)去所采用的無(wú)氧化同生產(chǎn)工藝主要是運(yùn)用長(zhǎng)流槽，然后往里灌入一氧化碳，并對(duì)銅液里的氧做好還原工作。此工藝的缺陷之處在于要采用大量的設(shè)備，需要較多的占地面積，只適合在上世紀(jì)70年代使用。而所采用的全新無(wú)氧銅生產(chǎn)工藝主要采用的是精煉氣站，并和熔化爐進(jìn)行融合，然后采用一氧化碳來(lái)實(shí)現(xiàn)降低剩余氧含量的目標(biāo)。

熔化爐以及鑄造爐都配備了與其相符的精煉氣站。而且各個(gè)精煉氣站都能夠單獨(dú)運(yùn)用一氧化碳、氮?dú)獾?。用作在每個(gè)爐子的一氧化碳、氮?dú)獾牧髁慷寄軌虿扇∮行У臏y(cè)量。此外，精煉氣站還具有旁通閥，這樣一來(lái)就能夠使用氧氣來(lái)給清理管道。而且全部的介質(zhì)都具有單獨(dú)的壓力控制以及監(jiān)控設(shè)備，從而就得以在發(fā)生供氣故障的時(shí)候做到有效的預(yù)防。

二 提高無(wú)氧銅工藝的措施

（一）排除雜質(zhì)來(lái)源

若想確保無(wú)氧銅的工藝，那么就一定要采用合理的措施，來(lái)讓氧氣得到合理的清除。在選用原材料的時(shí)候，要以高品位為主要選用標(biāo)準(zhǔn)，也就是要確保材料可以滿足所規(guī)定的化學(xué)成分，陰極銅外表要具有光滑度。另外，還要對(duì)銅體附近的掛耳采取清理，這樣一來(lái)就能夠把原材料自身所具有的的雜物進(jìn)行徹底的清理。而在選用木炭的時(shí)候，最好采用煅燒木炭，而且在還沒(méi)有使用木炭的時(shí)候，要先做好加熱，并往爐膛里放入足夠的原料，再采用木炭來(lái)將其采取覆蓋，從而就得以避免雜質(zhì)的滲入。

（二）對(duì)熔鑄工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制

在給無(wú)氧銅采取鑄造期間，要掌控好鑄造的工藝參數(shù)，避免無(wú)氧銅在鑄造期間存在任何的問(wèn)題。在確保結(jié)晶器長(zhǎng)度能夠符合要求以后，還要維持好鑄造溫度、冷卻強(qiáng)度。通常情況下，在給無(wú)氧銅安次區(qū)鑄造期間，要將溫度控制在1120℃到1180℃的范圍，因?yàn)殂~液特別容易吸氣，所以不要太快或者太慢的給無(wú)氧銅采取鑄造，要是鑄造太快，那么就會(huì)造成銅水在還未凝固的時(shí)候就已經(jīng)觸摸，而要是太慢的話，那么就會(huì)造成銅體出現(xiàn)表面冷隔。

三 無(wú)氧銅生產(chǎn)設(shè)備

（一）工頻感應(yīng)熔化爐

感應(yīng)體、爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)、稱(chēng)重裝置等是熔化爐的主要構(gòu)成部分，而上爐主要是由爐門(mén)、爐體等所構(gòu)成。在爐膛當(dāng)中能夠裝有33噸的水，并可以對(duì)銅水進(jìn)行12噸的澆筑。

爐體為圓柱形，主要是由銅板與加強(qiáng)筋焊接而成。而爐體低的一側(cè)，則是用作與感應(yīng)體進(jìn)行銜接的矩形法蘭。在爐體的兩側(cè)則是用作與傾斜液壓缸進(jìn)行安設(shè)的支架；利用液壓缸轉(zhuǎn)動(dòng)爐體，來(lái)提升爐內(nèi)銅液面的高度，而銅水就會(huì)通過(guò)出口虹吸管流出。此外，還能夠采用液壓裝備傾斜爐體的方式來(lái)全面清理爐子。

重質(zhì)磚、保溫磚等材料共同組成了爐膛耐火材料。而在挑選耐火材料的時(shí)候，一定要通過(guò)準(zhǔn)備進(jìn)行融化的金屬的種類(lèi)以及鑄造溫度來(lái)挑選。爐體本就具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性，所以在使用耐火材料的時(shí)候能夠確保其具有安全性。

無(wú)氧銅生產(chǎn)線一共具有兩隔熔化爐，而每個(gè)熔化爐都安設(shè)了兩個(gè)感應(yīng)體，而且其功率能夠達(dá)到2400kw，總功率則為4800kw。爐子的熱量主要來(lái)自于感應(yīng)體，其主要是帶溶溝的外殼、經(jīng)過(guò)水冷卻的感應(yīng)線圈等所構(gòu)成的。如果感應(yīng)線圈和交流電源形成銜接，那么根據(jù)電磁感應(yīng)的原理來(lái)分析的話，就等同于二次側(cè)繞組的溶溝里的銅水會(huì)形成短路電流。短路電流在具備相當(dāng)程度電阻的溶溝金屬里會(huì)形成大量的熱能，它們會(huì)根據(jù)自然熱量來(lái)將電力學(xué)所形成的對(duì)流輸送進(jìn)爐膛的金屬當(dāng)中。

（二）工頻感應(yīng)鑄造爐

上爐體、爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)等是工頻感應(yīng)鑄造爐的主要構(gòu)成部分。其中，上爐體是由爐蓋、船形爐體等所構(gòu)成。在爐膛里能夠裝有20.5噸的銅水，并能夠?qū)︺~水進(jìn)行12噸的澆筑。感應(yīng)體的總功率能夠達(dá)到500kw，其中主要是由水冷法蘭、線圈等構(gòu)成。而燃燒氣則一共具有兩種，一種是用作預(yù)熱澆筑系統(tǒng)的石墨組件；而第二種則是安設(shè)于爐體上部，主要的作用是把爐膛里多出來(lái)的一氧化碳進(jìn)行清理。小車(chē)主要是利用15kw電機(jī)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并采用齒輪箱把動(dòng)力輸送進(jìn)兩個(gè)行走輪中，這樣一來(lái)就能夠進(jìn)行行走。把小車(chē)轉(zhuǎn)移到需要維修的位置中，這樣就能夠讓鑄造機(jī)結(jié)晶器部位的維修工作更加的方便。

工頻感應(yīng)鑄造爐前室的塞棒控制系統(tǒng)能夠替代金屬?gòu)那笆业借T造爐的銅液出口。利用調(diào)節(jié)棒傳動(dòng)設(shè)備來(lái)操控鑄造機(jī)結(jié)晶器里的金屬液面。結(jié)晶器里的液面高度主要是利用液位傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)合理的調(diào)節(jié)液位傳感器來(lái)讓塞棒得到升高或下降。而流動(dòng)速度的具體變動(dòng)，可以通過(guò)塞棒控制系統(tǒng)來(lái)采取合理的調(diào)試。

在熔化爐轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，一定要讓金屬液流動(dòng)速度與鑄造的溶液質(zhì)量能夠完美的契合。由于熔化爐里的金屬液具有滯后性，所以操作期間會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作延緩的情況，因此最好采用其他的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)試，這樣一來(lái)熔化爐才能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論，熔化爐的操作命令合理與否，要在經(jīng)過(guò)至少30秒的時(shí)間后才可以確立。這主要的原因在于，鑄造爐需要增減銅液量的信號(hào)，然后傳輸給熔化爐，而加料系統(tǒng)的加料速度至少要達(dá)到30秒。在加料系統(tǒng)調(diào)節(jié)工作結(jié)束以后，會(huì)以8t/h的速度對(duì)金屬進(jìn)行安裝，這樣一來(lái)鑄造爐內(nèi)的金屬液就會(huì)形成持續(xù)的液位。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)以上內(nèi)容我們能夠了解到，在生產(chǎn)期間，要根據(jù)合有關(guān)的規(guī)定，來(lái)有效的掌控鑄造溫度以及冷卻強(qiáng)度。此外，還要再熔鑄期間，要運(yùn)用完善的工頻感應(yīng)熔化爐以及工頻感應(yīng)鑄造爐，這樣一來(lái)就能夠提高無(wú)氧銅的生產(chǎn)效果。另外，有關(guān)企業(yè)還要提高對(duì)全新設(shè)備的研發(fā)力度，確保全新設(shè)備的結(jié)構(gòu)能夠具備一定的氣密性，這樣就能夠清理所具有的污染源，從而就能夠獲得符合質(zhì)量要求的無(wú)氧銅。

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