简介:废铜加工铜杆的工艺有哪些?废铜加工中对废铜杆技术有哪些要求?废铜虽然是废铜,但是废铜中的含铜量还是比较高的。废铜的回收利用可以减少环境污染,降低生产成本,节约资源。回收后的废铜通常会被重熔,然后加工成铜棒。用废铜加工铜杆的技术有很多种。随着科学技术的不断发展,用废铜加工铜杆的技术已经有了不需要重熔的方法。不重熔废铜加工铜杆的技术比用重熔废铜加工铜杆的技术具有更大的优势。小编就来介绍一下“废铜加工铜杆的技术”。
废铜加工铜杆的技术?
1、废铜的生产引出了铸造无氧铜杆技术:无氧铜杆是生产优质电线电缆的基础材料之一。无氧铜杆以其优异的性能受到电线电缆行业的青睐。无氧铜杆连铸上拉法由于投资少、开车快、生产灵活性高、无环境污染等优点,近年来发展迅速。为了充分利用资源,节约材料废铜熔炼炉,降低消耗,在上浇法铸造无氧铜杆生产中,适当采用一定品位的废铜为原料生产无氧铜杆符合国家标准要求,有利于提高企业经济效益。益处。
2、废铜连铸连轧低氧光亮铜杆技术:针对上述废铜的综合利用问题,采用废铜反射炉的废铜连铸连轧低氧光亮铜杆生产工艺提供炉内精炼工艺。
废铜加工工艺对铜杆有什么要求?铜有很多等级。这里主要讲解一下废铜加工无氧铜杆的工艺。无氧铜生产中,可用作炉料的铜主要包括导电铜材料加工时的边角料、边角料、天元二手料采购的铜边角料、铸造及拉丝工序的边角料等。生产企业等,要求品位在97%Cu以上。为了保证其质量,必须进行仔细的分选。分选后,对附着有机物的物料必须进行烘烤、除尘。所选铜材应先放入酸槽中清洗,然后用碱水中和,最后用清水冲洗干净,放在干燥处自然风干。使用时应利用上连铸炉的热量将铜料烘烤至500e后直接送料。 。上述铜材在使用前必须人工捆扎成8公斤左右的捆扎。对于质量差、杂质元素高的边角料,必须在坩埚炉中精炼,浇铸成带材,然后作为上引线,铸造无氧铜。使用杆装药。
上铸铜棒的缺陷?上铸无氧铜杆容易出现铸造缺陷,特别是使用废铜作为炉料时,会加剧气孔、夹渣、大晶团等缺陷。而且带入的杂质元素会降低铜的导热性和导电性,降低抗拉强度,严重时会导致铸棒在向上拉拔过程中断裂,不利于进一步拉丝。本文介绍的上浇无氧铜杆生产中,熔炼设备为双室有芯工频感应熔炼炉。熔化炉内的熔融铜液通过流槽引入炉内。下图:向上浇铸及炉中温的原理示意图。为了防止氧化,保温炉一般具有良好的密封性能,保温炉顶部连接有带冷却水套的石墨结晶器。向上绘制的原理如下图所示。在一定牵引力的作用下,铜液被向上牵引而结晶凝固。金属从上到下凝固,形成扁平的液腔。结晶前沿的气体过饱和度非常高。当气体达到一定的过饱和度时,随着晶核的长大,它们分布在最终凝固的柱状晶与中心等轴晶交界处的环形区域。由于保温炉的密封,气体和夹渣主要来自熔炼炉。向上铸造过程中,溶解在铜液中的气体主要是O2,氧以Cu2O的形式溶解在铜液中。由于向上铸造过程中会带入水蒸气,会发生以下反应,产生H2并溶解在铜液中:
C+2H2O(g)=CO2+2H2
C+H2O(g)=CO+H2
2Cu+H2O(g)=Cu2O+H2
当铜液中的氢含量达到一定浓度时,水蒸气会与铜液中的氧发生反应,形成孔隙。使用废铜铅棒时,铜液中氧化物较多,会增加大孔洞的倾向,同时也会增加氧化夹杂物的数量。另外,由于氧化渣量较多,石墨结晶器被腐蚀废铜熔炼炉,下部开口扩大,导致牵引受阻,铜杆容易出现表面裂纹。因此,铅棒的温度比使用电解铜炉料的铅棒的温度要高,这也会造成晶粒粗大。
向上铸造原理示意图
废铜加工铜杆的技术现状及发展如何?
1、我国废铜回收利用还存在企业规模小、工艺技术水平低、废铜利用率低、产品质量不稳定、环境问题依然严重等问题。与发达国家相比,仍有较大差距。
2、废铜不熔再生工艺及配套设备颠覆了废铜处理传统技术,处于国内外领先水平。
2、废铜无需重熔直接生产铜产品的加工技术项目,产业化后将成为我国铜加工行业发展的一条新路径,将推动我国废铜回收行业的发展。
废铜加工铜杆技术:废铜利用途径:针对向上连铸无氧铜杆的缺陷特点以及废铜的质量和数量,以达到机械性能和性能优良的无氧铜杆。为满足应用要求的电气性能,可采取以下措施
1、对于质量较好、杂质少、废铜少的无氧铜杆厂家,可在电解铜中添加一定量的废铜,采用常用的P-Cu脱氧法进行生产。以生产无氧铜杆为例,当添加10%废铜时,生产出的铜杆性能与纯铜生产的无氧铜杆性能相似,如表所示。
添加废铜铸造纯紫铜与无氧铜棒性能对照表
收费
电阻率
伸长率(%)
拉伸强度/MPA
铜
0.10172
40
191
添加10%废铜
0.10173
38
187
从表中测试结果可以看出,当添加量小于10%的优质废铜时,对无氧铜杆的性能影响不大,生产的铜杆满足使用要求。
2、对于以上几种废铜,当废铜用量较多时,可全部采用废铜来铸造无氧铜杆。但废铜会带入氧化渣和少量夹杂元素,连续生产不方便用精炼剂精炼上铜杆。否则,流槽会被堵塞或过多的炉渣进入保温炉而无法清除。试验发现,添加1%左右的RE-Cu中间合金有良好的效果。该母合金含有 10% RE。其稀土具有脱氧、精炼、变质、细化晶粒的作用。还易于冶炼,有利于提高稀土的利用率。速度。其作用机理是稀土与氧的亲和力远大于铜与氧的亲和力,生成比熔融铜熔点更高、密度更低的稀土氧化物,达到良好的脱氧效果。稀土生成的弥散分布的难熔氧化物颗粒起到异相成核作用,从而细化晶粒。并且由于稀土能与Pb、Bi、P等低熔点杂质反应生成高熔点、低密度的化合物,去除夹杂元素,提高铜杆的导电率。以下是用P-Cu和RE-Cu处理铜液铸造的无氧铜杆的杂质分布和孔隙分布。很明显,采用稀土处理的铜液铸造无氧铜杆,夹杂物减少,变得更细。机械性能和电气性能均满足使用要求。
3、对于杂质元素含量较高的杂铜,由于氧化夹杂物和杂质元素较多,铸造生产的铜杆脆性大,无法拉拔,更谈不上达到性能标准。坩埚炉中必须使用NaNO3。采用由稀土、稀土等组成的复合精炼剂进行精炼。在冶炼过程中,由于Al、Sn、Si等杂质比Cu活泼得多,因此在冶炼过程中形成的分散的Al2O3、SiO2、SnO2等很难被淘汰。复合精炼剂132的精炼机理为:
Al2O3+=+CO2{
SnO2+=+CO{
SiO2+=+2CO2{
因为,这些炉渣密度低,容易聚集和漂浮;根据精炼吸附理论142,上述反应产生的CO2和CO气泡在上浮过程中会自动吸附合金中的气体,从而达到去除气体的目的。精炼剂中的 和 还分别具有助熔剂和造渣的作用,NaNO3在渣层中放出热量,有利于渣层中的铜豆重新熔化并进入合金液,显着降低了合金熔损; RE的作用上面已经讨论过Pass。
废铜连铸连轧低氧光亮铜杆工艺流程:废铜——→反射炉熔炼——→吹氧——→精炼——→还原——→保温炉精炼——→铸造——→轧剪——→粗加工轧制-→精轧-→冷却-→接线-→出料
废铜连铸连轧低氧光亮铜杆工艺流程说明:
1、废铜:
冶炼铜杆的原料分为三个等级。一级废铜要求由洁净、非镀锡、非涂层、非合金铜电线电缆组成。切勿使用烧焦的铜棒。这些废铜线由标准含量为96%的非合金铜线组成。再生铜废料由小直径、非绝缘铜线、铜管、涂漆或绝缘铜线以及干净的铜棒组成,其含量最低为94%。 3级废铜是非合金废铜的混合物,标准铜含量为92%。为了获得最佳的材料组合,达到最理想的效果,炉内添加材料的比例一般为: 1级废铜:30%;二级废铜:60%;三级废铜:10%。
2、反射炉熔炼:
废铜冶炼生产铜杆的关键是铜液成分的控制。其核心设备是精炼炉。精炼炉由耐火材料制成。炉子可以倾斜,以便于脱气、去除碴和铸造。这一过程的控制也是整条生产线的关键,其过程包括:原料-→加料-→熔化-→氧化-→还原-→浇铸。首先根据废铜的来源品位配制配料,然后按照原料配比添加反应物。废铜在精炼炉中进行一次精炼,使铜快速熔化,然后添加排压载剂,以获得熔化铜的最佳均匀度,然后通过炉内引入富氧空气,使氧化杂质上浮。熔池内进行表面清理处理。初精铜中的主要基本杂质有铅、锡、锌、铁、砷、锑和硫。这些元素对铜杆的加工工艺和导电率影响很大。在这种情况下,通常需要进行二次精炼,以进一步去除杂质。最终的还原操作需要向炉内通入还原性气体,调节铜的氧含量至200-200的要求。
(一)原材料:
紫铜、废铜线、废铜管、锯末、铣屑、废管头等。
将原料包装为100-400Kg/捆,边角料单独添加。
(2)添加材料:
加料炉温度:1000℃左右;
饲喂采用饲喂小车进行;
先加小料,后加大料;
原料分三批添加,第一批60%,第二批30%,第三批剩余量。
物料距炉顶高度:300-400mm;
添加配料大约需要8小时。
(3)熔化
添加材料后,应加大火力升温,炉温保持在1300℃左右;
保持炉内氧化气氛;
铜水表面剧烈沸腾,表明熔化结束;
待所有铜材熔化后,立即拆下浮动镇流器;
熔化时间约为3.5小时。
(4)氧化:
紫铜按其杂质含量分为几个阶段:主要杂质有:Fe、Zn、Pb、Sn、Ni、As、Sb、Bi等;
氧化时炉温:℃;铜水温度:1200-1250℃;
去除杂质:
第一步:除Fe、Zn,炉温:1300℃;
Zn+O2-→ZnO
ZnO+C-→Zn↑+CO2
锌作为挥发物被去除
Fe+O2-→FeO
FeO+SiO2-→FeO。二氧化硅
通过造渣去除铁和石英。
步骤2:去除Pb和Sn,炉温:1250℃;
Pb+O2-→PbO挥发除去;
Pb+O2-→PbO2通过添加石英形成造渣而去除。
Sn与Pb基本相同,可通过挥发或造渣除去。
步骤3:去除As、Sb、Bi、Ni,炉温:1200℃;
三价As、Sb挥发除去;通过添加石英形成炉渣去除五价As、Sb和Bi。
Ni基本上通过造渣除去,如果形成镍云母则通过反复精炼除去。
(5)恢复:
当铜水中O含量达到1.4%左右时,进行还原;
还原时铜水温度控制在1200℃以上;
还原时,在铜水表面铺上约100mm厚的木炭;
还原使用木屑和木炭还原剂。
(6) 铸造:
还原结束时Cu:99.7%-99.9%;
奥:200-。
然后进行铸造,铸锭送入连轧机生产光亮圆铜杆。
3、保温炉精炼:
保温炉中的精炼使铜熔体能够在高温下静置。非铜夹杂物与铜熔体比例不同,导致上浮或下沉,使铜液进一步净化,保证铜线坯化学成分符合标准。要求。
4、铸造:
五轮钢带连铸机用于连铸。五轮钢带连铸机由一个结晶轮、两个压力轮、一个张力轮、一个惰轮和钢带组成。结晶轮上的凹槽和压缩钢带形成熔融铜的浇注腔。铸轮和钢带均设有冷却系统、吹扫系统、喷碳系统和钢包预热装置。
5、收卷、修边:
铸坯的预处理包括捏边、剪切和铣边。从连铸机输出的铸坯由夹送辊送至剪板机进行剪切或将不合格品剪掉,然后铣削去除毛边。
6、粗轧、精轧:
铜杆连轧机为两辊悬臂式轧机,分为粗轧和精轧两套机组。粗轧辊和精轧辊平面和垂直交替排列。粗轧机采用较大的压降来细化晶粒。精轧,保证铜杆的尺寸精度和表面光洁度。
7、冷却:
铜棒离开连轧机并进入约 20 米长、向上倾斜的冷却管。铜棒在冷却管内用微酸性酒精溶液冷却,清洗、除垢,避免再次氧化。
8、电缆敷设及放电:
冷却、清洗后的铜杆由弯辊输送机从轧制线的水平位置转移到绕杆机的垂直位置,然后进入铜杆后处理装置和绕杆机。铜杆根据用户要求在绕杆机中绕成螺旋状,包装入库。
废铜连铸连轧低氧光亮铜杆有哪些技术优势?
1、与传统的热轧方法相比,这种连铸连轧方法具有长度长、节能、产品质量稳定、性能均匀、表面光亮的特点。
2、传统热轧机从电解铜到线杆,消耗燃油130Kg/t,相当于热能/t和电/t,热能总消耗/t。然而,本发明仅消耗/t;
3、本发明产品亮棒的导电性比传统黑棒的导电性更严重,这是指表面氧化。它被称为黑棒,由于黑棒中氧含量高,因此具有高导电性。
4、黑棒的环重较小,一般只有80Kg左右,而本发明的亮棒一般为3-5t,因此拉丝时接头较少。黑棒需要酸洗或去皮,造成三废污染,而本发明的亮棒不需要酸洗、去皮,无污染。
废铜加工铜杆技术中熔铸再生与非重熔铜再生的比较?
1、熔炼铸造再生废铜加工铜杆技术:目前,废铜的回收利用主要以熔炼铸造技术为主。熔炼铸造技术存在熔炉热效率低、能耗高、还原作业黑色粉尘污染严重、工人劳动强度大等问题。
熔炼生产的铜铸件密度差、气孔多、成品率低,如:
(1)铸造转炉氧枪喷嘴,成品率一般低于76%,严重影响经济效益。
(2) 高压隔离打开触点。浇注脱模后,必须将两侧预留的1.5毫米厚的余量去除并加工。虽然可以将切屑返回熔炉,但仍然是劳动密集型和材料消耗型的。技术落后。
2、废铜加工铜杆非熔铸再生技术:为了克服传统废铜重熔再生技术工艺流程长、铸件质量差、切削量大等缺点,我们采用自熔铸造再生废铜加工铜杆技术。开发了短流程非熔融再生。成型技术及配套设备,金属铜使用前不再重熔,高品位废铜直接生产成各种铜材料、半成品、成品。经过这样的再生处理,不留任何废料,而且铜的物理化学性质也不一样了。被损坏,以便可以完全更新。产业水平升级不仅提高了再生金属行业的工艺技术水平,而且在整个铜再生加工制造行业的产业链高端占据一席之地,是行业发展的方向。
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