上引法生产无氧铜杆若干问题的讨论
上引法操作工艺守则
上引法无氧铜材连铸机组
工艺守则
一、主题内容与适用范围
本守则规定了上引法无氧铜材连铸工艺的材料准备、熔化炉(腔)、中间炉（腔）、保温炉(腔)操作；铸杆、收线、水系统、气源系统控制；安全生产要求及检验规范。
二、原材料、辅助材料技术要求
1.对原材料的技术要求：
1）对标准阴极铜技术要求：
由于上引法设备只进行熔化和铸造，因而不能对铜进行精炼，为了保证光亮无氧铜杆的质量，标准阴极铜应符合GB/T467-1997标准。
四、铸杆
1.结晶器准备
1)对新的和使用期超过半个月的结晶器，应进行检查，内管是否变形，密封圈是否已老化，污垢是否已清除，合格后进行水压试验，水压为1Mpa保持20分钟不漏水。1.8~2MPa保持10分钟，允许有轻微渗水。
2)准备装配石墨模时，应把结晶器内螺纹用标准丝锥，对丝牙回一遍，清除垃圾，把检验合格的石墨模，旋入结晶器，端面到位。
7)清灰工具必须涂上涂料，并烘干后使用，以防粘铜或铜液增铁。严禁将潮湿未烘干的工具浸入铜液，以免铜液爆炸，造成事故。
（1）涂料配方
石墨粉：25%～30%
水玻璃：5%
水：适量
（2）涂刷方法
当选用工具预热到150～200℃时将涂料涂刷或喷涂于用工具上，然后放于炉口烘干。
2.保温炉的操作
1)保温炉引杆腔铜液温度控制在：
若铜杆规格稍有改动，引速应作适当调整。
2)经常检查铜杆表面质量，观察结晶器、水套、线圈的进出水温度，及结晶器插入深度，液位跟踪系统工作状况，如遇异常情况，及时排除。
3)浮子要经常检查，随时调整。
五、收线
1.收线时将引锭头头部切除，将铜杆通过限位装置，穿过并夹紧收线导轮，引入收线盘内。
2.铜杆进入收线盘后，由于各铜杆之间有温度差异会产生弯曲，为保持排线整齐，可用木板轻轻拍齐。
铜母线生产的一种新工艺――上引轧拉法
铜母线生产的一种改进工艺――上引轧拉法铜母线的生产，传统的方法采用铸锭热轧法来进行，随着技术的进步和产品质量标准要求的提高，传统的生产方法表现出工艺水平落后，环境污染严重，生产效率低，合格品率低等很多缺点，不可避免将被淘汰。
目前，国外的厂家大都采用连续拉拔机拉制，生产出来的铜母线产品光亮如镜，国内产品是难以与之相比的。
但是，国内的生产厂家根据国情，不断地对铜母线的生产工艺进行了研究和改进。
96年，为了满足市场的需要，我公司拟建一条铜母线生产线，经过大量的考察分析，我们找到了一条既快又省的母线生产工艺流程，这就是上引轧拉法。
此前，我们有一套工艺已经成熟的裸铜扁线生产线，采用“上引法”生产出无氧圆铜杆，经过拉圆、压扁、制线等工序来完成铜扁线的生产。
根据铜扁线的生产原理，结合公司实际状况，在原有的连铸设备和退火设备的基础上，购置可逆式轧排机和拉排机各一套，即可完成铜母线生产的工艺流程配置，随后还可根据产品开发情况和工艺成熟程度添置其他有关设备。
我们通过这几年的深入实践，对上引轧拉法生产铜母线的优点，深有体会，对它的工艺特点，已经基本掌握。
下面，谈一谈在该工艺实践过程中的体会和理解。
一、上引轧拉法的优点：如图1和图2是两种生产方法的工艺流程图。
1、上引轧拉法生产坯料的方法采用目前处于世界领先地位的“上引连铸法”。
该方法生产出来的无氧坯料，晶体结构细密均匀，内部无气孔，没有氧化夹杂，外观表面光亮无缺陷，铸坯的机械性能和电性能均符合国标要求，稳定均匀，而传统热轧法生产出来的坯料表面氧化严重，废品率很高。
2、上引轧拉法相比于铸锭热轧法，从两种工艺流程图可以看出，上引轧拉法工艺流程短，取消热轧、酸洗以及扒皮等工序，设备结构紧凑，布局简单。
生产工序少，即工艺环节少，容易控制；减少了致废因素的积累，成品率提高，而且大大减轻了工人的劳动强度。
3、上引轧拉法生产灵活性大，规格品种各种各样，不仅能生产铜杆，还可生产各种有色金属及合金杆棒，甚至能生产管材以及各种型材，其产品可根据定额要求任意长度剪断（即提供大长度无焊接的线坯）。
无氧铜杆的生产方法
无氧铜杆的生产方法1、无氧铜杆的生产方法一：上铸法。
（1）OutoKumpu upcast上引法：（2）Rautomead法：2、无氧铜杆的生产方法二：浸涂法。
全铜网说，浸渍成形铸造，亦称浸涂成形铸造，是指通过对“种子杆”在熔体中浸渍而凝固成形的一种特种铸造方法。
无氧铜杆的生产方法基本工艺？无氧铜杆的生产方法基本工艺为熔炼、轧制和绕制成圆，在生产过程中需要气氛控制和气体保护、化学清洗等条件。
无氧铜杆的生产方法特点？见无氧铜杆的生产方法特点表Rautomead铸机截面图无氧铜杆的生产方法优势？性能优良，工艺先进，生产效率高并节约能源，不需酸洗。
此外，能减少加工工序，而且铜的损耗率低。
无氧铜杆的生产方法之冶金化学反应？1、阴极铜予处理阶段，阴极铜加入熔化炉前，如在预热炉热（700*c左右）。
此时铜板表面存在的胆矾和碱碳酸铜及水分发生离解和蒸发，其反应式如下CuSO4·5H2O→CuO+SO2↑+H2O↑CuCO3·Cu（OH）2250~270℃→CuCO3+CuO+H2O↑CuCO3560~600℃→CuO+CO2↑H2O(液)→H2O（汽）↑2、阴极铜加入炉内熔化，对浸涂法，铜板加入工频感应熔化炉内，熔体在电磁感应作用下不断运动，铜液中杂质元素间及碳层和保护氨气中的氢元素之间(一般木炭覆盖层厚100~150mm;炉内充入含有2%氢的氮气会发生一系列化学反应，如下4CuO1025℃→2Cu2O+O2↑4Cu+O2≡2Cu2OCu2O+Me←→MeO(造渣)+2Cu（Me—金属杂质）2Cu2O+Cu2S≡6Cu+SO2↑Cu2O+H2≡2Cu+HO2↑Cu2S+H2←→2Cu+H2S↑2Cu2O+C≡4Cu+CO2↑SO2+C≡S+CO2↑2Me+C≡2Me+CO2↑无氧铜杆无氧铜杆的生产方法之生产线参数?下面说的是浸涂法的生产线参数。
1、表格化：现场工艺控制。
现代化生产线的有效管理方法之一，是采取表格化的形式，实行现场工艺控制。
上引杆问题简析
上引法铸造原理：保温炉中的铜液通过结晶器液流孔注入结晶器，当上引杆伸向结晶器内时，由于引杆温度低，铜液在端部结晶凝固形成铜杆。
当引杆被向上牵引时，铜液不断地从液流孔注入结晶器、由于冷却水的作用，结晶不断实现，形成了连续的铜杆。
由此可见，上引法连铸过程中，金属是自上而下凝固的，所以形成的液穴位置与形状恰恰与一般的上口浇铸相反。
这是上引法连铸的特点。
上引法生产无氧铜杆的主要质量缺1、内部气孔、裂纹、结晶疏松在铜杆内部形成气孔、微裂纹和结晶疏松是上引法生产无氧铜杆过程中最常见的也是最主要的质量缺陷，气孔和疏松的产生是在结晶的过程中，氢从过饱和的溶液中析出并聚集而形成的。
由于上引铸造的特点是铜液自上而下的结晶，结晶前沿析出的气体无法逸出，含气量少时，析出的氢存在于晶界处形成疏松；含气量多时则聚集成气孔。
在结晶前沿析出的氢气又可还原Cu2O而生成水气泡，故此气孔和疏松是由氢气和水蒸气两者形成的。
它们都给正常生产及后道加工工序带来的危害也最大，是影响正常生产高质量无氧铜杆的关键因素。
根据生产实践分析，其原因主要来自于使用的电解铜原料和用作覆盖剂的木炭质量的影响。
1）原料的影响由于上引法生产无氧铜杆，只是将电解铜熔化后冷却结晶形成铜杆，无精炼去杂质过程。
所以，原料中杂质的混入对铜杆质量的影响很大。
电解铜清洗不净或在不良环境中存放时同过长．表面附着碱式碳酸铜及硫酸铜，将这样的电解铜加入熔炼炉中时，将发生化学反应生成氧化锕、二氧化硫、水、二氧化碳等物质：二氧化硫还会与铜液表面覆盖的木炭及一氧化碳气体等作用生成硫，硫与铜作用生成硫化铜。
此外，氧化铜还可与碳、一氧化碳作用生成氧化亚铜在这些复杂的化学反应的生成物中，水蒸汽、二氧化硫、硫化铜、氧化亚铜等都可使铜杆内产生气孔、结晶疏松或产生微裂纹。
其次是使用表面有铜豆的电解铜，其中含有较多的锑、铋、铅、碲等杂质。
这些杂质可与铜生成脆性化合物或共晶体而分布在铜的晶界上，严重影响铜杆的质量，甚至使铜杆开裂。
上引连铸的工作原理及影响因素分析
17电工材料2010N o.1上引连铸的工作原理及影响因素分析覃向忠,李镇鹏,刘辉(桂林金格电工电子材料科技有限公司,广西桂林541004)摘要:对用于生产金属或合金线材的上引连铸装置的工作原理及主要因素进行了分析,指出了影响上引连铸的关键因素,以期对实际生产有所帮助。
关键词:上引连铸;合金熔液;结晶器;固-液交界面中图分类号:TM205.1文献标志码:A文章编号:1671-8887(2010)01-0017-03Anal y sis of the Continuous U p Castin g Princi p leand the Aff ectin g FactorQ I N Xi a n g-z h o n g,L I Z he n-p e n g,L I U Hui(Guili n Coni nst Elect rical&Elect r onic Ma t eri al Co.L t d.,Guili n541004,Chi na) Abstract:The p ri nci p le of t he c o nti n uous u p casti n g e q ui p me nt w hic h ma n uf act ur es wi r ef r o m met al or all o y melt is i nt r oduce d.The mai n f act or t hat ma y i nf l ue nce t he q ualit y oft he c o nti n uous u p cast e d wi r e is a nal y ze d.K e y words:c o nti n uous u p casti n g;s ol uti o n of all o y;c o nti n uous casti n g m ol d;i nt e rf ace of t hes oli d a n d li q ui d1引言上引连铸是一种连续铸造的方法,其原理是利用金属熔液冷却结晶的机理,从熔融的金属或合金熔液中缓慢连续地抽出具有一定形状的固态金属线材、板材等。
无氧铜杆中氧含量的控制与精确测定
无氧铜杆中氧含量的控制与精确测定四川大学(成都 610065) 王 艳铜陵有色铜材厂(铜陵 244021) 王 琪摘要 分析了上引法生产无氧铜杆中氧的来源及氧含量的控制方法,研究了无氧铜杆中氧含量的精确测定,介绍了采用Leco公司RO-116测氧仪来测量无氧铜杆中氧含量的方法,讨论了试样表面的处理方法及分析条件对试验结果的影响,说明了精确测定氧含量对无氧铜杆生产的指导意义。
关键词 上引法;无氧铜杆;氧含量;测氧仪 “上引法”连铸系统生产无氧铜杆是芬兰奥托昆普公司于60年代末开发出来,并于1970年投入工业化生产的。
无氧铜杆系列产品是一种新型的导体用材料,由于“上引法”的独特加工工艺,使它具有纯度高、含氧量低、抗拉强度及延伸率高、电阻率低、导电率高,而且加工性能良好,短短几年的时间,就完全取代了普通电工用圆铜杆。
衡量无氧铜杆质量的指标主要有抗拉强度、延伸率、电阻率及导电率、氧含量及外观质量,其中氧含量是无氧铜杆的主要质量指标之一,一级无氧铜杆的氧含量不大于10ppm,二级无氧铜杆不大于20ppm,可见无氧铜杆对氧含量的要求很严。
如果氧含量过高,对产品的质量有下列影响:(1)它几乎不固溶于铜中,但能与铜生成Cu2O脆性相,形成Cu-Cu2O共晶体,以网状组织分布在晶界上,这种脆性相硬度高,在冷变形时将与铜基体脱离,导致铜杆的机械性能下降,在后续加工中容易造成断裂现象;(2)氧含量高还能导致无氧铜杆导电率下降,Cliver Peac 曾提出了下列计算公式:铜导电率(%I ACS)=102.14-01001338×[O2],公式中[O2]表示氧含量,单位ppm;(3)它容易引起氢气病。
所谓氢气病就是铜材在氢气中退火时产生裂纹或针状气泡,究其原因是铜中有氧,在氢气氛中退火时,氢能渗入铜的内部与氧化合形成水蒸汽,将铜胀裂,H2+Cu2O→2Cu+H2O(高压水蒸汽)。
据计算,氧含量为0101%的铜100克,它的体积是1112cm3,在氢气保护下800℃退火时,可产生14cm3的高压水蒸汽。
上引法无氧铜杆连铸机组常见电气故障分析及处理
上引法无氧铜杆连铸机组常见电气故障分析及处理作者：彭庆超来源：《中国科技纵横》2016年第01期【摘要】上引法无氧铜杆连铸机组因其能耗低、污染小，生产的铜杆质量好，而广泛的用于生产大长度光亮的无氧铜杆、无氧铜管以及无氧铜扁坯型材。
作者通过多年来对无氧铜杆连铸机组电气系统的维护保养实践，对该类设备的电气故障进行了归纳、分析，并提出了相应的检修方法，有效地保障了机组的安全、高效、低耗、环保和经济运行，对采用该类设备进行生产的企业具有重大参考、借鉴意义。
【关键词】无氧铜杆连铸机组上引连铸电气故障故障分析1引言上引连铸是一种连续铸造的方法，其原理是利用金属熔液冷却结晶的机理，从熔融的金属或合金熔液中缓慢连续地抽出具有一定形状的固态金属线材、板材等。
该方法广泛用于无氧铜杆的生产。
无氧铜杆连铸机组用于生产大长度光亮的无氧铜杆，大长度光亮的无氧铜管以及大长度光亮的无氧铜扁坯型材。
该机组可以直接从电解铜连续熔铸生产不同规格的杆材、管材、扁坯或其他异型材；与传统的铜锭压延生产黑铜杆相比，上引法无氧铜杆新工艺具有技术先进，产品质量好，单位能耗低，生产品种及规格灵活多样，适应性强，没有三废污染，投资少等特点。
2 上引法无氧铜杆连铸机组工作原理上引法无氧铜杆连铸机组（以下简称连铸机组）简称将电解铜经工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的木炭与空气隔绝（避免铜液氧化）经保温炉将铜液温度控制在1150°C±10°C，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆，最后经双头挠杆机等辅助设备装盘成产品。
3连铸机组结构组成该机组由工频感应炉、连铸机、导轮架、限位装置、双头挠杆机、水冷却系统、电气系统、加料系统以及测温系统等组成。
4 连铸机组常见电气故障分析及检修技术因作者长期从事连铸机组的电气系统的日常保养、维修工作，故本文重点对连铸机组的电气故障进行分析并阐述相应的检查、检修方法。
4.1水套、线圈堵塞故障分析：冷却水长时间循环使用，水内混入杂质，致使水套和线圈堵塞。
影响无氧铜生产质量的因素与控制措施
影响无氧铜生产质量的因素与控制措施0 前言无氧铜是一种高传导性纯铜, 在化学成分上具有纯度高, 杂质含量少, 尤其是含氧量很低的特点。
因此, 它具有优良的导电、导热性能, 导电率可高达102% IACS, 被广泛应用于电子、电讯行业。
目前, 随着我国在微电子和真空电子器件等高科技领域的发展, 市场对无氧铜材质提出的要求也越来越高。
然而, 国内无氧铜的生产和产品质量难于适应这一要求, 与工业发达国家相比仍存在一定差距, 主要表现在: 1)无氧铜的生产工艺和设备落后; 2)产品质量不稳定; 3)检测手段落后。
由于无氧铜材的质量主要由其化学成分及组织所决定, 因此, 控制好生产铸锭的熔铸工艺过程, 是保证无氧铜材质量的关键。
本文结合国内多数无氧铜生产企业的现状, 分析了生产过程中影响其质量的各种因素, 并探讨了控制和稳定无氧铜质量的措施。
1 影响无氧铜质量的主要因素影响无氧铜质量的因素主要有:杂质、氧及氢气。
在无氧铜材的国家质量标准(GB/T 5231-2001)中对Pb、Bi、Sb、Fe、Sn、P、S等有害杂质作了严格限制。
因为, 这些杂质会固溶于金属晶格中, 降低材料的导电、导热性能, 使无氧铜丧失其特有的品质。
其中过量的P还会影响材料的焊接性能, 导致真空电子器件泄漏。
氧在铜中主要以Cu2O形式存在于晶界处。
在氢气氛中加热时, 氢在高温下渗入晶界, 与Cu2O发生反应, 产生大量水蒸气, 使铜产生破裂, 出现所谓的'氢脆现象', 失去真空致密性。
因此, 含氧量是无氧铜最重要的性能指标之一, 必须对它进行严格控制。
另外, 溶解于铜液中的氢, 在金属凝固过程中, 因溶解度下降而向液相中排出, 引起液相中气体的不断富集, 当达到一定过饱和度时形成氢气泡, 或者与Cu2O发生反应生成水汽泡, 产生气孔缺陷。
2 无氧铜的生产方法与比较生产无氧铜主要采用两种方法:一是真空炉熔炼技术, 二是工频感应炉熔炼技术。
浅谈硫对无氧铜杆的质量影响和解决对策
１ 引言
江铜 集 团铜 材 有 限 公 司 于 ２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代 初 期， 引进上 引连 铸生 产线 ， 开发 上引无 氧 铜杆产 品作 为 铜 细 线 生 产 原 料 。早 期 ， 生产直径为 ￣ ｂ ２ Ｏ ｍ ｍ 连 铸无 氧铜 杆 并 通 过 冷 轧 法 加 工 成 直 径 为 ６ ７ ． ２ ｍ ｍ 的硬态无 氧铜 杆 ， 再 经 过大 拉 、 中拉 、 小 拉 拉 拔 加 工 成 各规格 铜 细线 。 随着 电气 控制 技 术 的不 断 进 步 ，
ｐ ａ ｃ ｔ ｌ ａ ｗ ｏ ｆ ｎ ｏ ｎ—ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｉ ｆ ｕ ｓ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ０． ０ ０１ ５ ％ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｔ ｈ ｏ ｄ ｅ ｓ ａ ｓ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｎ ｏ ｎ—ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ，ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ ｂ ｉｔ ｒ ｔ ｌ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ａ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｈ ａ ｐ ｐ ｅ ｎ ｅ ｄ ｄ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ｄ ｒ ａ ｗ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｎ ｏ ｎ—ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｍｐ ｏｖ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ； ｈ ａ ｒ ｍｆ ｕ ｌ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｔ ｏ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｗ ａ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｏｄ ｒ Ｂｒ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｗ ａ ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ，ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｗｉ ｒ ｅ Ｓ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｒ ａ ｔ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｕ ｐ—ｄ ｒ ａ ｗｉ ｎ ｇ ；ｎ ｏ ｎ—ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｒ ｏ ｄ；ｓ ｕ ｆ ｌ ｕ ｒ ；ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ；ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ
上引法生产无氧铜杆若干问题的讨论
沟式感应器的工作原理如一台带短路次 级线圈的变压器, 初级线圈是一组绕着铁芯 缠绕的多匝线圈, 而线圈四周为熔沟里的熔 融金属作为次级线圈, 熔化或保温金属是产 生于熔沟内的有功功率。
引 言
近年来, 我国有线电视网络的建设发展 迅猛, 普及率不断提高。有线电视系统的传播 质量在很大程度上取决于系统传输线即电视 电缆的质量。
电视电缆的结构型式, 国外已由第一代 的实芯聚乙烯绝缘同轴结构迅速发展为 70 年代第四代的气体 (物理) 发泡聚乙烯绝缘结 构。 我国在 80 年代以前, 电视电缆的结构型 式也由第一代实芯聚乙烯绝缘发展为第二代
量及对石墨模使用不利; 温度过低金属粘度
大, 流动性差, 容易产生裂纹。 一般说在保证 铸杆质量下采取较低温度生产, 在实际生产
中温度偏低到 1140°C 下易产生铸杆裂纹, 而 偶尔温升到 1160°C 也未发现铸杆裂纹及氧 化。而我们在生产上都可以控制在 1150°C± 5°C, 多年生产经验证明这是最佳生产温度。
退火。
一次冷却区是铜液与石墨模接触而产生
热传导, 由水冷却将热量带走, 因此接触面越 大冷却效果越好。 接触紧密及接触均匀也是
很重要的。 结晶管及石墨模除加工精度有要
求外, 还应该涂上高温润滑脂, 这样既易于折
卸石墨模具又可改良其热传导效果。
温度对于铸杆也很重要, 温度高会使晶
粒粗化, 引出的杆易氧化, 还会增加金属含氧
一个好熔沟可使用很长时间, 但要在各 方面都要加以注意才能达到。 除了上述感应 器的制备烧结外, 在运行中如原材料由电解 铜板带入的硫酸铜、氧化铜、碳酸铜、其他杂 质及夹杂物都是引起腐蚀炉衬及堵塞熔沟的 原因。 熔沟的堵塞除了杂质形成高熔点的氧 化物外还有被冲涮出来的内衬材料或炉渣的 粘附, 因此电解铜板的质量是十分重要的。
上引法无氧铜杆生产线项目可行性研究报告
上引法无氧铜杆生产线项目可行性研究报告第一章概况项目名称：上引法无氧铜杆。
建设单位：法定代表人：项目负责人：第一节项目介绍一、15万吨上引法无氧铜杆生产线项目简介上引法无氧铜杆生产线新技术是近年来国内引进、消化国际先进科技成果，改进、创新的一项成熟工业技术；与传统连铸连轧、水平连铸连轧等铜杆制备技术比较，具有产量高、质量稳定、能耗低、无环境污染等优势；其中单位能耗与生产线设计规模密切相关，合理的生产线设计规模为每条线年产吨。
上引法无氧铜杆主要用途包括：纯铜线（电线、电缆、电话线、电脑线）、铜合金线（汽车配线、高架电缆）、铜制品（机械类铜轴/铜套/封管/阀门、配件类铜管接头/弯头）、电子产品类（原器件、焊接件）等工业领域。
上引法无氧铜杆制备的核心技术是连铸机组，由组合式连体炉、连铸机、速度控制器、收线机、水冷却系统、测温系统、电控系统等组成。
上引法无氧铜杆工艺流程示意图二、股东构成有限公司独资设立，投资总额万元，注册金额万元。
三、组织机构根据现代企业制度的要求，结合生产经营需要，公司实行董事会领导下的总经理负责制，设置销售部、生产部、办公室、技术部等部门。
公司建立了安全生产、质量、财务、人力资源等各项管理制度，实行规范化管理。
四、管理团队公司主要管理团队人员构成如下：1、企业负责人：2、总经理：3、工程负责人：4、财务负责人：五、生产能力项目建成后主导产品为无氧光亮铜杆，投产后预计年产15万吨。
第二节项目背景上引法无氧铜杆生产线新技术是国内近年来引进、消化国际先进科技成果基础上，进一步改进、创新的一项成熟工艺技术；与目前国内传统的铜杆制备技术比较，上引法无氧铜杆生产线新技术优势如下：1 与传统的连铸连轧技术比较：连铸连轧法产品品质低，多为低氧铜杆，且生产时环境污染，提高产量时产品规格调整难度较大；2 与传统的水平连铸连轧法比较：产品品种局限性较大，通常水平连铸连轧法只适用于生产铜合金杆；3 与国际上先进的浸涂法比较，浸涂法设备投资大、生产技术要求高，通常在发达国家生产。
上引连铸生产铜镁合金铸造缺陷分析与控制
上引连铸生产铜镁合金铸造缺陷分析与控制作者：吴斌杜春雷聂杨凯来源：《科技资讯》 2012年第11期吴斌杜春雷聂杨凯(江苏藤仓亨通光电有限公司江苏苏州 215234)摘要:上引连铸生产铜镁合金接触线的工艺中,镁含量波动、断杆及裂纹等铸造缺陷制约着接触线产品质量的提高。
通过对上引连铸过程中镁含量变化规律及断杆、裂纹的特征和产生原因的分析,提出了相关的工艺措施,有效的解决了镁含量波动问题,减少了断杆和裂纹杆的发生几率,提高了产品合格率。
关键词:上引连铸铜镁合金接触线中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0071-02我国电气化铁路向高速(200～400km/h)发展是必然趋势,高速电车线要求在保持较高电导率的前提下,要大幅度提高电车线的抗拉强度。
国内外在高速电气化铁路主要采用铜镁、铜(或铜合金)包钢[1]和铜铬锆等电车线,目前,国内铜铬锆接触线的研究已非常先进,但由于受生产条件及工艺的限制,铜铬锆接触线尚处于试制品阶段,开通运行的高速铁路上普遍采用铜镁合金接触线。
镁的结构及特性决定具有强氧化性,极易烧损,在制作铜镁合金的大规模生产中是难于连续稳定控制的元素,所以在生产中控制镁的烧损、偏析、夹杂,保证成分和组织均匀是关键所在。
本文研究分析了上引连铸生产铜镁合金过程中的缺陷及镁含量控制方法,确保了铜镁合金的稳定性,对生产出高稳定性、高质量的铜镁合金接触线具有重要意义。
1 上引连铸生产铜镁合金生产线在上引炉中,铜液的熔炼和铸杆,都是在隔绝空气的条件下完成的,因而得到的杆坯属于无氧杆(含氧量小于0．0010％)。
无氧铜杆坯品质纯净,具有高导电、高塑性的优点。
由此种杆坯制造成的接触线耐反复弯曲性能好,不会发生脆性断裂,适合各种铜及铜合金接触线坯杆的冶炼、铸造,国内多家高铁接触线生产厂家均采用上引连铸机生产铜镁合金杆。
铸杆品质的优劣直接决定成品接触线的优劣,因此,接触线的杆坯的制造工艺对接触线的性能、品质有决定性的作用。
浅析上引法无氧铜杆气孔的成因及消除
浅析上引法无氧铜杆气孔的成因及消除朵智自1998年起我公司熔压分厂先后上了三条国产上引法φ8.0无氧铜杆连铸机组生产线以来，既显示了它的优点：设备简单、易常握、节能环保、铜损耗低、产量稳定，一般情况下质量能满足生产要求；但也发现了它的不足：用料精要求高，且熔炼过程不能减少杂质含量，产品质量不稳定。
由于影响铜杆质量的因素很多，在生产中如果稍有疏忽，铜杆就会发生断裂。
表面粗糙、空心、组织疏松、结晶不均匀、夹杂和表面氧化等缺陷，造成杆线报废又重新回炉，使生产成本上升，经济效益下降。
特别是铜杆气孔问题，一直困扰着生产、使用部门。
因此研究铜杆气孔的成因和消除已成为一个重要课题，本文对此作一探讨。
一、原材料的影响1、阴极电解铜电解铜质量的好坏是生产合格无氧铜杆最关键因素，按生产工艺规定：用于制造无氧铜杆的铜板必须符合GB/T467-1997标准中规定的一号阴极铜的技术要求。
若铜板表面有铜豆（含S、H）和铜绿（CuSO4·5H2O），铜板在熔炼过程中，随温度的升高会分解出H2和O2及S并大量溶解在铜液中，在结晶成杆时又会析出形成气孔。
因此，低于此标准的电解铜都不能投料生产。
2、回炉废铜线对于本厂生产造成的废铜线，在熔炼入炉前必须将附带的橡皮、塑料、纸、镀银铜线、镀锡铜线、钢丝和铝线以及其它夹杂物质挑拣干净。
因为熔炼过程本身不能减少杂质含量，所以废铜线入炉前必须干燥、洁净，其表面不得附着油、乳液、水份，有油污的要挑拣除掉，有水份的一定要烘干后再入炉，否则不洁废铜杆入炉熔炼产生的有害杂质和气体一旦溶入铜液后，会导致结晶的铜杆电阻率超标，析出的气体形成“空心”杆或缩孔。
二、覆盖剂的影响现用覆盖剂为木炭，覆盖在熔炉内铜液表面，主要被用来还原脱气，除掉铜液中的氧，木炭和氧结合生成氧化碳，变成气体排除，而达到除氧的目的，同时木炭还具有隔离空气和保温的作用，避免铜液从空气中吸氧和氢。
但若木炭质量差且潮湿，未烘烤入炉，会使木炭中的氢和氧等有害物质进入铜液，会使铜杆产生气孔，因此木炭的质量必须符合生产工艺规定，木炭入炉之前必须经过粒度选择，净化再进行烘烤备用。
铜线杆质量影响因素浅谈
铜线杆质量影响因素浅谈从20世纪初开始，我国电线电缆行业迅速发展，铜线杆的需求急剧增长。
而铜线杆质量的保证成了最为关键的因素，以下从铜线杆中杂质、氧成分、表面质量、稀土作用等方面进行铜线杆质量的影响因素讨论，从而找出可以改进的方法提高铜线杆质量。
一、杂质元素的影响杂质元素对铜线杆的影响很大，纯铜中的杂质元素大致可分为：固溶于铜的杂质元素、很少固溶于铜与铜形成低熔点共晶的杂质元素和几乎不溶干铜与铜形成离熔点脆性化合物的杂质元素三类。
固溶于铜的杂质元素。
此类杂质元素在允许的含量范围内，能溶于铜中形成固溶体。
主要有：铝、铁、镍、锡、锌、银、镉、磷等，以磷为例，该杂质元素在铜中的溶解度随温度的下降而降低，它对铜的机械性能特别是对铜的焊接性能有良好的影响，作为脱氧剂提高铜液的流动性，会降低铜的导电导热性，过量的磷会造成冷脆。
总体而言这类杂质元素对金属加工性能无太大影响，能略微提高铜的硬度，但导电、导热性有所降低。
很少固溶于铜与铜形成低熔点共晶的杂质元素。
此类杂质元素与铜形成低熔点共晶或者与铜形成脆性化合物分布于晶界。
主要有：铋、铅、硒、碲、锑，它们在冷凝时分布于晶界，使铜在热加工时产生严重的破裂，是铜线杆产生质量问题的主要原因。
以铅、铋、硒、碲为例：铅：在铜中的溶解度很小，在800℃时溶解0.04%，在300℃时溶解0.02%。
铅呈黑色颗粒状分布在晶界上，热加工时铅先熔化，使金属颗粒之间的结合力受到破坏，造成“热脆”，从而在轧制和以后的拉伸过程中易产生裂纹和断裂。
所以铅的质量分数控制在(50～500 )×10-6。
硒：在铜中基本不溶，冷凝时与铜形成脆性化合物Cu2Se，且分布在晶界上，热轧过程中易使铜杆产生表面裂纹，深拉伸过程中易产生断裂。
碲：在铜中基本不溶，冷凝时与铜形成脆性化合物Cu2Te，且分布在晶界上，热轧过程中易使铜杆产生表面裂纹，深拉伸过程中易产生断裂。
铋、：在铜中溶解度很小，在800℃时溶解0.01 %，在300℃时仅融解0.000 1 %。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1999 年 4 月
新型电视电缆——物理发泡同轴电缆的综述
麻银谦
(江西电线电缆总厂, 江西 吉安 243000)
摘要: 本文对国内外物理发泡同轴电缆品种, 结构和性能进行了较详细综述, 并对国产物
理发泡同轴电缆存在问题进行了讨论。 关键词: 物理发泡同轴电缆; 品种; 结构; 性能; 综述
·24·
图 2 感应器焙烧升温曲线
熔沟产生裂缝, 影响使用寿命。 在烧结中还应注意铜熔沟模有断开的可
能。铜熔沟一般为铸造件, 铸件在冷却至室温 时还存在残余应力, 因此在熔沟烧结过程中 熔沟板和捣固料的膨胀等复杂条件下, 在一 定温度范围内熔沟的应力可能将本身拉断。 因此必须严格按规定的升温曲线进行升温。
粗大的组织, 但正如上所述这样的结晶不会
改变无氧铜优良性质。
质量问题是生产厂及用户最关心的问
题, 除上述控制铸造温度外, 再对原材料及含 氧问题分析。
( 1) 原材料在熔化炉中熔化, 在理论上 可能发生下列反应:
4C uo
2Cu2+ O 2↑
4Cu+ O 2 2Cu2O
Cu2O + M e 2Cu2O + C
1. 1～ 2. 5 mm , 供用户拉制≤0. 035 mm 微细线。 目前常州、铜陵、石家庄等地生产微 细的用户都使用我公司生产的无氧铜线。
由于坚持对原材料质量严格要求及执行 严格的工艺纪律, 所以在 1990 年我公司产品 获得国家质量奖, 1997 年又获广东省第一批 名牌产品。
后再装熔沟。 装的时候要注意做到铜熔沟模
内圆心与一次线圈圆心相合, 调整好后即可 进行捣固。捣固是用电动振动器分层进行, 每
层 加入约 6 cm 厚石英砂。 石英砂是配入 1. 2% 硼酸经充分搅拌再用。在倒入每层石英 后先用特制工具以人工擀紧再以电动振捣器
进行捣固, 振捣至压缩比为 1. 2～ 1. 3, 然后 再进行第二层捣固。 捣固的好坏关系到感应
的化学发泡聚乙烯绝缘及第三代的纵孔聚乙 烯绝缘同轴电缆, 但属第四代的物理发泡聚 乙烯绝缘同轴电缆在国内尚属空白, 因而在 有线电视系统中, 干线、支线用同轴电缆不得 不花高价进口物理发泡同轴电缆。
物理发泡同轴电缆从其结构型式和产品 性能与实芯聚乙烯, 化学发泡聚乙烯和纵孔 聚乙烯绝缘同轴电缆相比, 具有优良的高频 性能, 衰减低, 性能稳定, 防水防朝和弯曲性 好, 使用寿命长等优点。研制开发物理发泡同 轴电缆的关键是如何掌握聚乙烯绝缘气体发
器使用寿命, 要均匀捣固, 保证压缩比。 在捣 固中不要让杂物混在捣固料中, 如包水套的
·23·
1999 年第 2 期
电 线 电 缆
1999 年 4 月
绝缘料, 包熔沟板的胶纸等, 否则会造成烧结 死角, 容易发生漏铜。要特别注意熔沟与水套 处的捣固, 该处是最容易混入杂物的地方, 而 恰恰又是受到熔融金属的冲刷、腐蚀和不同 程度的冷却交替变化等恶劣条件运行的地 方。 最常出现的是被冲刷腐蚀而使熔沟整体 增大。图 1 为使用了 21 个月因水套漏水被迫 拆下的已凝固的熔化炉熔沟。 从图 1 中可见 熔沟截面增大了, 说明了熔沟冲刷腐蚀, 以及 高熔点杂质等在熔沟局部地方所造成的局部 截面减少, 甚至堵塞, 这种情况往往是同时发 生的, 对熔沟截面小的保温炉除受冲刷造成 整体截面增大外, 局部堵塞的倾向更大。
35 m in 左右, 这个时间应该是还原过程, 而 不可能有较多的氧化造渣。 这说明了电解铜 板必须是优质的, 不能指望铜液在熔化炉熔 化后会将铜杆质量提高。相反, 加上人为如工 具等的污染只能在熔化后增加杂质含量。 可 以说用紫杂铜也能生产出一级铜杆那是不可 能的。因此我们对电解板要求十分严格, 每批 电解板都要通过光谱分析及外观质量检验。
1999 年第 2 期
电 线 电 缆
1999 年 4 月
图3
凝固过程往往是外生凝固与内生凝固同 时发生, 亦即在过冷金属液中生核成长过程, 而这决定于过冷度。 而外生过程是液态金属 在冷却面上生核, 这种凝固速度就决定于热 传导速度。从图 4 可见, 其冷凝情况与半连续 铸造相仿, 只是刚好倒置。其冷凝过程亦有内 生凝固也有外生凝固, 其冷却面为铜液与石 墨模的接触面。从金相图看, 其结晶为粗大柱 状晶, 从结晶器的结构及结晶条件看, 其冷却 强度不会变。
M eO + 2Cu 4Cu+ CO 2↑
M eO + C M e+ CO 2 如认为在熔化炉中会进行完全的冶金过程是
不现实的, 试想在木炭严密复盖下在 CO 保 护下怎样发生氧化还原过程: 在熔化率 1. 6
t h, 而每次向保温炉输送铜液时间周期为
·25·
1999 年第 2 期
电 线 电 缆
199上引法生产无氧铜杆若干问题的讨论
梁志海
(广东电工公司, 广东 佛山 528000)
摘要: 通过“上引法”生产无氧铜杆多年实践经验, 对无氧铜杆生产中的若干问题: 沟式感
应炉设计与炉令提高; 铜杆质量影响的因素分析等进行较详细地论述。 关键词: 上引法; 无氧铜杆; 沟式感应炉; 铜杆质量影响因素
(2) 无氧铜在无氧的工艺条件下生产的 铜杆是光亮杆, 其残留的氧化层都是小于 10- 4 mm , 而在内部结构的金相检查中基本 找不到氧, 这是优质无氧铜杆的重要标志。因 此在生产过程中控制好含氧量是生产优化无 氧铜杆的重要条件。
在低氧含量时杂质对铜的影响很明显, 而在含氧较高时能将杂质变成对电导率无害 或影响很小的氧化物。 例如黑铜杆的总杂质
图 4
对纯金属而言, 冷却速度越大则柱状结 晶越细, 组织越密实。快速凝固工艺有很大优 点, 如细化铸造微观组织, 改善偏折状况, 获 得较高性能材料等, 而在上引法中是难以达 到的。但尽管无氧铜结晶粗大 (上引法) , 但实 际上其延伸率非常好, 甚至可从 14. 4 mm 铸件杆拉制到 0. 1 mm 线, 而且无须中间
延长感应器使用时间是提高生产率, 降 低成本的重要因素, 因此感应器的制备很重 要, 下面简介感应器制备的几个注意问题:
(1) 熔沟的准备。 无论是熔化炉或是保
温炉 (用湿料而采用木模熔沟除外) , 其铜熔 沟板应以纱布及少灰胶纸包上一层, 目的是 作为铜熔沟受热膨胀的缓冲层, 避免熔沟受
热变形而堵塞。
( 2) 感应器的捣固料石英粒度的配比。 石英为非吸湿性材料, 一般含水率都在0. 1% 以下, 无需烘焙。这些散料粒度配比对捣后的 密度及气孔率影响很大。 因此要得到高的填
充率就必须配制各种粒度捣固料, 我们曾以
筛选办法实测进口捣固料的粒度配比如下:
粒度 配比
mm (% )
0.
1～ 0. 12, 5
一个好熔沟可使用很长时间, 但要在各 方面都要加以注意才能达到。 除了上述感应 器的制备烧结外, 在运行中如原材料由电解 铜板带入的硫酸铜、氧化铜、碳酸铜、其他杂 质及夹杂物都是引起腐蚀炉衬及堵塞熔沟的 原因。 熔沟的堵塞除了杂质形成高熔点的氧 化物外还有被冲涮出来的内衬材料或炉渣的 粘附, 因此电解铜板的质量是十分重要的。
·26·
含量比无氧铜高出几倍情况下, 其电导率绝 不比无氧铜杆低, 因此反过来又说明上引法 生产无氧铜杆对电解板的要求是高的。
无氧铜具有十分良好的机械物理性能, 具有极好的电导率, 与低氧铜相比具有加工 硬化迟缓, 能承受更大变形, 冲击试验为韧性 断口, 展延性好, 金属疲劳强度也高于低氧铜 等。近几年微细及超微细线用量大增, 而无氧 铜由于其展延性好, 拉伸断面缩减率高, 非常 适合拉制微细线。 我公司生产的无氧铜线为
0.
12～ 0. 40
17,
1～ 3, 34
3～ 7 21
由于设备问题只做了四级筛选, 但可以认为
这种粒度的配比可能得到较大密度的捣固
料, 经烧结后其致密度高、气孔率低、抗裂、抗 蚀、抗机械冲击好, 实际使用寿命都在三年, 熔化炉则更长一些。
( 3) 感应器准备好后再装熔沟板, 当然
应在各规定需检测绝缘的地方认真检测合格
感应器因熔沟的横截面积变化和熔沟与 初级线圈的径向距离均会影响其电阻及电 感, 从而可计算出其电阻, 电感值。 各种容量 不同的感应器有自己的特性图。 从特性图的 变化可知道熔沟堵塞或腐蚀扩大情况, 从而 可以采取相应措施疏通熔沟或拆换感应器。
引 杆
引杆实际是向上连续铸造, 铜液通过结 晶管的石墨模向上拔出铸杆, 石墨模与冷却 器以罗纹形式连接, 铜液在石墨模内凝固而 被引出。从图 3 可见, 一次冷却区是热传导方 式通过结晶器内铜液与石墨模接触面传导, 当铸杆离开一次冷却区后即以辐射方式向管 内空间处散发, 经辐射散射而被水冷套的水 带走。
退火。
一次冷却区是铜液与石墨模接触而产生
热传导, 由水冷却将热量带走, 因此接触面越 大冷却效果越好。 接触紧密及接触均匀也是
很重要的。 结晶管及石墨模除加工精度有要
求外, 还应该涂上高温润滑脂, 这样既易于折
卸石墨模具又可改良其热传导效果。
温度对于铸杆也很重要, 温度高会使晶
粒粗化, 引出的杆易氧化, 还会增加金属含氧
量及对石墨模使用不利; 温度过低金属粘度
大, 流动性差, 容易产生裂纹。 一般说在保证 铸杆质量下采取较低温度生产, 在实际生产
中温度偏低到 1140°C 下易产生铸杆裂纹, 而 偶尔温升到 1160°C 也未发现铸杆裂纹及氧 化。而我们在生产上都可以控制在 1150°C± 5°C, 多年生产经验证明这是最佳生产温度。