上引法连铸的工艺与设备1

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上引法无氧铜杆工艺

上引法无氧铜杆工艺

上引法无氧铜杆工艺随着工业的发展,铜杆作为一种重要的电气导体材料,应用范围越来越广泛。

在电力、通讯、航空航天等领域,铜杆都扮演着不可或缺的角色。

而在铜杆的生产过程中,无氧铜杆的生产工艺尤为重要。

无氧铜杆是指不含氧化铜的铜杆,其电导率、延展性和强度等性能都比普通铜杆优异。

无氧铜杆的生产工艺主要有两种,一种是连铸法,另一种是上引法。

本文将介绍上引法无氧铜杆的生产工艺。

上引法无氧铜杆工艺是在真空或惰性气氛下进行的一种铜杆生产工艺。

其特点是熔化铜材后通过铜杆上引的方式进行成杆。

这种工艺可以避免铜杆表面氧化,保证铜杆的纯度和性能。

工艺流程如下:1.原材料准备:选择高纯度的电解铜作为原材料,并进行化验检测,确保其化学成分符合要求。

2.熔炼:将原材料放入熔炉中进行熔炼。

熔炉采用电炉或气炉,熔化温度一般在1100℃左右。

在熔炼过程中,要注意控制熔炉内部的气氛,避免铜材表面氧化。

3.上引成杆:将熔化的铜液通过铜杆上引的方式进行成杆。

上引成杆一般采用真空或惰性气氛,以保证铜杆表面不受氧化影响。

在上引成杆的过程中,要注意控制成杆速度和杆径,以保证铜杆的质量和性能。

4.拉拔:将成杆的铜杆进行拉拔,以达到所需的直径和长度。

拉拔过程中,要注意控制拉拔速度和拉拔力度,以保证铜杆的延展性和强度。

5.清洗和包装:将拉拔好的铜杆进行清洗和包装,以保证铜杆表面干净无污染,并防止铜杆在运输和储存过程中受到损坏。

上引法无氧铜杆工艺具有以下优点:1.生产出的铜杆纯度高,性能优异。

2.工艺流程简单,易于控制。

3.生产效率高,能够满足大规模生产的需求。

4.铜杆表面干净无污染,不会对后续加工和使用产生影响。

总之,上引法无氧铜杆工艺是一种优异的铜杆生产工艺。

它可以生产出高纯度、高性能的无氧铜杆,广泛应用于电力、通讯、航空航天等领域。

在实际生产中,要注意控制工艺参数和操作技术,以保证铜杆的质量和性能。

无氧铜生产工艺流程.

无氧铜生产工艺流程.

第四章工艺技术方案4.1工艺技术方案本项目采用的原材料为含铜量99%的电解铜,选用目前国内先进的蓄热式熔化炉和中频炉,用上引法连铸工艺方法生产氧的含量不大于0.02%,杂质总含量不大于0.05%,含铜量99.5%以上无氧铜杆。

4.2工艺流程简述1、生产准备本项目使用的电解铜在江西省内购买。

图4-1 项目生产工艺流程图2、上引法连铸工艺流程本项目采用上引法连铸工艺生产无氧铜杆。

上引法连铸铜杆的基本特点是“无氧”,即氧含量在10ppm以下。

上引法与连铸连轧和浸涂法相比,其特点是:1)由于拉扎工艺和铸造工艺不是连续的,拉扎是在常温下进行的,不需要气体保护,钢材也不会被氧化。

因此设备投资小,厂房布置也灵活。

2)单机产量变化范围大,年产量可以从几百吨到几万吨,可供不同规模的厂家选用不同型号的上引机组。

此外,由于连铸机是多头的,可以很容易的通过改变铸造规格(铸杆直径),来改变单位时间的产量,因此其产量可视原材料的供应情况和产品的需求情况来确定,便于组织生产、节约能源。

3)只需更换结晶器和改变石墨模的形状,即可生产铜管、铜排等异型铜材,并可在同一机器上上产不同规格、品种的铜材,灵活机动,这是上引法的中最大特点。

上引法连铸工艺流程:原料通过加料机加入融化炉进行熔化、氧化、扒渣处理后,熔融的铜液经过一段时间的静置还原脱氧并达到一定的温度后,通过有CO气体保护的流槽经过渡腔(铜液在此进一步还原脱氧、清除渣质),进而平稳的流入中频炉保温静置,铜液的温度由热电偶测量,温度值由仪表显示,温度控制在1150℃±10℃。

连铸机固定于中频保温炉的上方,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。

⑴加料:原料一般用加料机加入,炉头多加、炉尾少加。

加冷料时要使铜料距炉顶及烟道口有一定距离,以保证燃料燃烧和炉气流动的顺畅。

加料时要保证炉膛有足够高的温度,一般应达到1300℃以上,炉内应保证零压或微负压。

上引法操作工艺守则

上引法操作工艺守则
培训资料
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。

无氧铜生产工艺流程

无氧铜生产工艺流程

第四章工艺技术方案4.1 工艺技术方案本项目采用的原材料为含铜量99%的电解铜,选用目前国内先进的蓄热式熔化炉和中频炉,用上引法连铸工艺方法生产氧的含量不大于0.02%,杂质总含量不大于0.05%,含铜量99.5%以上无氧铜杆。

4.2 工艺流程简述1、生产准备本项目使用的电解铜在江西省内购买2、上引法连铸工艺流程本项目采用上引法连铸工艺生产无氧铜杆。

上引法连铸铜杆的基氧气烟囱图4-1 项目生产工艺流程图电解铜原料准备合格原料重油烟 1气-喷雾冷却-布袋收尘烟 尘中频炉烟气大气熔剂(副产还原脱氧、保温熔化炉结晶出杆 装盘无氧铜杆(外本特点是“无氧”,即氧含量在10pp m以下。

上引法与连铸连轧和浸涂法相比,其特点是:1)由于拉扎工艺和铸造工艺不是连续的,拉扎是在常温下进行的,不需要气体保护,钢材也不会被氧化。

因此设备投资小,厂房布置也灵活。

2)单机产量变化范围大,年产量可以从几百吨到几万吨,可供不同规模的厂家选用不同型号的上引机组。

此外,由于连铸机是多头的,可以很容易的通过改变铸造规格(铸杆直径),来改变单位时间的产量,因此其产量可视原材料的供应情况和产品的需求情况来确定,便于组织生产、节约能源。

3)只需更换结晶器和改变石墨模的形状,即可生产铜管、铜排等异型铜材,并可在同一机器上上产不同规格、品种的铜材,灵活机动,这是上引法的中最大特点。

上引法连铸工艺流程:原料通过加料机加入融化炉进行熔化、氧化、扒渣处理后,熔融的铜液经过一段时间的静置还原脱氧并达到一定的温度后,通过有CO气体保护的流槽经过渡腔(铜液在此进一步还原脱氧、清除渣质),进而平稳的流入中频炉保温静置,铜液的温度由热电偶测量,温度值由仪表显示,温度控制在1150C 土10C。

连铸机固定于中频保温炉的上方,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。

⑴加料:原料一般用加料机加入,炉头多加、炉尾少加。

上引法操作工艺守则

上引法操作工艺守则

上引法操作工艺守则培训资料一、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。

Cu+Ag不少于99.95。

2) 对光亮废电线电缆、铜米的技术要求:(1)必须光亮,不能有氧化物、塑胶、铁、锡、铝等其它杂质。

(2)光亮废电线电缆必须打包压成块。

2. 对辅助材料的技术要求:1 ) 木炭:作熔化炉或保温炉的液面覆盖之用,要求用优质白木炭(称钢炭、犁炭)其技术要求如下:含水量:0.5,1%其它挥发物:?5% ,不允许含硫、铁以及未锻烧过的木块木炭粒度:30,70mm。

2 ) 石墨鳞片:作保温炉液面覆盖用。

型号:3299粒度要求:32目?1?质量要求:天然石墨鳞片3. 对冷却水水质的要求:冷却水的水质须符合中国国标GB1576-2001工业锅炉用水标准。

悬浮物:mg/L?5总硬度:mmol/L〞?0.03PH (25?) :?7三、连体炉、组合炉的操作1. 熔化炉的操作1) 炉料为合格电解铜及干净、无油腻的本机组生产的回炉铜杆(丝)。

(回炉铜杆、丝须经机械打包压块,块重30kg左右) 2) 将合格的电解铜及回炉铜杆(丝)置炉盖上预热10分钟左右,以去除表面水份,电解铜表面绿色附着物应用铁刷清除。

3) 加料时,打开炉盖检查是否存在未熔尽的铜块,如有用木棒轻轻拨动,使之熔尽,然后用加料机构上的电动葫芦把整块电解铜板轻轻放入铜液内,完全熔化后关闭炉盖,并密切注意大屏幕显示器上的铜液温度变化。

4) 加入电解铜,若用回炉料需在每次加入电解铜后,待炉温升高后加入回炉料,加入量是此次加入电解铜量的10%,30%,在铜杆质量稳定合格前提下,回炉料可适当增加,但必须及时检测。

上引连铸的工作原理及影响因素分析

上引连铸的工作原理及影响因素分析

K e r s: o i o s y wo d c ntnu u up a tng; ol to o a l y; on i o s a tn o d;nt r a e f t e c si s u i n f lo c tnu u c s i g m l i e f c o h s ld nd i i o i a lqu d
统 、熔 液 冷 却 结 晶 系 统 、牵 引 系 统 、收 线 系 统 组 成 【 l 】 0
熔化系统 : 对金属块进行加热熔化,并对熔液
作者简介 :覃 向忠 ( 9 2一) 男. 17 . 广西融水人。 高级工程师 , 事银 从 基触头材料 的研究开发和生产管理。 收稿 日期 :2 0 —1 —1 09 1 2
经过铸 造 、 挤压 、 拔 、 拉 轧制 等 加工 过 程 , 缩短 了加 工 周 期,降低 了加工 过 程 的污 染及 损耗 ;连 续 生产 能力大 ,单炉 生产 能 力可达 5 0k ,甚至 可生 产连 0 g
续 的线材 、板材 ;可根 据需 要 生产 不 同外 径 的线材 和板 材。 目前该 方法 大 量应 用于 无 氧铜 线 、钢 材 的
QI Xi n -h n , LI Zh n p n , LI H u N a g z o g e -e g U i
( i n Co i s e tia Gu l n n tElc rc l& Elcr nc Ma e ilCo Lt , ii 4 0 4 Ch n i e to i tra . d.Gu ln 5 1 0 , ia)
Ab t a t Th p i i l o t c ntn u u c s i e i m e whi h src : e r nc p e f he o i uo s p a tng qu p nt c m a f c u e wie nu a t r s r fo r m m e a or lo e t s nt o uc d. Th m a n a t r t t a i f u nc t e ua iy f t l a l y m l i i r d e e i f c o ha m y n l e e h q lt o t c tnu u up a t d he on i o s c se w ie s na y e r i a l z d.

连铸生产安全技术-设备篇

连铸生产安全技术-设备篇

1-连续铸钢简介
弧形连铸机
是世界各国应用最多的一种机型。弧形连铸
机的结晶器、二次冷却段夹辊、拉坯矫直机 等设备均布臵在同一半径的1/4圆周弧线上; 铸坯在1/4圆周弧线内完全凝固,经水平切线 处被一点矫直,而后切成定尺,从水平方向 出坯。弧形连铸机的高度比立弯式连铸机又 降低了许多,仅为立弯式连铸机的1/3,因而 基建投资减少了。
1-连续铸钢简介
5.2 铸坯断面的尺寸规格
小方坯:70×70~200×200mm2; 大方坯:200×200~450×450mm2; 矩形坯:150×100~400×560mm2; 板坯: 圆坯: 150×600~300×2640mm2; φ80mm~φ450mm。
1-连续铸钢简介
5.3 拉坯速度(浇铸速度)
1-连续铸钢简介
多点弯曲、多点矫直连铸机机型示意图
1-连续铸钢简介
椭圆形连铸机

结晶器、二次冷却段夹辊、拉坯矫直机均布臵在 1/4椭圆圆弧线上。椭圆形圆弧是由多个半径的圆 弧线组成,其基本特点与全弧形连铸机相同。它又 进一步降低了连铸机和厂房的高度。可为低头和超 低头连铸机。
低头或超低头连铸机的机型是根据连铸机高度(H) 与铸坯厚度(D)之比确定的。连铸机高度是指从结 晶器液面到出坯辊道表面的垂直高度。H/D=25-40 时,成为低头连铸机;H/D<25时,则称为超低头连 铸机。
1-连续铸钢简介
60年代弧形铸机引发的革命
采用了弧形连铸机后,连铸技术的应用才实现了一次 真正的突破,不仅提供了生产率,降低了设备投资,而且 更有利于安装在原有的钢厂内。 1952 年德国人欧 . 萨波尔提出弧形连铸机的概念,瑞 士冯 . 莫斯于 1956 年也申请了同一思路的弧形连铸机专利。 1960年中国的徐宝教授也设计了一台浇 200mm×200mm方坯 的弧形铸机。最先把弧形结晶器连铸机的设想付诸工业性 试验的却是德国曼内斯曼公司。 从全球来看,到本世纪60年代末,铸机总数已达200 多台,尽管总的设备能力已近5000万t/a,但实际上连铸钢 的产量只有2600万t/a。

上引法生产大载荷水冷铜导体工艺探究

上引法生产大载荷水冷铜导体工艺探究

3I ndustry development行业发展上引法生产大载荷水冷铜导体工艺探究程叙毅,汪传灿(芜湖长润特种铜线有限公司,安徽芜湖 241009)摘 要:本文以上引连铸法生产大载荷水冷铜导体的工艺进行探究,水冷铜导体主要用于工业炉窑、发电机、整流器等大电流传导电容平衡使用,现阶段大多数水冷导电体采用铜母线和铜管经过铜焊后进行使用,本文所用的是利用上引连铸一次成型的方法生产大载荷水冷铜导体,具有流程短、质量稳定、外观好等特点,产品宽度最大可达到350mm,氧含量≤10PPM,电导率≥58MS/m,公差≤±0.2mm,满足使用要求。

关键词:水冷排,水冷铜导体,大载荷水冷,上引连铸法中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)04-0003-2收稿日期:2019-04作者简介:程叙毅,男,生于1985年,汉族,安徽绩溪人,本科,工学学士,研究方向:有色金属压延与加工。

大载荷流体冷却用铜导体,是一种用于工业炉窑、发电机、整流器等大电流传导中平衡电容的一种专用导体,因其需要承载大电流和持续发热,所以需要进行冷却,传统的产品采用铜母线和铜管经过铜焊后进行使用,存在流程长,多道次加工,焊接不牢固,铜母线与铜管之间接触面积小,导热效果差以及成本高等众多问题。

本文所涉及利用上引连铸法能够直接生产一体成型的大载荷流体冷却用导体,其中含氧量可达高纯无氧产品要求,产品最大宽度达到350mm,氧含量≤10PPM,电导率≥58MS/m,公差≤±0.2mm,生产的产品具有表面光亮、性能稳定、安全可靠,导热效率高等特点,直接用于工业炉窑、发电机、整流器等大电流传导电容平衡设备,利用该方法生产具有生产工艺流程短、产品质量稳定,生产成本低、产品外观好等特点。

1 主要设备及工艺1.1 主要设备上引炉、锯切机其中上引连铸设备由熔化炉(单熔沟)、潜流槽、保温炉(双熔沟目的:确保炉内温度均衡)、伺服控制铸机和收卷机组成,此设备可生产宽度350mm 以内的多种规格水冷铜导体。

上引法连铸的工艺与设备

上引法连铸的工艺与设备

上引法连铸的工艺与设备关键上引法连铸感应炉连铸机结晶器异型铜材摘要本文介绍了上引法连铸机的工艺特点及装备,为进一步开拓市场,增强国产上引法设备在国际贸易中的竞争力,不断改进上引法的工艺装备是十分必要的。

同时,此举也可以进一步开拓上引法在其它工业领域的应用。

一、概述随着电气工业的蓬勃发展,对电线电缆制品的质量要求也随之提高,需要使用更多的杂质含量少,含氧量低的高纯铜,高纯铜的特点在于高导电率、高密度、极优的塑性和良好的抗疲劳强度。

目前世界上普遍采用的生产高纯铜的方法有铜的连铸连轧法(Continuous Casting and Rolling)、浸涂法(Dipforming)和上引法(UP-Casting)。

上引法与连铸连轧和浸涂法相比,其特点是:1. 由于拉轧工艺与铸造工艺不是连续的,拉轧是在常温下进行的,不需气体保护,铜材也不会被氧化。

因此设备投资小,厂房布置也灵活。

2. 单机产量变化范围大,年产量可以从几百吨到几万吨,可供不同规模的厂家选用不同型号的上引机组。

此外,由于连铸机是多头的,可以很容易地通过改变铸造规格(铸杆直径),来改变单位时间的生产量,因此其产量可视原材料的供应情况和产品的需求情况来决定,便于组织生产,节约能源。

3. 只需更换结晶器和改变石墨模的形状,即可生产铜管,铜排等异型铜材,并可在同一机器上生产不同规格、品种的铜材,灵活机动,这可说是上引法的最大特点了。

4. 如果采用分体炉,即熔化和保温在二个感应炉中进行,则就比较容易实现用上引法生产合金铜材。

二、工艺原理上引法连铸铜杆的基本特点是"无氧",即氧含量在10ppm以下,在电解铜熔化,铜液转移,结晶成型的整个工艺过程中,采用木碳还源和鳞片石墨覆盖、隔氧等措施。

氧在熔融铜液中是以氧化铜(CuO)和氧化亚铜(CuO2)的形式存在的,木碳(C)在高温下与其作用,可以脱氧,使其氧含量小于10ppm,反应方程式如下:CuO+CuO2+C→Cu+CuO+CO→2Cu+CO2↑在反应过程中产生的CO保护气氛和鳞片石墨的隔氧作用,使铜液在熔化腔向保温腔的转移及结晶过程中,铜液不再被氧化。

上引法连铸的工艺与设备

上引法连铸的工艺与设备

上引法连铸的工艺与设备发布时间:2021-07-09T08:15:58.229Z 来源:《科技新时代》2021年4期作者:李庆[导读] 成为引领纯铜生产的重要工艺,因此,研究上引法连铸的工艺与设备具有重要意义。

芜湖铜冠电工有限公司 241000摘要:随着化工技术的不断发展,上引法连铸打破传统的无氧铜杆生产方式,成为更加绿色环保、节约能耗的生产方式。

为了提高我国上引法连铸工艺及设备在世界工艺生产的地位,因此,必须切实了解我国目前上引法连铸的工艺与设备,并加以创新,这样才能促进我国化工领域的快速发展。

基于此,本文主要介绍上引法连铸的工艺及设备。

关键词:上引法连铸;工艺原理;感应炉;连铸机引言随着工业化进程的不断加深,我国对工业生产水平的要求越来越高,加之,近些年来,我国资源的严重浪费,人们的资源危机意识显著提高,国家也不断倡导各行业各业绿色、节能、可持续发展。

为响应国家号召,更好地提高资源利用率,我国在纯铜的生产工艺上不断进行革新,上引法连铸的出现突破了传统生产工艺的限制,成为引领纯铜生产的重要工艺,因此,研究上引法连铸的工艺与设备具有重要意义。

一、上引法连铸概述上引法主要用于生产纯铜,为变压器、电缆等制作提供材料。

在我国,该方法最早是由上海电缆研究所提出,上引法不仅在很大程度上减少了能源浪费,而且大大提高了生产产品的质量,丰富了可生产产品的种类和规模。

与当前普遍使用的生产纯铜技术——浸除法、连铸连轧法相比,上引法具有如下特点:第一,上引法可通过适当地替换石墨模型并置换结晶器,便能在同一个生产设备上完成不同类型、不同大小的钢制品生产,例如,生产与铜排相类似的异型材料或者铜排等,该特点是上引法最为突出的亮点。

第二,利用上引法进行铜材生产时,主要利用分体炉加以实现,主要做法是将熔化和保温环节都置于第二感应炉中。

第三,使用上引法进行生产时,因为拉轧这一步骤可在无气体保护、常温条件下进行,加之,此时的铸造工艺和拉轧工艺都不具备连续性,所以,在生产用房的布置上更加灵活,在生产设备的经费投入上也相对较低。

精炼-连铸主要设备介绍

精炼-连铸主要设备介绍

主要设备构成:LF炉主要由钢包炉体、钢 LF炉主要由钢包炉体、钢
包车(分单工位和双工位)电极加热 系统、吹氩搅拌系统、合金加料系统以 及测温取样系统、高压室、操作室、液 压站(实现电极、炉盖的升降)等部分 组成。
LF炉主要冶金功能及精炼手段 LF炉主要冶金功能及精炼手段 LF炉具有的主要冶金功能有: LF炉具有的主要冶金功能有 炉具有的主要冶金功能有: 钢水升温、 钢水升温、调温及保温功能 强化脱氧、脱硫功能 强化脱氧、 合金微调功能 采用的精炼手段有: 采用的精炼手段有: 吹氩搅拌 埋弧加热 造强还原气氛 造碱性合成渣
三、各种精炼设备介绍: (一)吹氩:分为底吹、顶吹两种方式。
(二)喷粉及喂丝
合金的喂入与喷粉工艺示意图
(三)LF炉 (三)LF炉 钢包处理型处理钢水过程中,因钢水的温降而使 渣及合金成分的调整以及处理时间等都受到限制。 如果用提高初炼炉出钢温度的办法保证渣熔化及 足够的精炼时间,势必加重初炼炉的负担,降低 炉衬寿命,命中率也比较低,不具备工业性连续 生产的条件。 1971年,日本特殊钢公司开发的Ladle Furnace, 1971年,日本特殊钢公司开发的Ladle Furnace, 简称“LF” 简称“LF”、“LF炉”、“LF钢包炉”、“LF钢 LF炉 LF钢包炉” LF钢 包精炼炉” 包精炼炉”、 “钢包炉”、“钢包精炼炉”等。 钢包炉” 钢包精炼炉” 该炉采用碱性合成渣,埋弧加热,吹氩搅拌,在 还原气氛下精炼,钢包炉的原理图见图
6、中间罐预热站及水口烘烤 功能及结构: 中间罐预热站,用浇注平台上,对砌筑好内衬并 经烘烤干燥的中间罐进一步加热升温,使其在大 约90min左右升温至~1100摄氏度。有利于浇注 90min左右升温至~1100摄氏度。有利于浇注 时减少钢水温度损失和提高铸坯质量。 中间罐预热站由支架、电动推杆、助燃风机、蝶 阀、燃气管及烧嘴等主要部件组成。 浸入式水口预热装置放在浇注平台上,每个人中 间罐预热位中间罐底部,采用中间罐预热废气预 热。

连铸管材生产工艺及应用

连铸管材生产工艺及应用

结 果为 : 化率 2级 , 径 6级 , 度 HR 4 , 度 球 球 硬 C5 强 为 15 0M a 伸长 率 6 小于 1 , 0 P , 不 % 冲击 韧度 ( 无
缺 口) 不小 于 3 / m 。完 全符 合铁道 部 A I 5Jc D 衬
套 规定 。
用 管材制 作衬套 , 约了心部 材料 , 且 因为外 节 并 圆较正 , 以选 择 较 小 的加 工 余 量 ( 般 单 边 1 5 可 一 .
置 的结 晶器 内有热对 流 和 因电磁 感 应 引致 的搅 拌 , 凝 固层 内化学 成分 均 匀 , 需 要 预 留太 大 的 加工 余 不 量, 管壁 可 以大 大 减薄 。又 因为 连续 铸 造 的 冷却 速
收 稿 日期 :2 7—0 2 20 6— 8 作 者 简 介 : 志 强 ( 9 0一) 男 , 程 师 , 黄 17 , 工 本科 。
细直径 、 薄壁 、 高强耐 磨铸铁 管材产 品外形与 最
终机加 工 而 成 的套 筒 类 产 品 形 状 接 近套进 行 比较 , 用 每米 用材 的重
量 比较如 图 2所示 。
“ 金属 近终成 型技术 ” 。与其 他铸 造 管材 相 比 , 其优
成本 , 制 出 了 “ 直 径 、 壁 、 强 耐 磨 铸 铁 管 研 细 薄 高
材 ” 产 品 规 格 6~10m 壁 厚 5~ 0m 范 围 内 , 5 m, 2 m
任意可 调整 。该产 品填补 了传统 的垂直 下拉法 和离 心铸造 法生 产铸铁 管 材在 规 格 尺 寸上 的空档 , 为 可 高致 密耐磨 环 、 、 之类 的 机 械 零 配 件 制 造 提 供 套 筒 “ 近终 型” 的基 础原材料 。
1 AD 衬 套 的 制作 工 艺 I

上引连铸法

上引连铸法

上引连铸法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。

该方法的主要特点是可直接从熔融的金属或合金熔液中制取连续的线材或板材,无需经过铸造、挤压、拉拔、轧制等加工过程,缩短了加工周期,降低了加工过程的污染及损耗;连续生产能力大,单炉生产能力可达500kg,甚至可生产连续的线材、板材;可根据需要生产不同外径的线材和板材。

目前该方法大量应用于无氧铜线、钢材的生产。

2 结构组成上引连铸机主要由熔化系统、熔液液面跟踪系统、熔液冷却结晶系统、牵引系统、收线系统组成[1]。

熔化系统:对金属块进行加热熔化,并对熔液提供保温、保护等。

主要由中频感应电源、熔化坩埚及保温炉组成。

熔液液面跟踪系统:对熔融的金属液面进行跟踪测量,并通过升降机构使熔液冷却结晶系统中的结晶器能够与金属液面因不断地被抽取而发生的高度变化保持同步。

主要由碳化硅浮子、信号处理系统、升降机构组成。

熔液冷却结晶系统:对进入到结晶器内的金属熔液进行冷却凝固成形,从而获得固定形状的线材或板材。

主要由冷却水进出管道、结晶室、石墨定形管、耐火材料保护套、冷却水系统等组成。

牵引系统:对在结晶器内已形成的短小的固态金属线材或板材进行受控牵引,以获得连续的线材或板材。

收线系统:对牵引出的线材或板材进行弯圈收线,方便储存。

3 工作原理是上引连铸结晶器的结构示意图。

结晶器的下端装有耐火材料保护套、石墨定型管等,从结晶器的顶部预先插入一根外径与石墨定型管内径基本一致的金属线材做为引子(铸杆),线材通过石墨定型管并在结晶器的底端露出一小截。

通入流动的冷却水,将结晶器浸入熔液中,熔液液面不能超过耐火材料保护套的上端面。

将结晶器总成固定在牵引系统的导引轨道上。

其工作示意图见图2。

在图2中,当结晶器浸入高温金属熔液中时,原先已预插在结晶器内的线材的外露部分及结晶器h高度以内的部分会因受热而被熔化,而在结晶器内h高度以上的金属线材因受不断流动的冷却水作用而保持固态形状,因此在h高度的区域内形成了一个原始的固-液交界面,这个固-液交界面的实际位置与熔液温度以及受冷却室内流动冷却水的冷却强度有关。

上引规程

上引规程

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、保温炉操作;铸杆、收线、水系统控制;安全生产要求及检验规范。

二、各工序及其工艺守则工序工艺守则原料要求1. 电解铜:标准阴极铜应符合GB/T467-1997标准。

Cu+Ag不少于99.95%。

2.铜米:不含氧化物、塑胶、铁、锡、铝等杂质。

3. 回炉杆(丝):必须为本机组生产的废杆(丝),以机械打包形式加入。

4. 木炭:含水量:0.5-1%。

不含硫、铁。

煅烧应充分。

粒度:30-70mm。

分选方法:①将木炭倒入木炭分选桶内利用强磁对木炭进行吸附,剔除强磁上面吸附的杂质。

②用铁叉对木炭进行分选,将分选好了木炭装入烘烤箱内。

③在木炭进入炉台之前,再次用强磁对木炭进行吸附,在确保木炭内无其他异物后,方可将木炭加入炉内。

加料1.在加料前,须将合格的电解铜或回炉料在炉盖上预热十分钟,以除去原料表面的水分,电解铜表面绿色附着物应用砂纸清除。

2.加料时,检查是否存在未熔尽的铜块,如有用木棒轻轻拨动,使之熔尽,然后用加料机构上的电动葫芦把整块电解铜板轻轻放入铜液内,并密切注意铜液温度变化。

3.按生产要求,适当加入铜米和回炉料,若用回炉料需在每次加入电解铜后,待炉温升高后加入回炉料,加入量是此次加入电解铜量的10%~30%,在铜杆质量稳定合格前提下,回炉料可适当增加,但必须及时检测。

4.加料频率以确保铜液液面高度为准,加料时间间隔一致。

少加勤加减少铜液温度的变化。

以加料控制温度,以牵引速度控制液位高度,使加料量与出杆量保持平衡。

熔化炉1.熔化炉铜液表面用烘烤过的木炭覆盖,厚度为80mm~100mm。

炭灰应及时清除。

清灰时,注意扒开未烧枯的木炭,用勺子或铲子将炭灰清除。

将原来的熟炭盖上,再加新炭,避免新炭直接接触铜液或铜液大面积暴露在空气中。

2.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。

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上引法连铸的工艺与设备
关键词上引法连铸感应炉连铸机结晶器异型铜材摘要
摘要本文介绍了上引法连铸机的工艺特点及装备,为进一步开拓市场,增强国产上引法设备在国际贸易中的竞争力,不断改进上引法的工艺装备是十分必要的。

同时,此举也可以进一步开拓上引法在其它工业领域的应用。

一、概述随着电气工业的蓬勃发展,对电线电缆制品的质量要求也随之提高,需要使用更多的杂质含量少,含氧量低的高纯铜,高纯铜的特点在于高导电率、高密度、极优的塑性和良好的抗疲劳强度。

目前世界上普遍采用的生产高纯铜的方法有铜的连铸连轧法(Continuous Casting and Rolling)、浸涂法(Dipforming)和上引法(UP-Casting)。

上引法与连铸连轧和浸涂法相比,其特点是:
1. 由于拉轧工艺与铸造工艺不是连续的,拉轧是在常温下进行的,不需气体保护,铜材也不会被氧化。

因此设备投资小,厂房布置也灵活。

2. 单机产量变化范围大,年产量可以从几百吨到几万吨,可供不同规模的厂家选用不同型号的上引机组。

此外,由于连铸机是多头的,可以很容易地通过改变铸造规格(铸杆直径),来改变单位时间的生产量,因此其产量可视原材料的供应情况和产品的需求情况来决定,便于组织生产,节约能源。

3. 只需更换结晶器和改变石墨模的形状,即可生产铜管,铜排等异型铜材,并可在同一机器上生产不同规格、品种的铜材,灵活机动,这可说是上引法的最大特点了。

4. 如果采用分体炉,即熔化和保温在二个感应炉中进行,则就比较容易实现用上引法生产合金铜材。

二、工艺原理上引法连铸铜杆的基本特点是"无氧",即氧含量在10ppm以下,在电解铜熔化,铜液转移,结晶成型的整个工艺过程中,采用木碳还源和鳞片石墨覆盖、隔氧等措施。

氧在熔融铜液中是以氧化铜(CuO)和氧化亚铜(CuO2)的形式存在的,木碳(C)在高温下与其作用,可以脱氧,使其氧含量小于10ppm,反应方程式如下: CuO+CuO2+C→Cu+CuO+CO→2Cu+CO2↑在反应过程中产生的CO保护气氛和鳞片石墨的隔氧作用,使铜液在熔化腔向保温腔的转移及结晶过程中,铜液不再被氧化。

三、设备简介电解铜经剪切(或整块),用人工(或机械)加入工频感应熔化炉(或连体炉的熔化部分),熔化是在木碳覆盖保护下进行的,熔融的铜液经过一段时间的静止还原脱氧并达到一定的温度后,通过有CO气体保护的流槽(或连体炉的溢流口)经过渡腔(铜液在此进一步还原脱氧、清除渣质),进而平稳地流入保温炉(或连体炉的保温腔),铜液的温度由热电偶测量,温度值由仪表显示。

炉子输入功率可以根据设定的温度自动调节,也可根据铜液的实际温度电动调节,以控制铜液的温度在一定的范围内。

连铸机固定于保温炉的上方,有6头、8头、多至20多头等多种形式,分两排各自固定在连铸机的两侧,每根铸杆有上、下两对辊轮间歇向上牵引、辊轮由一台(或多台)直流电动机(或步进电机或伺服电机)驱动,每根结晶器可单独装拆而不影响其他结晶器的正常工作。

根据保温炉内铜液液位的高低,连铸机可上、下自行运动,以保证结晶器和保温炉内铜液液位相对位置恒定。

每根铸杆都有一控制器和挠杆机,
铸杆经导轮装置从连铸机引到控制器和挠杆成圈,成圈完毕后把铸杆剪断,并把成圈铸杆吊运走,供下道工序加工。

四、新型上引连铸设备的特点上海电缆研究所从1978年研究试制上引法至今已有25个年头了,上引法的炉、连铸机和挠杆机在这25年中都有了很多改进,以进一步开拓市场,增强国产上引法在国际贸易中的竞争力。

1. 工频感应电炉是连铸机的基本设备要生产高质量的无氧铜杆,首先要提供高质量的无氧铜熔液,工频有芯感应炉可以满足这个要求。

新型的上引法用工频感应电炉有以下几个特点:⑴把熔化炉膛设计成长方形,可以整块电解铜加料而不增加炉膛的散热面积。

⑵用连体炉取代了分体炉,不但可以减少铜液在从熔化炉到保温炉转移过程中的氧化和温度及液位的波动,而且省掉了分体炉必须的煤气发生炉,从而减少了投资和运行成本。

⑶在熔化腔和保温腔之间增设一个过渡腔,铜液从熔化腔经过渡腔流入保温腔时避免直接流入,这不仅有利于温度和液位的平稳,而且在过渡腔内使铜液得到更充分的还原,同时可以比较容易在过渡腔内清除渣质。

有了过渡腔以后,使铜液的温度稳定均匀,液位平稳,铜液清洁,从而使铜杆质量稳定。

⑷采用不等截面熔沟,使铜液在熔沟内形成定向高速流动,有充分的热交换,使各种高熔点的氧化渣及已蚀损的石英砂随液流流出熔沟。

加速熔铜内铜液的流动,这不仅可以缩短熔炼时间,提高电炉生产能力,而且降低了熔沟内的温度,避免熔渣堵塞,从而提高炉子的工作寿命。

⑸在一般情况下,炉体的寿命是感应体寿命的2-5倍,而且熔化炉和保温炉的感应体寿命也不一样,因此设计可拆卸式感应体是合理的,也是必须的。

这样可以在某一感应体发生故障时,不需要拆除整个炉子,而只需拆下损坏的感应体重筑,从而节省停炉时间和生产投入。

2. 连铸机是上引法的关键设备⑴上引连铸是间歇向上牵引实现的,间歇牵引每次动作的升程的节距。

间歇牵引的开停比例,牵引频率和节距都会影响铸杆的质量。

从上引法诞生至今,连铸机的牵引部分经历了三个阶段:
第一阶段是机械牵引系统,超越离合器、棘轮棘爪、螺杆步进机构和凸轮步进机构都属于这一类,这种牵引机构维修方便,造价便宜,它的最大缺点是易磨损、打滑,从而影响产品质量。

此外引杆速度低,节距调节困难等等。

目前新型的连铸机已不采用这种机构。

第二阶段是步进电机牵引系统,这种系统是为了克服机械牵引系统的缺点而研究出来的,不易打滑,牵引力矩大,有利于铸杆质量的提高,但引杆速度不快,常用于大直径(φ14mm以上)铸杆的牵引系统。

第三阶段是伺服电机牵引系统:近年来φ8mm小直径铸杆的上引机很受青睐,可以省去冷轧机或巨拉机,降低生产成本30%以上。

φ8mm铸杆的截面积仅为φ14mm铸杆截面积的1/3,为了保持同样头数的上引机的产量,必须要提高上引速度,间歇牵引的开停动作达每分钟600次左右,机械牵引和步进电机牵引都很难达到,于是产生了伺服电机牵引系统,不仅满足了高频率的间歇牵引,节距可根据不同铸杆直径任意调节,而且不会打滑,运行稳定。

⑵结晶器是连铸机的重要部件,对铸杆的质量和上引速度起决定性的作用,尤其是一次冷却区的结构、材料的选用和加工精度,却直接影响到热传导的效果和结晶速度,结晶器二次冷却区的铜管内壁与铸杆间的间隙大小对铸杆冷却效果也有很大的影响。

铸杆与铜管内壁间是一个近乎真空的气隙,其热阻为1/k 1/k=1/α(d2/d1)α:为气隙的放热系数是一常数 d2:为铜管内壁之直径
d1:为铸杆的直径因此为达到冷却效果,合理选择内套管的直径是很重要的,而且铸杆直径越小,其气隙应更少。

在使用过程中,结晶器内管的外侧和隔套的内侧,常会结水垢,每厚1毫米的水垢相当于30毫米厚的钢板的热阻,可见水垢对冷却效果的影响有多大!为了保证引杆的速度和质量,对冷却水的要求绝不能轻视。

3. 电控系统上引法连铸的工艺过程简单是它的特点之一,但是对工艺操作的要求却非常严格,铜液的温度、液位的高低结晶器插入铜液的温度,牵引的节距、频率以及冷却水的压力、流量和温度等都必须控制在一定的范围内,以往常常凭经验,由人工操作、控制,这难免会产生差错,导致产品质量不稳定。

新型的上引连铸机组有一套比较完善的控制和报警系统,例如铜液温度的自动控制和极限高温与极限低温的报警,液位自动跟踪和高位与低位的报警及紧急停车,冷却水压的自动调节系统等,此外,牵引的伺服电机控制由PLC系统来完成并配备彩屏显示和打印装置,可以把即时的运行参数显示出来并能定时打印,这不但省去了抄表记录繁琐的工作,而且避免了差错,这不仅有利于稳定产品质量还便于生产管理。

五、上引连铸技术的发展前景及延伸产品在本文的概述部分,已经阐述了与连铸连轧和浸涂法相比,上引法的最大特点是其产品的多样性--可以生产异型铜材。

用上引法生产异型铜材是近几年来才发展起来的,到目前为止,我们已经可以用上引法生产外圆内圆、外方内圆等多种管材、铜排和双孔铜排等铸造铜材,经后道工序加工可以制造发电机用的空心导线,冰箱和空调机用的蒸发管,电车线等产品。

上引法还可以制造铜合金铸坯,铜合金的使用范围就更广泛了。

例如,黄铜材料可以用于制造表壳、拉链、锁坯、眼镜架和建筑装潢材料等。

上引法这一铜材生产工艺,除了在电线电缆行业中应用外,在其他工业领域中还有广阔的发展空间。

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