上引法連鑄的工藝與設備

2013-05-16  來自: 新鄉市奔騰電工設備有限公司 瀏覽次數:1596

  一、隨著電氣工業的蓬勃發展,對電線電纜制品的質量要求也隨之提高,需要使用更多的雜質含量少,含氧量低的高純銅,高純銅的特點在于高導電率、高密度、極優的塑性和良好的抗疲勞強度。


  目前世界上普遍采用的生產高純銅的方法有銅的連鑄連軋法(Continuous Casting and Rolling)、浸涂法(Dipforming)和上引法(UP-Casting)。上引法與連鑄連軋和浸涂法相比,其特點是:

  1. 由于拉軋工藝與鑄造工藝不是連續的,拉軋是在常溫下進行的,不需氣體保護,銅材也不會被氧化。因此設備投資小,廠房布置也靈活。

  2. 單機產量變化范圍大,年產量可以從幾百噸到幾萬噸,可供不同規模的廠家選用不同型號的上引機組。此外,由于連鑄機是多頭的,可以很容易地通過改變鑄造規格(鑄桿直徑),來改變單位時間的生產量,因此其產量可視原材料的供應情況和產品的需求情況來決定,便于組織生產,節約能源。

  3. 只需更換結晶器和改變石墨模的形狀,即可生產銅管,銅排等異型銅材,并可在同一機器上生產不同規格、品種的銅材,靈活機動,這可說是上引法的最大特點了。

  4. 如果采用分體爐,即熔化和保溫在二個感應爐中進行,則就比較容易實現用上引法生產合金銅材。


  二、工藝原理上引法連鑄銅桿的基本特點是"無氧",即氧含量在10ppm以下,在電解銅熔化,銅液轉移,結晶成型的整個工藝過程中,采用木碳還源和鱗片石墨覆蓋、隔氧等措施。氧在熔融銅液中是以氧化銅(CuO)和氧化亞銅(CuO2)的形式存在的,木碳(C)在高溫下與其作用,可以脫氧,使其氧含量小于10ppm,反應方程式如下: 

  CuO+CuO2+C→Cu+CuO+CO→2Cu+CO2↑在反應過程中產生的CO保護氣氛和鱗片石墨的隔氧作用,使銅液在熔化腔向保溫腔的轉移及結晶過程中,銅液不再被氧化。


  三、設備簡介電解銅經剪切(或整塊),用人工(或機械)加入工頻感應熔化爐(或連體爐的熔化部分),熔化是在木碳覆蓋保護下進行的,熔融的銅液經過一段時間的靜止還原脫氧并達到一定的溫度后,通過有CO氣體保護的流槽(或連體爐的溢流口)經過渡腔(銅液在此進一步還原脫氧、清除渣質),進而平穩地流入保溫爐(或連體爐的保溫腔),銅液的溫度由熱電偶測量,溫度值由儀表顯示。爐子輸入功率可以根據設定的溫度自動調節,也可根據銅液的實際溫度電動調節,以控制銅液的溫度在一定的范圍內。


  連鑄機固定于保溫爐的上方,有6頭、8頭、多至20多頭等多種形式,分兩排各自固定在連鑄機的兩側,每根鑄桿有上、下兩對輥輪間歇向上牽引、輥輪由一臺(或多臺)直流電動機(或步進電機或伺服電機)驅動,每根結晶器可單獨裝拆而不影響其他結晶器的正常工作。根據保溫爐內銅液液位的高低,連鑄機可上、下自行運動,以保證結晶器和保溫爐內銅液液位相對位置恒定。每根鑄桿都有一控制器和撓桿機,鑄桿經導輪裝置從連鑄機引到控制器和撓桿成圈,成圈完畢后把鑄桿剪斷,并把成圈鑄桿吊運走,供下道工序加工。


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