CN107363095A - 一种利用再生铜加工导电铜母排的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，包括以下步骤：将回收的废弃铜材通过摩擦清洗，去除表面绝缘附着物，然后晾干熔炼，通入氧化性气体；再通入还原性气体，对熔融铜液进行取样分析，分析熔融铜液中铜元素的含量，根据分析结果添加电解铜原料，使添加了电解铜原料后的熔融铜液中铜元素的含量符合导电铜母排的要求；熔炼后的熔融铜液浇铸到连铸结晶器中，冷却而结晶形成连铸铜锭；通过引桥输送至校直辊和锭角机锭，以修除连铸铜锭上的锐角凸起，制成铜材铸坯；将铜材铸坯送入轧机，轧制成光亮铜杆，输送至连续挤压成型机头中，通过连续挤压成型模具从而塑形制得导电铜母排。本发明能够准确控制回收的废弃铜材与电解铜原料的配比。

Description

一种利用再生铜加工导电铜母排的方法
技术领域
本发明涉及一种铜加工工艺技术领域，特别是一种利用再生铜加工导电铜母排的方法。
背景技术
导电铜母排是一种应用于电力领域的大电流导电材料，适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器设备，同时在金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工业领域也常常用到；导电铜母排具有电阻率低、可折弯度大等优点。为了更好地控制导电铜母排中的含氧量，现有技术中主要通过上引连铸法来生产大长度的光亮无氧铜杆，再由光亮无氧铜杆经连续挤压成型技术加工成导电铜母排；连续挤压成型主要以连续挤压技术为基础而发展起来的连续挤压复合、连续铸挤技术。
但是采用上引连铸工艺生产大长度的光亮无氧铜杆，主要存在以下两方面的不足：一方面上引连铸熔料设备中的原料铜是连续添加的，而对回收的废弃铜材通常只能与电解铜原料按照适当的比例混合熔炼，但是在连续添加原料的状态下难以准确地控制回收的废弃铜材与电解铜原料的配比，因此不便于对回收的废弃铜材进行再生利用；另一方面对于现有的连铸连轧设备利用不充分，随着上引连铸工艺的不断推广，越来越多的连铸连轧设备处于闲置状态，闲置可用的连铸连轧设备不利于充分利用设备的残余价值。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，能够准确地控制回收的废弃铜材与电解铜原料的配比，且能够对闲置可用的连铸连轧设备进行充分利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，包括以下步骤：
步骤一、将回收的废弃铜材通过摩擦清洗，去除表面绝缘附着物，然后通风在常温下晾干；然后投入到铜材再生熔料炉中进行熔炼，熔炼温度为1250～1300摄氏度，当废弃铜材完全熔融后，通过铜材再生熔料炉的底部向熔融铜液中通入氧化性气体；
步骤二、然后将铜材再生熔料炉中的熔融铜液倒入封闭混合熔料炉中，且在转移熔融铜液的同时对熔融铜液进行过滤，滤除固体杂质；在封闭混合熔料炉中继续以1160～1180摄氏度的温度加热熔融铜液，然后通过封闭混合熔料炉底部的通气进口向熔融铜液中通入还原性气体，还原性气体从熔融铜液中逸出后，经封闭混合熔料炉顶部的通气出口排出；
步骤三、对封闭混合熔料炉中的熔融铜液进行取样分析，分析熔融铜液中铜元素的含量，根据分析结果向封闭混合熔料炉中添加电解铜原料，使添加了电解铜原料后的熔融铜液中铜元素的含量符合导电铜母排的要求；
步骤四、将步骤三熔炼后的熔融铜液由封闭混合熔料炉的出铜口放出，经熔融铜液导流槽流入熔融铜液浇包，然后打开熔融铜液浇包的浇铸闸门，通过熔融铜液浇包的不锈钢浇咀连续、均匀地将熔融铜液浇铸到连铸结晶器中，熔融铜液在连铸结晶器中冷却而结晶形成连铸铜锭，连铸结晶器的冷却水管道中持续通入冷却水以保持连铸结晶器的冷却效果；
步骤五、通过剔锭器使连铸结晶器的出锭位置排出的连铸铜锭脱离连铸结晶器，并通过引桥输送至校直辊和锭角机锭，以修除连铸铜锭上的锐角凸起，制成铜材铸坯；
步骤六、通过夹送辊和导卫装置将铜材铸坯送入轧机，轧制成光亮铜杆，对光亮铜杆进行冷却，直至光亮铜杆的温度降至350～380摄氏度，然后将光亮铜杆输送至连续挤压成型机头中，通过连续挤压成型机头中的挤压轮挤压推送光亮铜杆，使光亮铜杆通过连续挤压成型模具从而塑形制得导电铜母排。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤一中，氧化性气体为氮气和氧气的混合气体，且混合气体中氧气的体积百分数为20%～30%，氧化性气体的通入时间为10～15分钟。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤二中，还原性气体为氮气和一氧化碳按照1/9的体积比混合的混合气体，且对通气出口排出的混合气体中一氧化碳的浓度进行检测，当通气出口排出的混合气体中一氧化碳的体积为10%时，方可停止步骤二的操作而进行步骤三的操作。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤四中，熔融铜液浇包的底部设有煤气烘烤装置，浇铸过程中，熔融铜液浇包内熔融铜液的温度保持为1110～1130摄氏度，熔融铜液的氧含量小于等于500 ppm。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤五中，连铸铜锭脱离连铸结晶器时的温度控制在880～940摄氏度。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤六中，铜材铸坯送入轧机时的温度控制在810～850摄氏度。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，通过在封闭混合熔料炉中先充分还原回收的废弃铜材，然后分析由废弃铜材中铜的含量，并根据分析结构确定电解铜的添加量，能够准确地控制回收的废弃铜材与电解铜原料的配比，并且可以最大限度地提高废弃铜材的利用率；且本发明主要采用连铸连轧设备作为生产线，能够对闲置可用的连铸连轧设备进行充分利用。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来进一步详细说明本发明的技术内容。
具体实施例1
本实施例所提供的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，包括以下步骤：
步骤一、将回收的废弃铜材通过摩擦清洗，去除表面绝缘附着物，然后通风在常温下晾干；然后投入到铜材再生熔料炉中进行熔炼，熔炼温度为1250～1300摄氏度，当废弃铜材完全熔融后，通过铜材再生熔料炉的底部向熔融铜液中通入氧化性气体；氧化性气体为氮气和氧气的混合气体，且混合气体中氧气的体积百分数为20%～30%，氧化性气体的通入时间为10～15分钟。
步骤二、然后将铜材再生熔料炉中的熔融铜液倒入封闭混合熔料炉中，且在转移熔融铜液的同时对熔融铜液进行过滤，滤除固体杂质；在封闭混合熔料炉中继续以1160～1180摄氏度的温度加热熔融铜液，然后通过封闭混合熔料炉底部的通气进口向熔融铜液中通入还原性气体，还原性气体从熔融铜液中逸出后，经封闭混合熔料炉顶部的通气出口排出；还原性气体为氮气和一氧化碳按照1/9的体积比混合的混合气体，且对通气出口排出的混合气体中一氧化碳的浓度进行检测，当通气出口排出的混合气体中一氧化碳的体积为10%时，方可停止步骤二的操作而进行步骤三的操作。
步骤三、对封闭混合熔料炉中的熔融铜液进行取样分析，分析熔融铜液中铜元素的含量，根据分析结果向封闭混合熔料炉中添加电解铜原料，使添加了电解铜原料后的熔融铜液中铜元素的含量符合导电铜母排的要求。
步骤四、将步骤三熔炼后的熔融铜液由封闭混合熔料炉的出铜口放出，经熔融铜液导流槽流入熔融铜液浇包，然后打开熔融铜液浇包的浇铸闸门，通过熔融铜液浇包的不锈钢浇咀连续、均匀地将熔融铜液浇铸到连铸结晶器中，熔融铜液在连铸结晶器中冷却而结晶形成连铸铜锭，连铸结晶器的冷却水管道中持续通入冷却水以保持连铸结晶器的冷却效果；熔融铜液浇包的底部设有煤气烘烤装置，浇铸过程中，熔融铜液浇包内熔融铜液的温度保持为1110～1130摄氏度，熔融铜液的氧含量小于等于500 ppm。
步骤五、通过剔锭器使连铸结晶器的出锭位置排出的连铸铜锭脱离连铸结晶器，并通过引桥输送至校直辊和锭角机锭，以修除连铸铜锭上的锐角凸起，制成铜材铸坯；连铸铜锭脱离连铸结晶器时的温度控制在880～940摄氏度。
步骤六、通过夹送辊和导卫装置将铜材铸坯送入轧机，轧制成光亮铜杆，对光亮铜杆进行冷却，直至光亮铜杆的温度降至350～380摄氏度，然后将光亮铜杆输送至连续挤压成型机头中，通过连续挤压成型机头中的挤压轮挤压推送光亮铜杆，使光亮铜杆通过连续挤压成型模具从而塑形制得导电铜母排；铜材铸坯送入轧机时的温度控制在810～850摄氏度。
本实施例所提供的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，通过在封闭混合熔料炉中先充分还原回收的废弃铜材，然后分析由废弃铜材中铜的含量，并根据分析结构确定电解铜的添加量，能够准确地控制回收的废弃铜材与电解铜原料的配比，并且可以最大限度地提高废弃铜材的利用率；且制得的导电铜母排能够满足实际使用要求。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将回收的废弃铜材通过摩擦清洗，去除表面绝缘附着物，然后通风在常温下晾干；然后投入到铜材再生熔料炉中进行熔炼，熔炼温度为1250～1300摄氏度，当废弃铜材完全熔融后，通过铜材再生熔料炉的底部向熔融铜液中通入氧化性气体；
步骤二、然后将铜材再生熔料炉中的熔融铜液倒入封闭混合熔料炉中，且在转移熔融铜液的同时对熔融铜液进行过滤，滤除固体杂质；在封闭混合熔料炉中继续以1160～1180摄氏度的温度加热熔融铜液，然后通过封闭混合熔料炉底部的通气进口向熔融铜液中通入还原性气体，还原性气体从熔融铜液中逸出后，经封闭混合熔料炉顶部的通气出口排出；
步骤三、对封闭混合熔料炉中的熔融铜液进行取样分析，分析熔融铜液中铜元素的含量，根据分析结果向封闭混合熔料炉中添加电解铜原料，使添加了电解铜原料后的熔融铜液中铜元素的含量符合导电铜母排的要求；
步骤四、将步骤三熔炼后的熔融铜液由封闭混合熔料炉的出铜口放出，经熔融铜液导流槽流入熔融铜液浇包，然后打开熔融铜液浇包的浇铸闸门，通过熔融铜液浇包的不锈钢浇咀连续、均匀地将熔融铜液浇铸到连铸结晶器中，熔融铜液在连铸结晶器中冷却而结晶形成连铸铜锭，连铸结晶器的冷却水管道中持续通入冷却水以保持连铸结晶器的冷却效果；
步骤五、通过剔锭器使连铸结晶器的出锭位置排出的连铸铜锭脱离连铸结晶器，并通过引桥输送至校直辊和锭角机锭，以修除连铸铜锭上的锐角凸起，制成铜材铸坯；
步骤六、通过夹送辊和导卫装置将铜材铸坯送入轧机，轧制成光亮铜杆，对光亮铜杆进行冷却，直至光亮铜杆的温度降至350～380摄氏度，然后将光亮铜杆输送至连续挤压成型机头中，通过连续挤压成型机头中的挤压轮挤压推送光亮铜杆，使光亮铜杆通过连续挤压成型模具从而塑形制得导电铜母排。
2.根据权利要求1所述的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，其特征在于：在步骤一中，氧化性气体为氮气和氧气的混合气体，且混合气体中氧气的体积百分数为20%～30%，氧化性气体的通入时间为10～15分钟。
3.根据权利要求1所述的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，其特征在于：在步骤二中，还原性气体为氮气和一氧化碳按照1/9的体积比混合的混合气体，且对通气出口排出的混合气体中一氧化碳的浓度进行检测，当通气出口排出的混合气体中一氧化碳的体积为10%时，方可停止步骤二的操作而进行步骤三的操作。
4.根据权利要求1所述的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，其特征在于：在步骤四中，熔融铜液浇包的底部设有煤气烘烤装置，浇铸过程中，熔融铜液浇包内熔融铜液的温度保持为1110～1130摄氏度，熔融铜液的氧含量小于等于500 ppm。
5.根据权利要求1所述的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，其特征在于：在步骤五中，连铸铜锭脱离连铸结晶器时的温度控制在880～940摄氏度。
6.根据权利要求1所述的一种利用再生铜加工导电铜母排的方法，其特征在于：在步骤六中，铜材铸坯送入轧机时的温度控制在810～850摄氏度。
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