CN112008051A - 一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其包括如下步骤：S1.将铜板置入上引炉内升温熔化成铜液，在熔融的铜液表面覆盖石墨鳞片和木炭；S2.对上引炉中的铜液取样，根据取样得到的样品测出铜液中含有的铜含量以及其他杂质元素的含量；S3.根据测出的杂质元素的含量配置相应的稀土元素，将稀土元素加入铜液中与杂质元素反应生成能够上浮至铜液表面的熔渣；S4.将铜液表面的熔渣、木炭和石墨鳞片去除，去除后，重新在铜液表面覆盖木炭和石墨鳞片；S5.进行正常引杆生产。本发明通过针对性的投入稀土元素去除铜液中的杂质，能够大幅降低铜杆中的杂质含量，有效的减少了材料的浪费，节省了成本。

Description

一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法
技术领域
本发明涉及铜杆生产技术，特别涉及一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法。
背景技术
铜杆通常使用上引炉(上引连铸机)进行生产，无论是国产上引炉还是进口上引炉，在使用一定周期后，基于安全及产品质量等多方因素考虑，均需要进行重新铸炉，铸炉的过程便是将炉内所有材料进行换新整修，从而达到继续生产使用的要求。但由于炉内所有炉料以及铸炉所需的成型砖、熔沟、石英砂、玻璃水、耐火泥、熔剂等主辅耗材均是第一次使用，会使第一炉铜液内含有P(磷)、Zn(锌)、Pb(铅)、S(硫)、Mn(锰)、Fe(铁)、Ni(镍)、Si(硅)、Cr(铬)、Te(碲)、As(砷)、Sb(锑)、Cd(镉)、Bi(铋)等杂质元素，严重影响上引杆质量，如Te、As、Bi会造成铜杆产品后道机加工性差、伸率不达标、裂纹等缺陷，P、Fe则会造成铜杆导电率严重下降，所以需要用99.99％的阴极铜板熔炼“洗炉”，每次上引炉新起炉生产产品前，均需要引20-30吨过渡杆进行洗炉，造成资源极度浪费。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其在上引炉新起炉生产产品时，能够减少过渡杆的使用，节省资源。
为实现上述发明目的，本发明提出了一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其包括如下步骤：
S1.将铜板置入上引炉内升温熔化成铜液，在熔融的铜液表面覆盖石墨鳞片和木炭；
S2.对上引炉中的铜液取样，根据取样得到的样品测出铜液中含有的铜含量以及其他杂质元素的含量；
S3.根据测出的杂质元素的含量配置相应的稀土元素，将稀土元素加入铜液中与杂质元素反应生成能够上浮至铜液表面的熔渣；
S4.将铜液表面的熔渣、木炭和石墨鳞片去除，去除后，重新在铜液表面覆盖木炭和石墨鳞片；
S5.进行正常引杆生产。
此外，本发明还提出如下附属技术方案：
所述步骤S1和步骤S4中，覆盖的所述木炭和石墨鳞片的厚度为150mm以上。
所述步骤S2中，在所述上引炉的熔化炉、过渡仓和保温炉内均进行取样。
所述熔化炉、过渡仓和保温炉内的取样数量的比值与熔化炉、过渡仓和保温炉内铜液的体积比一致。
在所述上引炉的熔化炉、过渡仓和保温炉内的多个不同深度位置处进行取样。
在所述步骤S3中，将所述稀土元素加入铜液内时，降低炉温后将由铜纸包裹的稀土元素加入铜液内。
所述步骤S3中，将所述稀土元素加入铜液内后，先保温2小时，然后升高炉温至1160℃，继续保温1.5小时。
所述步骤S3中，按所述熔化炉、过渡仓、保温炉内铜液的体积比投入相应量的稀土元素。
所述步骤S3中，使用稀土元素Nd与杂质元素Fe反应生成熔渣Fe2Nd；使用稀土元素Ce与杂质元素Bi反应生成熔渣Bi3Ce2；使用稀土元素La与杂质元素As反应生成熔渣AsLa。
所述步骤S5中，保温0.5小时后，将炉温降低至1150℃，然后进行正常引杆生产。
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明的稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，通过检测铜液内含有的杂质元素，并针对杂质元素加入对应的稀土元素，可以使杂质元素和稀土元素反应生成漂浮在铜液表面的熔渣，从而能方便的去除，大大降低铜杆中杂质元素的含量，提高铜杆的生产质量，通过上述方法，无需先生产大量的过渡杆进行洗炉，能够有效地减少材料浪费，节省成本。
具体实施方式
以下结合较佳实施例对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
对应于本发明一种较佳实施例的稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其包括如下步骤：
S1.熔炼：将处理干净的铜板置入上引炉内升温熔化，形成铜液，在熔融的铜液表面覆盖石墨鳞片和木炭；
在步骤S1中，在铜液表面覆盖的木炭和石墨鳞片燃烧时以及燃烧后的物质都会在溶液表面起到保温、隔绝氧气的作用，同时木炭和石墨鳞片燃烧时会和铜液中的氢、氧进行反应，从而达到去除氢、氧的效果。石墨鳞片和木炭的厚度在150mm以上时使用效果最好(本申请中“以上”包括本数)。
S2.取样：上引炉包括熔化炉、过渡仓和保温炉，铜液位于熔化炉、过渡仓和保温炉内，取样时，对熔化炉、过渡仓和保温炉同时取样，根据样品精确测出铜液中铜含量以及其他元素的含量。
在步骤S2中，根据熔化炉、过渡仓和保温炉内铜液的体积比确定取样的样品的数量比，例如，共计取20支样品，熔化炉、过渡仓和保温炉内铜液的体积比通常为2:1:2，则熔化炉、过渡仓和保温炉的取样数量分别为8个、4个和8个。
取样时，尽量在铜液不同的深度位置取样，例如，在熔化炉、过渡仓、保温炉中铜液深度200mm处分别取4个、2个、4个样品，在熔化炉、过渡仓、保温炉中铜液深度400mm处，再分别取4个、2个、4个样品。当然，也可以选择其他的深度，并在不同的深度处取不同数量的样品。
取样时，在上引炉的不同位置处取多个样品，能够使测出的铜液中各元素的含量更贴近铜液中实际的元素含量，更便于后续步骤中将铜液内含有的杂质有针对性地去除。
S3.剔除杂质：根据测出的杂质元素配置相应的稀土元素，将稀土元素加入铜液中与杂质元素反应形成高熔点低密度化合物。由于该化合物密度低于铜液，其将上浮至铜液表面，形成熔渣。
在步骤S3中，根据已知的每种杂质元素的含量，基于产品性能要求，通过稀土元素靶向定位所需剔除的杂质元素，例如Fe、As、Bi等，可根据反应式计算出具体的稀土元素种类，精准稀土元素配比及用量，以免带入多余稀土元素，防止造成二次污染。
在重新铸炉后的铜液中，含量较高的杂质元素为Fe、As、Bi,去除这三种杂质元素即可使生产出的铜杆满足质量标准。以Fe、As、Bi等杂质元素为例，其对应的稀土元素为Ce(铈)、Nd(钕)、La(镧)，具体反应式如下：
Fe(杂质元素)+Nd(稀土元素)＝Fe2Nd(高熔点低密度化合物形成熔渣)
Bi(杂质元素)+Ce(稀土元素)＝Bi3Ce2(高熔点低密度化合物形成熔渣)
As(杂质元素)+La(稀土元素)＝AsLa(高熔点低密度化合物形成熔渣)
在将稀土元素加入铜液内时，先将调配后的稀土元素用铜纸包裹，优选为包裹5层，并将炉温降到1120℃，然后将由铜纸包裹的稀土元素浸没至铜液内，以防止稀土元素烧损，降低除杂效果。使用铜纸包裹，可以使稀土可靠的投入上引炉内，且不会引入新的杂质。
步骤S3中，按熔化炉、过渡仓、保温炉铜液体积比加入相应量的稀土元素，即熔化炉、过渡仓、保温炉内投入的稀土元素的质量比为2:1:2。投入稀土元素后，先保温2小时，然后升高炉温至1180℃，继续保温1.5小时，通过升温加快稀土元素和杂质元素的反应速度，使稀土和杂质元素充分反应形成高熔点低密度化合物，稀土与杂质元素反应后生成的高熔点低密度化合物会漂浮到铜液表面，形成熔渣。(低密度指的是密度值低于铜液密度的密度，以使熔渣能够上浮至铜液表面，密度越小，越容易上方至铜液表面。)
S4.清渣：将浮在铜液表面的覆盖物除去，覆盖物包括反应生成的熔渣、木炭以及石墨鳞片，除去覆盖物后重新覆盖新的木炭和石墨鳞片，同样的，木炭和石墨鳞片的厚度不低于150mm。
S5.引杆：在重新更换木炭和石墨鳞片后，保温0.5小时，之后将温度降到1150℃，开始正常引杆生产。
通过上述方法除去铜液中的杂质元素后，经检测，生产出的铜杆中的铜含量在99.99％以上，效果十分显著。
在重新铸炉后，铜液中含有大量的杂质元素，通过上述方法检测铜液内含有的杂质元素，并针对杂质元素加入对应的稀土元素，可以使杂质元素和稀土元素反应生成漂浮在铜液表面的熔渣，从而能方便的去除，大大降低铜杆中杂质元素的含量，提高铜杆的生产质量，通过上述方法，无需先生产大量的过渡杆进行洗炉，能够有效地减少材料浪费，节省成本。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于其包括如下步骤：
S1.将铜板置入上引炉内升温熔化成铜液，在熔融的铜液表面覆盖石墨鳞片和木炭；
S2.对上引炉中的铜液取样，根据取样得到的样品测出铜液中含有的铜含量以及其他杂质元素的含量；
S3.根据测出的杂质元素的含量配置相应的稀土元素，将稀土元素加入铜液中与杂质元素反应生成能够上浮至铜液表面的熔渣；
S4.将铜液表面的熔渣、木炭和石墨鳞片去除，去除后，重新在铜液表面覆盖木炭和石墨鳞片；
S5.进行正常引杆生产。
2.按照权利要求1所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述步骤S1和步骤S4中，覆盖的所述木炭和石墨鳞片的厚度为150mm以上。
3.按照权利要求1所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述步骤S2中，在所述上引炉的熔化炉、过渡仓和保温炉内均进行取样。
4.按照权利要求3所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述熔化炉、过渡仓和保温炉内的取样数量的比值与熔化炉、过渡仓和保温炉内铜液的体积比一致。
5.按照权利要求3所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：在所述上引炉的熔化炉、过渡仓和保温炉内的多个不同深度位置处进行取样。
6.按照权利要求1至5任一项所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：在所述步骤S3中，将所述稀土元素加入铜液内时，降低炉温后将由铜纸包裹的稀土元素加入铜液内。
7.按照权利要求1至5任一项所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中，将所述稀土元素加入铜液内后，先保温2小时，然后升高炉温至1180℃，继续保温1.5小时。
8.按照权利要求1至5任一项所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中，按所述熔化炉、过渡仓、保温炉内铜液的体积比投入相应量的稀土元素。
9.按照权利要求1至5任一项所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中，使用稀土元素Nd与杂质元素Fe反应生成熔渣Fe2Nd；使用稀土元素Ce与杂质元素Bi反应生成熔渣Bi3Ce2；使用稀土元素La与杂质元素As反应生成熔渣AsLa。
10.按照权利要求1至5任一项所述稀土精炼铜液减少过渡杆的生产方法，其特征在于：所述步骤S5中，保温0.5小时后，将炉温降低至1150℃，然后进行正常引杆生产。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114951576A (zh) * 2022-06-16 2022-08-30 江西万兴铜业有限公司 一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08176642A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Asahi Giken Hanbai Kk 金属溶湯に混合稀土類塩化物を添加する方法
CN101490285A (zh) * 2006-05-31 2009-07-22 辛维特有限公司 用于钢的晶粒细化剂的制造方法和用途
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
CN103014363A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 江苏中容铜业有限公司 在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法
CN103436725A (zh) * 2013-08-24 2013-12-11 浙江东亚机电有限公司 一种铜基稀土复合材料的制备方法
CN105369172A (zh) * 2015-11-23 2016-03-02 晋源电气集团股份有限公司 一种适用电缆的无氧铜杆及其制备方法
CN106521281A (zh) * 2016-11-23 2017-03-22 烟台大学 一种铜及铜合金中低熔点杂质元素铅的改性剂及改性方法
CN108950267A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 江苏中容电气有限公司 一种无氧铜杆的生产方法
CN108998680A (zh) * 2018-08-03 2018-12-14 湖南金龙国际铜业有限公司 利用废紫杂铜直接制备无氧铜的工艺

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08176642A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Asahi Giken Hanbai Kk 金属溶湯に混合稀土類塩化物を添加する方法
CN101490285A (zh) * 2006-05-31 2009-07-22 辛维特有限公司 用于钢的晶粒细化剂的制造方法和用途
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
CN103014363A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 江苏中容铜业有限公司 在生产桥架母线用无氧铜杆的同时去除炉内杂质的方法
CN103436725A (zh) * 2013-08-24 2013-12-11 浙江东亚机电有限公司 一种铜基稀土复合材料的制备方法
CN105369172A (zh) * 2015-11-23 2016-03-02 晋源电气集团股份有限公司 一种适用电缆的无氧铜杆及其制备方法
CN106521281A (zh) * 2016-11-23 2017-03-22 烟台大学 一种铜及铜合金中低熔点杂质元素铅的改性剂及改性方法
CN108950267A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 江苏中容电气有限公司 一种无氧铜杆的生产方法
CN108998680A (zh) * 2018-08-03 2018-12-14 湖南金龙国际铜业有限公司 利用废紫杂铜直接制备无氧铜的工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张士宏: "紫杂铜的稀土除杂及微合金化热力学研究及实践", 《稀有金属》 *
陈颢: "稀土对精炼紫杂铜组织和性能的影响", 《热加工工艺》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114951576A (zh) * 2022-06-16 2022-08-30 江西万兴铜业有限公司 一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺
CN114951576B (zh) * 2022-06-16 2024-04-05 江西万兴铜业有限公司 一种上引法生产高纯度铜杆的方法与工艺

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