CN116481307A - 一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法 - Google Patents
一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116481307A CN116481307A CN202310262635.8A CN202310262635A CN116481307A CN 116481307 A CN116481307 A CN 116481307A CN 202310262635 A CN202310262635 A CN 202310262635A CN 116481307 A CN116481307 A CN 116481307A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vacuum
- smelting
- furnace
- copper
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 105
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 97
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 12
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 10
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011410 subtraction method Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/04—Crucible or pot furnaces adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
- F27B14/14—Arrangements of heating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D27/00—Stirring devices for molten material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/04—Crucible or pot furnaces adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
- F27B2014/045—Vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
- F27B2014/0837—Cooling arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
- F27D2009/0002—Cooling of furnaces
- F27D2009/001—Cooling of furnaces the cooling medium being a fluid other than a gas
- F27D2009/0013—Cooling of furnaces the cooling medium being a fluid other than a gas the fluid being water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种真空熔炼炉,包括加料系统、真空系统、熔炼系统、加热搅拌系统、冷却系统、牵引系统;所述加料系统设置于真空系统的顶部并与之镶嵌;所述熔炼系统、加热搅拌系统设置于真空系统的内部;所述冷却系统设置在熔炼系统的底部;所述牵引系统依次与真空系统、冷却系统、熔炼系统连接。采用真空熔炼炉连续制备高纯无氧铜的方法,其工艺过程是:原料预处理—真空熔炼—下引连铸,本发明制备的铜杆纯度达到99.995%以上,氧含量小于1ppm,导电率达到102%IACS,抗拉强度大于210MPa,延伸率大于40%,可见铜杆性能指标优异,可满足推广需求。
Description
技术领域
本发明属于有色金属新材料制备技术领域,具体涉及一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法。
背景技术
铜及铜合金中氧杂质含量对材料的性能有重要影响,氧含量越高,形成氧化亚铜在晶界的存量越多,给导电性能和机械性能造成的损坏越大。无氧铜具有高纯度、优异的导电、导热、加工和焊接性能,被广泛应用于高保真通讯线缆、真空电子元器件、集成电路键合线等领域,在国民经济建设中具有重要地位。随着产业发展和技术进步,国内外对无氧铜的氧含量要求越来越高,从100ppm逐渐升级到30ppm、10ppm甚至5ppm以下。无氧铜的生产工艺主要有连铸连轧法和上引法,连铸连轧生产的无氧铜氧含量在200ppm左右,上引法生产的无氧铜氧含量在10~100ppm。铜在高温下容易氧化和吸气,如何解决无氧铜中的氧含量问题是高纯无氧铜制造技术的关键。
中国专利文献CN107052290B(专利1)公开了一种高纯高导无氧铜杆的生产工艺,以A级电解铜(铜含量≥99.9935%,氧含量≤65ppm)为原料,熔炼装置包括熔炼炉、保温炉,在熔炼炉与保温炉之间设有隔仓,隔仓由依次排列的第一隔仓、第二隔仓、第三隔仓组成,采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面保证熔化时的隔氧状态,通过在线除气装置向铜液内充入氮气并打散成微小气泡,使其均匀的分散在铜液中,达到除气脱氧的目的,生产的无氧铜杆铜含量大于99.99%,氧含量小于3ppm。上述文献中生产的无氧铜氧含量较低,但是加入脱氧介质引入了新的杂质,而且生产装备较复杂、生产流程较长。
中国专利文献CN104550789B(专利2)公开了一种高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法,以阴极铜(铜含量≥99.99%,氧含量≤100ppm)为原料,采用真空定向凝固炉和连续定向凝固装置,生产了含氧量小于4ppm,具有单晶组织或沿长度方向连续柱状晶组织的高纯无氧铜杆。上述文献中工艺要求真空度0.01~1Pa,对生产设备要求较高,而且只能单炉生产,生产效率较低。
采用真空熔炼在密闭系统中,在不引入新杂质的情况下几乎可以完全消除氧的影响,氧杂质含量可控制在5ppm以内,有利于提高铜液的纯净度,减少铜材内部的杂质缺陷,提高铜材的性能。目前真空熔炼铜和铜合金技术的应用还不成熟,主要存在产品氧含量较高、质量不稳定、生产效率低、导电性能和机械性能较差等问题,限制了真空熔炼技术的产业化应用。
发明内容
本发明针对铜熔炼过程中高温下容易氧化吸气、氧杂质难以去除的难题,提供一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法,在不加入其他脱氧除杂介质的情况下,采用密闭真空熔炼的方式,通过设计和控制加料系统、真空系统、熔炼系统、加热搅拌系统、冷却系统和牵引系统等几大分系统,减少铜熔化过程中的氧化吸气,避免引入新杂质,利用真空条件去除其他杂质元素,提高熔液纯净度,从而提高产品的导电性能和机械性能;采用分腔体式真空熔炼和定期连续加料方式,实现无氧铜熔炼和拉制连续规模化生产。
为了实现以上技术目的,本发明采用如下技术方案:
一种真空熔炼炉,包括加料系统、真空系统、熔炼系统、加热搅拌系统、冷却系统、牵引系统;所述加料系统设置于真空系统的顶部并与之镶嵌;所述熔炼系统、加热搅拌系统设置于真空系统的内部;所述冷却系统设置在熔炼系统的底部;所述牵引系统依次与真空系统、冷却系统、熔炼系统连接。
进一步地,所述加料系统包括加料罐、加料阀、加料罐真空阀,所述加料阀设置在加料罐靠近底部的位置,所述加料罐真空阀设置在靠近顶部的位置。
进一步地,所述真空系统包括熔炼炉、熔炼炉真空阀,所述熔炼炉真空阀设置在熔炼炉靠近顶部的位置。
进一步地,所述熔炼系统包括熔炼坩埚、浮板,所述浮板设置在熔炼坩埚的内部。
进一步地,所述加热搅拌系统包括感应线圈,所述感应线圈设置在熔炼系统的外围。
进一步地,所述冷却系统包括冷却装置、石墨结晶器,所述冷却装置包裹着石墨结晶器。
进一步地,所述牵引系统包括牵引装置、牵引杆,所述牵引杆与牵引装置连接。
本发明还提供一种真空熔炼炉应用于连续制备高纯无氧铜的方法,包括以下步骤:
(1)原料预处理:将阴极铜线坯裁剪成长度1~3cm的铜粒,用蒸馏水清洗后,在90~150℃保温炉中保温1~3小时进行烘干处理;
(2)真空熔炼:将步骤1处理好的原料装入真空熔炼炉中,关闭炉门,打开冷却循环水,冷却水量1000~8000L/h,冷却水温10~40℃;打开真空泵开关抽真空,真空度1~100Pa;打开熔炼炉加热电源,控制熔炼温度在1100℃~1280℃,保温0.5~4小时;同时开启外加电磁场系统,电磁场电流强度20A~150A;
(3)下引连铸:开启伺服牵引系统开关,将铜杆从石墨结晶器中引出,牵引速度20~150mm/min,冷却水温15~35℃,熔炼炉真空度保持在1~100Pa,即可得到高纯无氧铜杆。
进一步地,在步骤(3)之后,每1~2小时从加料罐加一次原料,每次加入量为熔炼炉容量的1/20~1/10,继续保持真空熔炼和下引连铸工序,即可实现高纯无氧铜的连续生产。
进一步地,所述高纯无氧铜杆的直径为6~12mm、氧含量小于1ppm。
与现有技术相比,本发明具有以下技术优势:
(1)本发明采用以纯度为99.95%、氧含量为300ppm的阴极铜为原料,整个熔炼拉制过程都是在接近真空环境中进行,实现无氧铜真空熔炼和规模化连续生产,无杂质和氧的引入提高了材料纯净度和稳定性。
(2)本发明具有原材料要求低、产品氧含量低、工艺流程短、生产效率高、可连续规模化生产等优点。
(3)本发明生产的无氧铜纯度达到99.995%以上,氧含量小于1ppm,导电率达到102%IACS,抗拉强度大于210MPa,延伸率大于40%。本发明与现有技术相比,氧含量降低66.7%以上,抗拉强度提高15.8%以上,铜含量达到4N5以上,导电率和延伸率指标相当,可见本发明技术具有显著进步。
附图说明
图1是本发明使用的真空熔炼炉结构示意图。
图中:1.加料罐;2.加料阀;3.铜粒;4.加料罐真空阀;5.熔炼炉;6.熔炼炉真空阀;7、熔炼坩埚;8.浮板;9.感应线圈;10.铜液;11.冷却装置;12.石墨结晶器;13.牵引装置;14.牵引杆。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术加以说明,以便本领域技术人员充分理解本发明方案。
如图1所述,一种真空熔炼炉,包括加料系统、真空系统、熔炼系统、加热搅拌系统、冷却系统、牵引系统;所述加料系统设置于真空系统的顶部并与之镶嵌;所述熔炼系统、加热搅拌系统设置于真空系统的内部;所述冷却系统设置在熔炼系统的底部;所述牵引系统依次与真空系统、冷却系统、熔炼系统连接。
所述加料系统包括加料罐1、加料阀2、加料罐真空阀4,所述加料阀2设置在加料罐1靠近底部的位置,所述加料罐真空阀4设置在靠近顶部的位置,所述铜粒3放在加料罐1中;所述真空系统包括熔炼炉5、熔炼炉真空阀6,所述熔炼炉真空阀6设置在熔炼炉5靠近顶部的位置;所述熔炼系统包括熔炼坩埚7、浮板8,所述浮板8设置在熔炼坩埚7的内部,所述铜液10熔融在熔炼坩埚7中;所述加热搅拌系统包括感应线圈9,所述感应线圈9设置在熔炼系统的外围;所述冷却系统包括冷却装置11、石墨结晶器12,所述冷却装置11包裹着石墨结晶器12;所述牵引系统包括牵引装置13、牵引杆14,所述牵引杆14与牵引装置13连接。
真空熔炼炉应用于连续制备高纯无氧铜
实施例1:制备直径6mm的无氧铜杆
将纯度为99.95%、氧含量为300ppm、直径φ3mm的阴极铜线坯裁剪成长度1~3cm的铜粒,用蒸馏水清洗后,在100℃保温炉中保温1.5小时进行烘干处理。将处理好的原料装入真空熔炼炉中,关闭炉门,打开冷却循环水,冷却水量2000L/h,冷却水温25℃;打开真空泵开关抽真空,真空度15Pa;打开熔炼炉加热电源,控制熔炼温度在1150℃,保温1小时。同时开启外加电磁场系统,电磁场电流强度90A。开启伺服牵引系统开关,将铜杆从石墨结晶器中引出,牵引速度60mm/min,冷却水温20℃,熔炼炉真空度保持在15Pa,即可得到直径6mm、氧含量0.67ppm的高纯无氧铜杆。每1小时从加料罐加一次原料,每次加入量10kg,继续保持真空熔炼和下引连铸工序,即可实现无氧铜杆的连续生产。
实施例2:制备直径8mm的无氧铜杆
将纯度为99.95%、氧含量为300ppm、直径φ3mm的阴极铜线坯裁剪成长度1~3cm的铜粒,用蒸馏水清洗后,在120℃保温炉中保温1小时进行烘干处理。将处理好的原料装入真空熔炼炉中,关闭炉门,打开冷却循环水,冷却水量3000L/h,冷却水温26℃;打开真空泵开关抽真空,真空度10Pa;打开熔炼炉加热电源,控制熔炼温度在1150℃,保温2小时,同时开启外加电磁场系统,电磁场电流强度100A。开启伺服牵引系统开关,将铜杆从石墨结晶器中引出,牵引速度80mm/min,冷却水温20℃,熔炼炉真空度保持在10Pa,即可得到直径8mm、氧含量0.48ppm的高纯无氧铜杆。每1小时从加料罐加一次原料,每次加入量12kg,继续保持真空熔炼和下引连铸工序,即可实现无氧铜杆的连续生产。
实施例3:制备直径12mm的无氧铜杆
将纯度为99.95%、氧含量为300ppm、直径φ3mm的阴极铜线坯裁剪成长度1~3cm的铜粒,用蒸馏水清洗后,在100℃保温炉中保温2小时进行烘干处理。将处理好的原料装入真空熔炼炉中,关闭炉门,打开冷却循环水,冷却水量5000L/h,冷却水温25℃;打开真空泵开关抽真空,真空度20Pa;打开熔炼炉加热电源,控制熔炼温度在1170℃,保温2小时,同时开启外加电磁场系统,电磁场电流强度110A。开启伺服牵引系统开关,将铜杆从石墨结晶器中引出,牵引速度100mm/min,冷却水温20℃,熔炼炉真空度保持在20Pa,即可得到直径12mm、氧含量0.74ppm的高纯无氧铜杆。每1小时从加料罐加一次原料,每次加入量15kg,继续保持真空熔炼和下引连铸工序,即可实现无氧铜杆的连续生产。
实施例4:制备直径8mm的无氧铜杆
将纯度为99.95%、氧含量为300ppm、直径φ3mm的阴极铜线坯裁剪成长度1~3cm的铜粒,用蒸馏水清洗后,在120℃保温炉中保温1小时进行烘干处理。将处理好的原料装入真空熔炼炉中,关闭炉门,打开冷却循环水,冷却水量5000L/h,冷却水温25℃;打开真空泵开关抽真空,真空度15Pa;打开熔炼炉加热电源,控制熔炼温度在1170℃,保温1.5小时,同时开启外加电磁场系统,电磁场电流强度120A。开启伺服牵引系统开关,将铜杆从石墨结晶器中引出,牵引速度90mm/min,冷却水温20℃,熔炼炉真空度保持在15Pa,即可得到直径8mm、氧含量0.55ppm的高纯无氧铜杆。每1小时从加料罐加一次原料,每次加入量12kg,继续保持真空熔炼和下引连铸工序,即可实现无氧铜杆的连续生产。
对比例1
采用中国专利文献“一种高纯高导无氧铜杆的生产工艺(授权公告号:CN107052290B)”中的实施例工艺制备高纯无氧铜杆。
对比例2
采用中国专利文献“一种高纯无氧铜杆连续定向凝固制备方法(授权公告号:CN104550789B)”中的实施例1工艺制备高纯无氧铜杆。
对实施例1-4和对比例1-2制得的铜杆进行氧含量、铜含量、导电率、抗拉强度和延伸率进行检测,检测方法如下:
(1)氧含量的测定按YS/T 922规定的方法进行。
(2)铜含量由差减法所得,差减元素包括Ag、As、Bi、Cd、Fe、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、Te、Zn、P、S、Cl、O。
(3)导电率的测定按GB/T 3048.2规定的方法进行。
(4)抗拉强度的测定按GB/T 4909.3规定的方法进行。
(5)延伸率的测定按GB/T 4909.3规定的方法进行。
铜杆的氧含量、铜含量、导电率、抗拉强度和延伸率的检测结果如表1所示。
表1实施例1-4和对比例1-2铜杆各项指标对比表
由表1可知,本发明生产的无氧铜纯度达到99.995%以上,氧含量小于1ppm,导电率达到102%IACS,抗拉强度大于210MPa,延伸率大于40%。本发明与对比例(现有技术)相比,氧含量降低66.7%以上,抗拉强度提高15.8%以上,铜含量达到4N5以上,导电率和延伸率指标相当,可见本发明技术具有显著进步,所制得的铜杆具有高纯、高导、高稳定性等优势。
Claims (10)
1.一种真空熔炼炉,其特征在于,包括加料系统、真空系统、熔炼系统、加热搅拌系统、冷却系统、牵引系统;所述加料系统设置于真空系统的顶部并与之镶嵌;所述熔炼系统、加热搅拌系统设置于真空系统的内部;所述冷却系统设置在熔炼系统的底部;所述牵引系统依次与真空系统、冷却系统、熔炼系统连接。
2.根据权利要求1所述的真空熔炼炉,其特征在于,所述加料系统包括加料罐、加料阀、加料罐真空阀,所述加料阀设置在加料罐靠近底部的位置,所述加料罐真空阀设置在靠近顶部的位置。
3.根据权利要求1所述的真空熔炼炉,其特征在于,所述真空系统包括熔炼炉、熔炼炉真空阀,所述熔炼炉真空阀设置在熔炼炉靠近顶部的位置。
4.根据权利要求1所述的真空熔炼炉,其特征在于,所述熔炼系统包括熔炼坩埚、浮板,所述浮板设置在熔炼坩埚的内部。
5.根据权利要求1所述的真空熔炼炉,其特征在于,所述加热搅拌系统包括感应线圈,所述感应线圈设置在熔炼系统的外围。
6.根据权利要求1所述的真空熔炼炉,其特征在于,所述冷却系统包括冷却装置、石墨结晶器,所述冷却装置包裹着石墨结晶器。
7.根据权利要求1所述的真空熔炼炉,其特征在于,所述牵引系统包括牵引装置、牵引杆,所述牵引杆与牵引装置连接。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述的真空熔炼炉应用于连续制备高纯无氧铜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)原料预处理:将阴极铜线坯裁剪成长度1~3cm的铜粒,用蒸馏水清洗后,在90~150℃保温炉中保温1~3小时进行烘干处理;
(2)真空熔炼:将步骤1处理好的原料装入真空熔炼炉中,关闭炉门,打开冷却循环水,冷却水量1000~8000L/h,冷却水温10~40℃;打开真空泵开关抽真空,真空度1~100Pa;打开熔炼炉加热电源,控制熔炼温度在1100℃~1280℃,保温0.5~4小时;同时开启外加电磁场系统,电磁场电流强度20A~150A;
(3)下引连铸:开启伺服牵引系统开关,将铜杆从石墨结晶器中引出,牵引速度20~150mm/min,冷却水温15~35℃,熔炼炉真空度保持在1~100Pa,即可得到高纯无氧铜杆。
9.根据权利要求8所述的真空熔炼炉应用于连续制备高纯无氧铜的方法,其特征在于,在步骤(3)之后,每1~2小时从加料罐加一次原料,每次加入量为熔炼炉容量的1/20~1/10,继续保持真空熔炼和下引连铸工序,即可实现高纯无氧铜的连续生产。
10.根据权利要求8所述的真空熔炼炉应用于连续制备高纯无氧铜的方法,其特征在于,所述高纯无氧铜杆的直径为6~12mm、氧含量小于1ppm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310262635.8A CN116481307A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310262635.8A CN116481307A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116481307A true CN116481307A (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=87218490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310262635.8A Pending CN116481307A (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116481307A (zh) |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310262635.8A patent/CN116481307A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110629180B (zh) | 一种应用于靶材的大尺寸无氧铜锭的生产装置及方法 | |
CN110629076B (zh) | 一种高导电率铝合金杆材及其制备方法 | |
CN110343870B (zh) | 一种无氧铜熔铸生产方法 | |
CN103464709A (zh) | 大直径高纯无氧铜铸坯水平连铸工艺及其连体炉 | |
CN112030030B (zh) | 一种高强高导铜合金线材及其制备方法 | |
CN106424197A (zh) | 高纯高导无氧铜线加工工艺 | |
CN110343879B (zh) | 一种无氧铜银合金熔铸生产方法 | |
CN113736970B (zh) | 一种高抗软化铜铬锆合金棒制备方法 | |
CN109957677B (zh) | 一种Cu-Cr-Ag合金线材及其制备加工方法 | |
CN114381622A (zh) | 一种真空感应熔炼高强高弹耐磨CuNiSn合金材料的制备方法 | |
CN219829471U (zh) | 一种用于生产高纯无氧铜的真空熔炼炉 | |
CN112210692B (zh) | 一种铍青铜长导轨及其制造方法 | |
CN116481307A (zh) | 一种真空熔炼炉及其应用于连续制备高纯无氧铜的方法 | |
CN111172422B (zh) | 氧化铝弥散强化铜基复合材料的制备方法 | |
CN102994786A (zh) | 一种制备高导电率无氧铜的方法及化料装置 | |
CN114457256B (zh) | 一种抗应力松弛的高强高弹铜合金及其制备方法 | |
CN111979445B (zh) | 稀土微合金化铜合金及其制备方法 | |
CN110616338B (zh) | 一种铜熔体的除杂方法、高纯高导铜的制备方法 | |
CN113969364A (zh) | 一种高强度高导电铜铌系合金及其制备方法 | |
CN111519062A (zh) | 一种高强度高电导率铜银合金及其制备方法 | |
CN111809074A (zh) | 一种镧-碳-镁复合材料、碲铜合金材料及其制备方法 | |
CN115449582B (zh) | 一种高纯铁的制备方法 | |
CN114752796B (zh) | 一种适合超微细拉拔的铜银合金线用铸坯制备方法 | |
LU501137B1 (en) | Ultrasonic vibration traction compound apparatus used for continuous casting | |
CN115584410B (zh) | 一种高纯无氧铜管及其制备方法与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |