CN108950267A - 一种无氧铜杆的生产方法 - Google Patents

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冯四平
孙国平
洪海
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    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
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Abstract

本发明公开了一种无氧铜杆的生产方法，包括以下步骤：采用连体炉，在铜材熔化过程中，将铜板按照1：2：1的次序分三批均匀加入熔化炉中，且炉头加入量是炉尾加加入量的1.2‑1.5倍；采用Cu‑RE中间合金杆连续加入混合稀土元素，并在熔化炉中通过感应加热线圈实现电磁搅拌使稀土元素在铜水中均匀分布；在熔化炉与保温炉之间的流槽前放置由刚玉制成的陶瓷过滤挡板，保温炉采用鳞片石墨覆盖，用来隔绝空气中的氧和氢与高温铜液接触，得到高纯净的无氧铜杆。本发明生产工艺简单，生产过程稳定，稀土元素形成的氧化物夹渣残留少，铜材净化效果好，产品质量好。

Description

一种无氧铜杆的生产方法
技术领域
本发明涉及一种无氧铜杆的方法，具体地说是一种利用稀土元素降低铜材中氧等杂质含量的无氧铜杆的生产方法。
背景技术
风电作为一种清洁能源，获得了飞速发展。作为风力发电系统中的关键设备，风电用组合式变压器技术也获得较快发展。由于变压器运行在野外，因此就要考虑设备的耐候性问题。在沿海地区的设备就应考虑防盐雾、霉菌和湿热；在东北、西北地区就要考虑低温严寒、风沙等的影响。因此，对变压器的关键材料电磁线的质量要求就更高。衡量电磁线质量的指标主要有抗拉强度、延伸率、电阻率及导电率、氧含量及外观质量，其中氧含量是主要质量指标之一。
在稀土加入量合适的情况下可以有效降低铜杆中的氧含量，且对降低其它杂质元素含量也有一定作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种无氧铜杆的生产方法。该方法生产工艺简单，生产过程稳定，稀土元素形成的氧化物夹渣残留少，铜材净化效果好，产品质量好。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种无氧铜杆的生产方法，其特征在于它包括以下步骤：
1）采用连体炉，在铜材熔化过程中，将铜板按照1：2：1的次序分三批均匀加入熔化炉中，且炉头加入量是炉尾加加入量的1.2-1.5倍；
2）采用Cu-RE中间合金杆连续加入混合稀土元素，并在熔化炉中通过感应加热线圈实现电磁搅拌使稀土元素在铜水中均匀分布；Cu-RE中间合金杆在熔化炉上方通过焦炭覆盖层直接加入，覆盖厚度为80-100mm，加入速度为1.0-2.0mm /min；Cu-RE中间合金杆的加入量与铜板加入量相适配，且加入铜中的RE元素占铜水质量的0.05~0.15%；
3）在熔化炉与保温炉之间的流槽前放置由刚玉制成的陶瓷过滤挡板，陶瓷过滤挡板完全遮盖流槽，陶瓷挡板的厚度为10-20mm；保温炉采用鳞片石墨覆盖，用来隔绝空气中的氧和氢与高温铜液接触，石墨鳞片覆盖厚度120 -150mm；得到高纯净的无氧铜杆。
本发明中，加料时炉膛的温度在1300-1400℃，炉内应保证零压或微负压。
保温炉中，铜液的温度由热电偶测量，温度控制在1150℃±10℃。
本发明在铜材熔化过程中，将铜板按照1：2：1的次序分三批均匀加入熔化炉中，且炉头加入量是炉尾加加入量的1.2-1.5倍，保证了铜板的充分熔化。
与现有技术相比，本发明生产过程稳定，稀土元素形成的氧化物夹渣残留少，铜材净化效果好，产品质量好。
具体实施方式
实施例1
选择符合1#电解铜成分要求，且外观无开花粒子、酸迹、铜锈、灰砂等缺陷的铜板作为炉料进行配料。选用焦炭作为熔化炉覆盖剂，覆盖厚度为100mm。保温炉采用鳞片石墨覆盖，用来隔绝空气中的氧和氢与高温铜液接触，以免使生产的铜杆发脆，石墨鳞片覆盖厚度120mm。选用直径10mm的Cu-20%RE(La+Ce混合稀土)中间合金杆连续加入熔化炉，加入速度为1.6mm /min。在熔化炉与保温炉之间的流槽前放置15mm厚的刚玉质陶瓷过滤挡板，陶瓷过滤挡板完全遮盖流槽。上引铜杆生产过程中的工艺参数为：水压0.7MPa、进水温度<35℃、结晶器进出水温差7℃～8℃、结晶器冷却水流量30L/min、节距4～5mm/次、引杆速度1100mm/min、保温炉设定温度1150℃、熔化炉设定温度1175℃，加料时炉膛的温度在1300℃，保温炉液面波动范围为100mm。由此生产出直径12mm的高纯净无氧铜杆，其中氧含量为4.5ppm。
实施例2
选择符合1#电解铜成分要求，且外观无开花粒子、酸迹、铜锈、灰砂等缺陷的铜板作为炉料进行配料。选用焦炭作为熔化炉覆盖剂，覆盖厚度约为90mm。保温炉采用鳞片石墨覆盖，用来隔绝空气中的氧和氢与高温铜液接触，以免生产的铜杆发脆，石墨鳞片覆盖厚度140 mm。选用直径10mm的Cu-20%RE(La+Ce混合稀土)中间合金杆连续加入熔化炉，加入速度为1.3mm /min。在熔化炉与保温炉之间的流槽前放置15mm厚的刚玉质陶瓷过滤挡板，陶瓷过滤挡板完全遮盖流槽。上引铜杆生产过程中的工艺参数为：水压0.7MPa、进水温度<35℃、结晶器进出水温差7℃～8℃、结晶器冷却水流量30L/min、节距4～5mm/次、引杆速1130mm/min、保温炉设定温度1150℃、熔化炉设定温度1180℃，保温炉液面波动范围为100mm。由此生产出直径14mm的高纯净无氧铜杆。

Claims (3)

1.一种无氧铜杆的生产方法，其特征在于它包括以下步骤：
1）采用连体炉，在铜材熔化过程中，将铜板按照1：2：1的次序分三批均匀加入熔化炉中，且炉头加入量是炉尾加加入量的1.2-1.5倍；
2）采用Cu-RE中间合金杆连续加入混合稀土元素，并在熔化炉中通过感应加热线圈实现电磁搅拌使稀土元素在铜水中均匀分布；Cu-RE中间合金杆在熔化炉上方通过焦炭覆盖层直接加入，覆盖厚度为80-100mm，加入速度为1.0-2.0mm /min；Cu-RE中间合金杆的加入量与铜板加入量相适配，且加入铜中的RE元素占铜水质量的0.05~0.15%；
3）在熔化炉与保温炉之间的流槽前放置由刚玉制成的陶瓷过滤挡板，陶瓷过滤挡板完全遮盖流槽，陶瓷挡板的厚度为10-20mm；保温炉采用鳞片石墨覆盖，用来隔绝空气中的氧和氢与高温铜液接触，石墨鳞片覆盖厚度120 -150mm；得到高纯净的无氧铜杆。
2.根据权利要求1所述的无氧铜杆的生产方法，其特征在于：步骤1）中，加料时炉膛的温度在1300-1400℃，炉内应保证零压或微负压。
3.根据权利要求1所述的无氧铜杆的生产方法，其特征在于：步骤3）中，铜液的温度由热电偶测量，温度控制在1150℃±10℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112008051A (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 江苏亨通电力智网科技有限公司 一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法

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CN101491825A (zh) * 2009-03-06 2009-07-29 江苏大学 一种生产高纯净上引无氧铜杆的方法
CN106493327A (zh) * 2016-11-25 2017-03-15 安徽天大铜业有限公司 一种无氧铜杆的制备方法

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