好文珍藏：废紫铜加工铜杆技术

导读：废紫铜加工铜杆技术有哪些？废紫铜加工铜杆技术对废紫铜的要求？废紫铜虽然是废铜，但是废紫铜中的铜含量还是比较高的。废紫铜的回收利用可以减少坏境污染、降低生产成本、节约资源。废紫铜回收之后一般都是重熔的，之后在加工成铜杆。废紫铜加工铜杆技术有很多种类。随便科技的不断发展，废紫铜加工铜杆技术已经有了不重熔的方法。不重熔废紫铜加工铜杆技术比较重熔废紫铜加工铜杆技术有着更大的优势，小编介绍下“废紫铜加工铜杆技术”。

废紫铜加工铜杆技术?

1、废紫铜生产上引铸造无氧铜杆技术：无氧铜杆是生产优质电线电缆的基本材料之一。无氧铜杆以其性能优良而获得电线电缆行业的青睐。上引法连续铸造无氧铜杆由于投资少、上马快、生产灵活性大、无环境污染,因而近年来发展很迅速。为了充分利用资源,节材降耗,在上引法铸造无氧铜杆生产中,适当利用一定品位的废旧紫铜作原料,生产出符合国标要求的无氧铜杆,将有利于提高企业的经济效益。

2、废紫铜连铸连轧低氧光亮铜杆技术：针对上述废紫铜综合利用的问题，提供一种利用废紫铜反射炉精炼工艺的废紫铜连铸连轧低氧光亮铜杆生产工艺。

废紫铜加工铜杆技术对废紫铜的要求?紫铜有很多牌号。这里我们主要讲解的是废紫铜加工无氧铜杆技术。在无氧铜生产中，能作炉料的紫铜主要包括导电铜材加工过程中的边角余料及废料，废品回收公司收购的紫铜废料，生产企业上引铸造及拉线过程中的废料等，要求品位在97%Cu以上。为了保证其质量，必须仔细分检，分检后附着有机物的料要进行焙烧，并去除尘土。所选铜料要在酸液槽内清洗，然后经碱水中和，最后用清水冲洗干净并放置干燥的地方自然风干，使用时直接利用上引连铸炉上口热量烘烤至500e后直接投料。上述铜料使用前还要人工扎成8kg左右的捆，对于质量较差、杂质元素较高的碎杂料，要经坩埚炉精炼后铸成条块状坯料，再作为上引铸造无氧铜杆炉料使用。

上引铸造铜杆缺陷?上引铸造无氧铜杆易出现铸造缺陷，特别是利用废旧紫杂铜作炉料时，更会加剧气孔、夹渣、晶粒组大缺陷。而且，带入的杂质元素会降低铜的导热性和导电性，降低抗拉强度，严重时造成上引过程中铸杆断裂，不利于进一步拉丝。本文所述的上引铸造无氧铜杆生产中，熔化设备为双室有心工频感应熔炼炉，通过流槽将熔化炉中熔化好的铜液导入保下图：上引铸造原理示意图温炉中。为防止氧化，保温炉一般具有很好的密封性，保温炉上口接带冷却水套的石墨结晶器。上引原理如下图所示，在一定牵引力作用下，铜液上引结晶凝固，金属自上而下凝固形成扁平的液穴，结晶前沿的气体过饱和度很高，当气体达到一定过饱和度时形核长大，分布于最后凝固的柱状晶和中心等轴晶交界处的环形区域内。由于保温炉密封，气体和夹渣主要来自熔炼炉。上引铸造过程中，溶于铜液的气体主要是O2，氧以Cu2O形式溶于铜液中，由于上引工艺中会带入水蒸汽，则发生如下反应产生H2而溶于铜液:

C+2H2O(g)=CO2+2H2

C+H2O(g)=CO+H2

2Cu+H2O(g)=Cu2O+H2

当铜液中含氢达到一定浓度，就会与铜液中的氧发生水蒸汽反应生成气孔。应用废旧紫铜引杆时，因铜液中氧化物较多，更会加大气孔产生的趋势，同时也增加了氧化夹杂物的数量。另外，由于氧化夹渣较多，浸蚀石墨结晶器，使其下口增大，导致牵引受阻，而且铜杆易表面开裂，因此，引杆温度较使用电解铜炉料引杆高，又会造成晶粒粗大。

废紫铜加工铜杆技术的现状及发展?

1、我国废铜的再生利用还存在不少问题，如企业规模小、工艺技术水平低下，废铜利用水平不高、产品质量不稳定，环保问题仍然严重，与发达国家相比还有较大差距。

2、废紫铜不熔再生成型工艺及配套设备，颠覆了废紫铜加工的传统技术，居国内、外领先水平。

2、废紫铜不重熔直接生产紫铜产品的加工技术项目，产业化后，是中国铜加工业发展的一条新路，将推动我国废铜再生工业的发展。

废紫铜加工铜杆技术之利用废旧紫铜的途径：针对上引连铸无氧铜杆缺陷特征和废旧紫铜质量与数量情况，为了达到符合应用要求的力学性能、电性能的无氧铜杆，可采取以下措施

1、对于质量较优，杂质少且废旧紫铜量较少的无氧铜杆生产厂家，可采用在电解铜中加入一定量的废旧紫铜，使用常用的P-Cu脱氧法生产。以生产51414mm无氧铜杆为例，当加10%废旧紫铜时，生产出的铜杆与用纯紫铜生产的无氧铜杆性能相近，如表所示。

从表中试验结果可以看出，添加10%以下优质废旧紫铜时，对无氧铜杆的性能影响不大，生产的铜杆符合使用要求。

2、对于上述类型废旧紫铜，当废旧紫铜量较大时，可全部采用废旧紫铜上引铸造无氧铜杆。但因废旧紫铜会带入氧化夹渣和少量夹杂元素，且上引铜杆因连续生产不便使用精炼熔剂精炼，否则会阻塞流槽或渣子过多地进入保温炉而不能被清除。试验发现，加入1%左右的RE-Cu中间合金具有好的效果，该中间合金含10%RE，其RE具有脱氧、精炼和变质细化晶粒作用，且熔炼方便，有利于提高RE的利用率。其作用机理122是，稀土与氧的亲和力远大于铜与氧的亲和力，且生成熔点比铜液高、密度小的稀土氧化物，收到良好的脱氧作用。稀土生成的呈弥散分布的难熔氧化物颗粒，起到非均质形核作用，从而细化了晶粒。又由于稀土能与Pb、Bi、P等低熔点杂质起反应，形成高熔点低密度化合物，从而清除了夹杂元素，提高了铜杆的导电性。下面分别为用P-Cu和RE-Cu处理铜液所铸造无氧铜杆的杂质分布及气孔分布状况，很明显，采用稀土处理铜液铸造无氧铜杆，夹杂减少、变细，铜杆的力学性能和电性能都达到了使用要求。 

3、对于杂质元素含量较高的碎杂紫铜，由于氧化夹杂及杂质元素多，铸造引出的铜杆发脆，无法拉拔，更谈不上性能达标，必须在坩埚炉内用Na2CO3、Na3AlF6、Na2B2O7、NaNO3、RE等组成的复合精炼剂精炼。在熔炼过程中，由于Al、Sn、Si等杂质比Cu活泼得多，熔炼中形成弥散分布的Al2O3、SiO2、SnO2等很难被排除，复合精炼剂的精炼机理132是:

Al2O3+Na2CO3=Na2Al2O4+CO2{

SnO2+Na2CO3=Na2SnO4+CO{

SiO2+2Na2CO3=Na4SiO4+2CO2{

因Na2Al2O4、Na2SnO4、Na4SiO4这些熔渣密度小，易于聚集上浮;另据精炼吸附理论142，上述反应生成CO2、CO气泡在上浮过程中会自动吸附合金中的气体，从而达到清除气体的目的。精炼剂中的Na3AlF6和Na2B2O7还分别具有熔剂和造渣作用，而NaNO3在渣层内放热，有利于渣层中铜豆重新熔化而进入合金液，使合金熔耗明显降低;RE的作用上面已论述过。

废紫铜连铸连轧低氧光亮铜杆技术流程：废紫铜-→反射炉熔炼-→吹氧-→精炼-→还原-→保温炉精炼-→浇铸-→滚剪边-→粗轧-→精轧-→冷却-→排线-→出料

废紫铜连铸连轧低氧光亮铜杆技术流程说明：

1、废紫铜：

用废紫铜冶炼生产铜杆原材料分为三个级别，一级废紫铜要求是由清洁的、不镀锡的、无包覆的和非合金化的铜线和电缆所组成，务必不要用烧过的线，这些废铜由标准含量为96％的非合金化的铜线组成。二级废铜是由小直径的、没有绝缘的，通常为电话线的铜线、铜管，带清漆或绝缘的铜排铜线以及干净紫铜棒所组成，最小含量为94％。三级废铜是由非合金化废铜的混合物，其标准含铜量为92％，为了获得最佳的材料组合，达到最理想的效果，加入炉内的材料组成比例一般为：一级废铜：30％；二级废铜：60％；三级废铜：10％。

2、反射炉熔炼：

废铜冶炼生产铜杆的关健是铜液成份的控制，其核心设备是精炼炉，精炼炉采用耐火材料砌成，炉子可倾斜，以利于除气、除碴和浇铸，该工序的控制也是整个生产线的关键所在，其工序包括：原料-→加料-→熔化-→氧化-→还原-→浇铸。首先应根据废铜的来源等级进行配料，再根据原料的配比添加反应剂。废铜在精炼炉内通过一次精炼，使铜快速熔化后，加入除碴剂，并使熔铜获得最好的均匀性，然后通过炉内通入富氧的空气，使其被氧化的杂质漂浮在熔池进行表面清碴处理。经过一次精炼的铜中主要的基本杂质是铅、锡、锌、铁、砷、锑和硫，这些元素对铜杆的加工工艺和导电率有很大的影响。在此种情况下，通常还需要进行二次精炼，以进一步除去杂质。最后的还原操作需要向熔炉中通入还原性气体，使铜的氧含量调整到200-350ppm的要求。

(1)原料：

紫铜、废铜线、废铜管、锯屑、铣屑、废管头等等。

将原料打包成100-400Kg/捆，碎料单独加入。

(2)加料：

加料炉温：1000℃左右；

加料用加料小车进行；

先加小料，后加大料；

原料分三批加入，第一批加60％，第二批加30％，第三批加入余量的料。

料离炉顶高度：300-400mm；加料约8小时左右。

(3)熔化

加完料后，应加大火提温，炉温保持在1300℃左右；

炉内保持氧化性气氛；

铜水表面激烈沸腾，即表示熔化结束；

铜料全部熔化后，马上扒去浮碴；

熔化时间约3。5小时。

(4)氧化：

按紫杂铜杂质含量分为若干阶段：杂质主要为：Fe、Zn、Pb、Sn、Ni、As、Sb、Bi等；

氧化时，炉温：℃；铜水温度：1200-1250℃；

除杂质：

第一步：除Fe、Zn，炉温：1300℃；

Zn+O2-→ZnO

ZnO+C-→Zn↑+CO2

锌以挥发物除去

Fe+O2-→FeO

FeO+SiO2-→FeO。SiO2

Fe与石英造渣除去。

第二步：除Pb、Sn，炉温：1250℃；

Pb+O2-→PbO挥发除去；

Pb+O2-→PbO2加石英造渣除去。

Sn与Pb基本一致，挥发或造渣除去。

第三步：除As、Sb、Bi、Ni，炉温：1200℃；

三价As、Sb挥发除去；五价As、Sb和Bi加石英造渣除去。

Ni基本造渣除去，若形成镍云母则反复精炼除去。

(5)还原：

当铜水O量达到1.4％左右时，进行还原；

还原时铜水温度控制在1200℃以上；

还原时铜水表面铺上100mm左右厚的木炭；

还原采用插木和炭还原剂。

(6)浇铸：

还原结束时，Cu：99.7％-99.9％；

O：200-450ppm。

然后进行浇铸，锭送连轧机，生产光亮圆铜杆。

3、保温炉精炼：

保温炉精炼使铜熔液在高温静置中，非铜夹杂物与铜熔体比重不同，因而产生上浮或下沉，使铜液达到进一步净化的目的，确保铜线坯的化学成份满标准的要求。

4、浇铸：

浇铸采用五轮钢带式连铸机连铸，五轮钢带式连铸机由结晶轮、两个压轮、张紧轮、惰轮和钢带组成，结晶轮上的凹槽和压紧的钢带形成铜液的浇注腔，铸轮和钢带配有冷却系统、吹扫系统、喷碳系统并配有浇包预热装置。

5、滚剪边：

将铸坯的预处理包括夹送、剪切、铣棱，连铸机导出的铸坯由夹送辊送到剪切机切头或将不合格产品切除，再经过铣棱去棱角。

6、粗轧和精轧：

铜杆连轧机为二辊悬臂式轧机，分粗轧和精轧两套机组。粗轧和精轧的轧辊平、立交替布置。粗轧机采用较大压力下量压下，起到细化晶粒的作用。精轧以保证铜杆的尺寸精度和表面光洁度。

7、冷却：

出连轧机的铜杆，进入一个约20米长，向上倾斜的冷却管中，铜杆在冷却管中受到微酸性的酒精溶液冷却、清洗去氧化皮并避免再次氧化。

8、排线和出料：

经过冷却清洗的铜杆由曲线辊道将铜杆从轧制线的水平位置换成与绕杆机垂直的位置，然后进入铜杆的后处理装置和绕杆机。铜杆在绕杆机内根据用户的要求绕成螺旋形打包入库。

废紫铜连铸连轧低氧光亮铜杆技术优势？

1、本连铸连轧法与传统的热轧法相比较，具有长度长、节省能源、产品质量稳定，性能均一，表面光亮等特点。

2、传统的热轧机，由电解铜到线杆，消耗燃料油130Kg/t相当于热能1300Mka/t、电力180Kwh/t，合计消耗热能3023Mka/t。而本发明只消耗806Mka/t；

3、本发明的产品光亮杆的导电率比传统的黑杆指表面氧化厉害，称黑杆、导电率高，因为黑杆含氧量高。

4、黑杆圈重小，一般只有80Kg左右，而本发明的光亮杆一般在3-5t，因此拉丝时接头少。黑杆需要酸洗或扒皮，有三废污染，而本发明的光亮杆不需要酸洗耳恭听和扒皮，没有污染。

废紫铜加工铜杆技术之熔铸再生和不重熔紫铜再生的比较？

1、废紫铜加工铜杆技术之熔铸再生：目前，废紫铜的回收主要是熔铸技术，熔铸技术存在：炉子热效率低、能耗大，还原作业时黑尘污染严重，工人劳动强度大等问题。

熔铸出的紫铜铸件密度差、气孔多、成品率低，例如：

（1）铸造转炉氧枪喷头，成品率一般76％以下，严重影响经济效益。

（2）高压隔离开触头，浇铸脱模后，还要对它每一面预留的1.5毫米厚的余量进行材料去除切削等加工，尽管切屑还能回炉，仍然是费工、费料的落后技术。

2、废紫铜加工铜杆技术之不熔铸再生：为克服传统的废紫铜重熔再生技术上工艺流程长和铸件质量差、切削加工量大等的弊端，我们运用自主研发的短流程不熔再生成型技术及配套设备，金属铜使用之前，不再重熔，把高品位废紫铜直接生产各种紫铜材、半成品和成品，通过这样的再生处理，无余留废料，铜的物理和化学性质不受损害，使它得到完全的更新。提升了产业层次，不仅提高了再生金属行业的工艺技术水平，而且在整个铜再生加工制造行业的产业链条高端占一席之地，是业内发展的方向。