CN111519037A - 一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，所述工艺包括如下步骤：原材料分选阶段：将废紫杂铜原料进行区分分选，将紫杂铜中的非铜金属和黄铜进行剔除，获取待加工原料；加料精炼阶段：将待加工原料放入清洗池中，将待加工原料表面附着物进行清洗后静置待干燥，干燥完毕后，将待加工原料通过加料平台分次加入精炼炉进行精炼；去杂除渣阶段：在全部待加工原料放入精炼炉后，向精炼炉内投入造渣剂，通过造渣剂进行氧化除杂，让熔炼金属表面形成氧化物，将氧化物进行除渣，获得低氧铜液；连铸连扎阶段：将低氧铜液从精炼炉的出铜口引出，经过出铜口上设置的闸门控制低氧铜液流出速度，低氧铜液流出后通过流槽、浇嘴进入结晶轮型腔内。

Description

一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺

技术领域

本发明涉及一种铜杆工艺，具体涉及一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺。

背景技术

铜是一种重要的有色金属，因具有优良的综合性能，如导电性、导热性、耐蚀性及良好的工艺性而广泛应用于各个工业部门。极少量杂质如氧、铅、锑、锡等的存在都会严重影响铜的导电性以及其它性能，因此不同领域对铜的纯度都有着严格的要求。低氧铜杆因具有纯度高、氧含量低、杂质少而备受市场青睐，得到广泛应用。

现有低氧铜杆的生产主要采用连铸连轧工艺，原料铜经过熔化、氧化、还原、出铜后，进入连铸连轧设备进行浇铸得到铜杆，而目前市场上常见的低氧铜杆普遍存在导电性差、抗拉强度低、容易断头的问题，给实际生产使用带来不便；其次，随着国民经济快速发展，铜消费量高速增长，我国铜资源紧缺，铜精矿产量难以满足需求，而近年来废旧家电、废旧电机也迅速增长，废旧资源的随意抛弃造成环境污染。对废杂铜的回收利用是我国铜工业弥补原料短缺快速发展的捷径。如何能对废旧资源进行二次利用，改善铜杆加工工艺，生产出导电性强、抗拉性好的低氧铜杆是技术人员的重要研究目标。

现有低氧铜杆的生产工艺中主要是连铸连轧工艺，其主要过程包括：废铜预处理、投料、熔化、扒渣、高压空气氧化、综合除渣、活松插树还原、连铸连轧生产低氧铜杆。T2低氧铜杆的关键质量指标是，在20℃时电阻率不高于0.017241欧姆平方毫米每米，延伸率不小于 35％。现有工艺是使用反射炉来冶炼废铜在扒渣和氧化还原阶段行业中现通常采用的做法是：投完铜料后，先不扒渣，大火持续升温到1280℃以上，待铜料彻底熔化很长一段时间后再开始扒渣，边扒渣边升温，边升温边通往高温空气氧化使用木炭、玻璃等熔渣、扒渣，中途不停风不停火，氧化结束温度在1340℃左右，氧化程度在50％以上，氧化时间在4小时左右，然后开始使用活松进行插树还原，整个插树还原过程中边升温边还原，还原时间一般在4小时左右，同样不停风不停火，直至开炉放铜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前的废紫杂铜铸造铜杆时，金属氧含量较高，造成铜杆中容易破裂，需要采用一种能够将废紫杂铜中铜提取，废杂铜回收效率较低，生产成本比较高，目的在于提供一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：原材料分选阶段：将废紫杂铜原料进行区分分选，将紫杂铜中的非铜金属和黄铜进行剔除，获取待加工原料；加料精炼阶段：将待加工原料放入清洗池中，将待加工原料表面附着物进行清洗后静置待干燥，干燥完毕后，将待加工原料通过加料平台分次加入精炼炉进行精炼；去杂除渣阶段：在全部待加工原料放入精炼炉后，向精炼炉内投入造渣剂，通过造渣剂进行氧化除杂，让熔炼金属表面形成氧化物，将氧化物进行除渣，获得低氧铜液；连铸连扎阶段：将低氧铜液从精炼炉的出铜口引出，经过出铜口上设置的闸门控制低氧铜液流出速度，低氧铜液流出后通过流槽、浇嘴进入结晶轮型腔内，通过区域冷却形成铸坯，再经牵引、校直、铣角、打毛进入轧机，通过连轧以后形成铜杆，再经洗线包清洗还原进入后牵引后摆杆入栏。

在现有的废紫杂铜的铜杆制备工艺中，其主要过程包括：废铜预处理、投料、熔化、扒渣、高压空气氧化、综合除渣、活松插树还原、连铸连轧生产低氧铜杆。低氧铜杆的关键质量指标是，在20℃时电阻率不高于0.017241欧姆平方毫米每米，延伸率不小于35％。现有工艺是使用反射炉来冶炼废铜，在扒渣和氧化还原阶段行业中现通常采用的做法是：投完铜料后，先不扒渣，大火持续升温到1280℃以上，待铜料彻底熔化很长一段时间后再开始扒渣，边扒渣边升温，边升温边通往高温空气氧化使用木炭、玻璃等熔渣、扒渣，中途不停风不停火，氧化结束温度在1340℃左右，氧化程度在50％以上，氧化时间在4小时左右，然后开始使用活松进行插树还原，整个插树还原过程中边升温边还原，还原时间一般在4小时左右，同样不停风不停火，直至开炉放铜。但是这样做金属中氧含量还是较高，进行氧化后的金属杂质较少，因此需要一种将废紫杂铜内的铜金属提取出，然后将铜金属进行氧化，将金属内的氧分子去除，才能够形成低氧的铜杆。

本申请文件的制作工艺中，选用废紫杂铜作为生产原料，因为是废旧的混合金属，价格成本较低，但是需要进行分选，剔除原料中含有非铜金属的其他金属，获取含铜量较高的待加工原料，然后对原料进行清洗，简单剔除表面的杂质，清洗后为了避免精炼炉有水进入后发生降温等情况，因此将原料放入精炼炉中，通过放入不同比例的造影剂，让熔炼后的金属铜液中的氧含量下降，形成低氧铜，然后在将低氧铜导出，通过流槽、浇嘴进入结晶轮型腔内，通过区域冷却形成铸坯，再经牵引、校直、铣角、打毛进入轧机，通过连轧以后形成铜杆，再经洗线包清洗还原进入后牵引后摆杆入。

进一步地，所述加料平台包括干燥罐、加料传输带和投料口，干燥罐上方设置有开口，干燥罐侧壁下方设置有加料传输带，加料传输带一侧与干燥罐连接，另一侧与投料口连接，将干燥罐的待加工原料投入精炼炉中。通过加料平台的设置，让待加工原料能够在清洗完毕后通过干燥罐进行干燥后，在通过加料传输带将待加工原料导入投料口内，投料口下方即设置有精炼炉，通过精炼炉进行熔炼加工。

进一步地，所述干燥罐内腔下部设置有干燥隔舱，干燥隔舱内设置有加热除湿装置，干燥隔舱上端面设置有若干孔洞，通过加热除湿装置将干燥罐内矿石干燥。干燥隔舱通过加热除湿装置进行加热除湿，该装置采用现有的除湿干燥设备对干燥罐内存储的待加工原料进行除湿干燥，通过干燥隔舱上端面的孔洞，将加热除湿装置产生的热气导入干燥罐内，将干燥罐的湿气进行吸收排除。

进一步地，所述原材料分选阶段中采用涡电流分选机进行金属分选，将废紫杂铜原料中的铁、铝和夹杂塑胶料及黄铜从废紫杂铜原料中剔除，获取高纯度的废紫杂铜原料。采用涡电流分选机进行金属分流，可以选取特定材质的金属从原料中进行分离。这样可以快速的进行金属分离。

进一步地，所述加料精炼阶段中待加工原料干燥后，在待加工原料表面喷涂造渣粉。在表层喷涂造渣粉的作用是在进行精炼炉进行精炼时，可以快速将金属原料中的氧排出，形成氧化物杂质，便于进行除渣。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，将废紫杂铜作为原料，生产出的低氧铜杆含氧量极低，且铜杆的电阻率低，导电性能优异，铜杆抗拉强度高，延展性能佳，后续进行拉丝处理时不易出现断头现象，拉丝效率较高，满足了市场对于优质低氧铜杆的需求，且能够对废杂铜进行有效回收，生产成本得到显著降低，提高了企业生产效益；

2、本发明一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，分多次进行加入造渣剂，可以方便的将铜内的氧气含量进行去除；

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2未本发明干燥罐结构示意图。

1-加料平台，2-干燥罐，21-干燥隔舱，22-加热除湿装置，3-加料传输带，4-投料口，

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一

如图1所示，本发明一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：原材料分选阶段：将废紫杂铜原料进行区分分选，将紫杂铜中的非铜金属和黄铜进行剔除，获取待加工原料；加料精炼阶段：将待加工原料放入清洗池中，将待加工原料表面附着物进行清洗后静置待干燥，干燥完毕后，将待加工原料通过加料平台分次加入精炼炉进行精炼；去杂除渣阶段：在全部待加工原料放入精炼炉后，向精炼炉内投入造渣剂，通过造渣剂进行氧化除杂，让熔炼金属表面形成氧化物，将氧化物进行除渣，获得低氧铜液；连铸连扎阶段：将低氧铜液从精炼炉的出铜口引出，经过出铜口上设置的闸门控制低氧铜液流出速度，低氧铜液流出后通过流槽、浇嘴进入结晶轮型腔内，通过区域冷却形成铸坯，再经牵引、校直、铣角、打毛进入轧机，通过连轧以后形成铜杆，再经洗线包清洗还原进入后牵引后摆杆入栏。

本申请文件的制作工艺中，选用废紫杂铜作为生产原料，因为是废旧的混合金属，价格成本较低，但是需要进行分选，剔除原料中含有非铜金属的其他金属，获取含铜量较高的待加工原料，然后对原料进行清洗，简单剔除表面的杂质，清洗后为了避免精炼炉有水进入后发生降温等情况，因此将原料放入精炼炉中，通过放入不同比例的造影剂，让熔炼后的金属铜液中的氧含量下降，形成低氧铜，然后在将低氧铜导出，通过流槽、浇嘴进入结晶轮型腔内，通过区域冷却形成铸坯，再经牵引、校直、铣角、打毛进入轧机，通过连轧以后形成铜杆，再经洗线包清洗还原进入后牵引后摆杆入。

整个工艺中需要注意的是，在进行废紫杂铜将铜原料放入精炼炉中，将铜原料化成铜水后，需要加入造渣剂进行造渣，可以将铜水内的氧进行分离，分次进行氧化造渣作业，氧化过程易控制，大大减少了Fe由于过氧化而产生Fe3O4的机会，因而进一步控制了炉结的生长。

实施例二

如图1、2所示，本实施例在实施例一的基础上进行优化，所述加料平台包括干燥罐、加料传输带和投料口，干燥罐上方设置有开口，干燥罐侧壁下方设置有加料传输带，加料传输带一侧与干燥罐连接，另一侧与投料口连接，将干燥罐的待加工原料投入精炼炉中。通过加料平台的设置，让待加工原料能够在清洗完毕后通过干燥罐进行干燥后，在通过加料传输带将待加工原料导入投料口内，投料口下方即设置有精炼炉，通过精炼炉进行熔炼加工。

所述干燥罐内腔下部设置有干燥隔舱，干燥隔舱内设置有加热除湿装置，干燥隔舱上端面设置有若干孔洞，通过加热除湿装置将干燥罐内矿石干燥。干燥隔舱通过加热除湿装置进行加热除湿，该装置采用现有的除湿干燥设备对干燥罐内存储的待加工原料进行除湿干燥，通过干燥隔舱上端面的孔洞，将加热除湿装置产生的热气导入干燥罐内，将干燥罐的湿气进行吸收排除。

所述原材料分选阶段中采用涡电流分选机进行金属分选，将废紫杂铜原料中的铁、铝和夹杂塑胶料及黄铜从废紫杂铜原料中剔除，获取高纯度的废紫杂铜原料。采用涡电流分选机进行金属分流，可以选取特定材质的金属从原料中进行分离。这样可以快速的进行金属分离。

所述加料精炼阶段中待加工原料干燥后，在待加工原料表面喷涂造渣粉。在表层喷涂造渣粉的作用是在进行精炼炉进行精炼时，可以快速将金属原料中的氧排出，形成氧化物杂质，便于进行除渣。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：

原材料分选阶段：将废紫杂铜原料进行区分分选，将紫杂铜中的非铜金属和黄铜进行剔除，获取待加工原料；

加料精炼阶段：将待加工原料放入清洗池中，将待加工原料表面附着物进行清洗后静置待干燥，干燥完毕后，将待加工原料通过加料平台(1)分次加入精炼炉进行精炼；

去杂除渣阶段：在全部待加工原料放入精炼炉后，向精炼炉内投入造渣剂，通过造渣剂进行氧化除杂，让熔炼金属表面形成氧化物，将氧化物进行除渣，获得低氧铜液；

连铸连扎阶段：将低氧铜液从精炼炉的出铜口引出，经过出铜口上设置的闸门控制低氧铜液流出速度，低氧铜液流出后通过流槽、浇嘴进入结晶轮型腔内，通过区域冷却形成铸坯，再经牵引、校直、铣角、打毛进入轧机，通过连轧以后形成铜杆，再经洗线包清洗还原进入后牵引后摆杆入栏。

2.根据权利要求1所述的一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述加料平台(1)包括干燥罐(2)、加料传输带(3)和投料口(4)，干燥罐(2)上方设置有开口，干燥罐(2)侧壁下方设置有加料传输带(3)，加料传输带(3)一侧与干燥罐(2)连接，另一侧与投料口(4)连接，将干燥罐(2)的待加工原料投入精炼炉中。

3.根据权利要求2所述的一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述干燥罐(2)内腔下部设置有干燥隔舱(21)，干燥隔舱(21)内设置有加热除湿装置(22)，干燥隔舱(21)上端面设置有若干孔洞，通过加热除湿装置(22)将干燥罐(2)内矿石干燥。

4.根据权利要求1所述的一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述原材料分选阶段中采用涡电流分选机进行金属分选，将废紫杂铜原料中的铁、铝和夹杂塑胶料及黄铜从废紫杂铜原料中剔除，获取高纯度的废紫杂铜原料。

5.根据权利要求1所述的一种废紫杂铜生产低氧铜杆工艺，其特征在于，所述加料精炼阶段中待加工原料干燥后，在待加工原料表面喷涂造渣粉。

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