熔化的電解銅經(jīng)過熱軋或冷軋而制成的銅桿材。熱加工在金屬學(xué)中,把高于金屬再結(jié)晶溫度的加工叫熱加工。熱加工可分為金屬鑄造、熱軋、鍛造、焊接和金屬熱處理等工藝。有時也將熱切割、熱噴涂等工藝包括在內(nèi)。熱加工能使金屬零件在成形的同時改善它的組織,或者使已成形的零件改變結(jié)晶狀態(tài)以改善零件的機械性能。鑄造、焊接是將金屬熔化再凝固成型。銅桿的價格由當(dāng)天的銅價來換算為主。
·銅桿的用途
銅桿是電線電纜生產(chǎn)的主要原材料,同時銅桿也是擠壓銅排和擠壓銅扁線的原材料。
·傳統(tǒng)銅桿加工工藝
傳統(tǒng)制造電線電纜用銅桿是由品位在99.95%及以上的電解銅鑄成韌點銅(ETP銅)線錠,再經(jīng)熱軋而成。
傳統(tǒng)韌點銅線錠生產(chǎn)工藝
工藝過程:反射爐熔化一氧化扒渣一插木還原一鑄錠。
① 熔化
在反射爐中進行,爐料除電解銅外可摻入少量廢線。裝爐容量10~300t。燃料為:煤氣、天然氣或燃油。熔煉及澆注周期如 50t 爐,約 17h。
② 氧化扒渣
爐料熔化后,將壓縮空氣吹入銅液進行氧化。通過吹氣氧化,銅液中的硫及微量的砷和銻等雜質(zhì)成為揮發(fā)性氧化氣體,被爐氣帶走;其它雜質(zhì)的氧化物和一定量的氧化亞銅(Cu0)成為渣,浮在銅液表面而被扒出爐外。在整個氧化過程中,渣被陸續(xù)扒出去,直至銅液面不再浮起稠渣而形成一層Cu0 液層為止。此時可認為氧化完畢。
氧化完畢,取銅樣觀察不再有由析出二氧化硫而生成的小氣泡,銅樣呈脆性,擊斷斷面呈磚紅色,結(jié)晶粗松無光澤。此時,熔解在銅液中的氧化銅(Cu0)達6%~10%。
在氧化過程中,銅液熔解Cu0的數(shù)量與溫度有關(guān),溫度越高則熔解越多,故氧化時溫度不宜過高,一般控制在1070 ~ 1090℃。
⑧ 插木還原
把銅液池中的殘渣扒凈,用干木炭覆蓋銅液面,在銅液中插入新鮮的青木桿,進行插木還原。
青木桿在銅液池的高溫下干餾,放出比H2O、CO2、H2及其它碳水化合物等氣體,強烈攪動銅液。這種還原氣體逐步將氧化銅(Cu20)還原成金屬銅。另外,插木還原還能將銅液中的氧去除,使韌點銅(ETP)變成無氧銅(HCOF)。
在還原進行中,不斷取樣觀察,當(dāng)還原足夠時,銅樣很難擊斷,新口呈玫瑰紅色,結(jié)晶細密,發(fā)射狀晶體面上有絲質(zhì)光澤。銅在此時達到韌點,故稱韌點銅。
韌點銅含氧量約為300~500ppm。
在插木還原時,要保持適當(dāng)?shù)牡蜏?,以縮短還原時間。插木還原過頭時,由于銅液中熔解了過量的還原性氣體H2及C0,在凝固時大量析出,致使?jié)沧⒊龅你~線錠除導(dǎo)電率下降、性質(zhì)變脆外,還含大量氣孔,甚至線錠表面會變成“開花饅頭”一樣,難以使用。
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