無氧銅生產新工藝及設備

陳煥濤

摘 要：本文主要是介紹說引入的無氧銅生產全新工藝和設備，并論述生產工藝的特點，以及所采用的主要設備。希望通過具體的討論，來進一步的加強無氧銅生產的質量。

關鍵詞：無氧銅；生產工藝；熔化爐；鑄造爐

在對銅進行生產期間，無氧銅生產屬于很難控制的一項，并且對設備以及具有很高的要求。現在我國還不具備制作大型無氧銅的能力。所以一定要全面引進無氧銅生產線，并進行深入的研究，這樣一來就能夠提高我國銅加工的能力。

一 無氧銅的性能、用途以及生產工藝和特點

（一）無氧銅的性能和用途

由于我國電網建設水平的提高，讓電力設施更加的完善。再這樣的情況下，對無氧銅也提出了更高的要求。而無論是導電排還是轉子線圈，都要使用非常多的無氧銅。所以，其已經具備了非常好的市場前景。

無氧銅指的就是沒有氧或含氧成分不多的純銅，其并不具備無氧化亞銅，而且也不具有脫氧劑，通常情況下，和普通的紫銅相比，無氧銅里面的銅成分要高過99.95%，而在氧化量方面則要低過0.003%。此外，其特點在于具有很強的純度，以及非常少的含氧量。另外，還具備一定的導電性以及導熱性，其中導電率具有IACS100%以上。而從其他方面進行分析的話還能夠了解到，無氧銅具備不錯的抗氫脆性，同時還可以形成具備一定附著能力的氧化膜。而且期能夠受到電氣、電子領域的普遍青睞，和自身所具備的特點有著直接的關系，所以，在進行銅加工的時候，怎樣加強對無氧銅的生產質量則成為了一項重要的工作。

（二）無氧銅的生產工藝和特點

過去所采用的無氧化同生產工藝主要是運用長流槽，然后往里灌入一氧化碳，并對銅液里的氧做好還原工作。此工藝的缺陷之處在于要采用大量的設備，需要較多的占地面積，只適合在上世紀70年代使用。而所采用的全新無氧銅生產工藝主要采用的是精煉氣站，并和熔化爐進行融合，然后采用一氧化碳來實現降低剩余氧含量的目標。

熔化爐以及鑄造爐都配備了與其相符的精煉氣站。而且各個精煉氣站都能夠單獨運用一氧化碳、氮氣等。用作在每個爐子的一氧化碳、氮氣的流量都能夠采取有效的測量。此外，精煉氣站還具有旁通閥，這樣一來就能夠使用氧氣來給清理管道。而且全部的介質都具有單獨的壓力控制以及監控設備，從而就得以在發生供氣故障的時候做到有效的預防。

二 提高無氧銅工藝的措施

（一）排除雜質來源

若想確保無氧銅的工藝，那么就一定要采用合理的措施，來讓氧氣得到合理的清除。在選用原材料的時候，要以高品位為主要選用標準，也就是要確保材料可以滿足所規定的化學成分，陰極銅外表要具有光滑度。另外，還要對銅體附近的掛耳采取清理，這樣一來就能夠把原材料自身所具有的的雜物進行徹底的清理。而在選用木炭的時候，最好采用煅燒木炭，而且在還沒有使用木炭的時候，要先做好加熱，并往爐膛里放入足夠的原料，再采用木炭來將其采取覆蓋，從而就得以避免雜質的滲入。

（二）對熔鑄工藝進行嚴格的控制

在給無氧銅采取鑄造期間，要掌控好鑄造的工藝參數，避免無氧銅在鑄造期間存在任何的問題。在確保結晶器長度能夠符合要求以后，還要維持好鑄造溫度、冷卻強度。通常情況下，在給無氧銅安次區鑄造期間，要將溫度控制在1120℃到1180℃的范圍，因為銅液特別容易吸氣，所以不要太快或者太慢的給無氧銅采取鑄造，要是鑄造太快，那么就會造成銅水在還未凝固的時候就已經觸摸，而要是太慢的話，那么就會造成銅體出現表面冷隔。

三 無氧銅生產設備

（一）工頻感應熔化爐

感應體、爐體傾動機構、稱重裝置等是熔化爐的主要構成部分，而上爐主要是由爐門、爐體等所構成。在爐膛當中能夠裝有33噸的水，并可以對銅水進行12噸的澆筑。

爐體為圓柱形，主要是由銅板與加強筋焊接而成。而爐體低的一側，則是用作與感應體進行銜接的矩形法蘭。在爐體的兩側則是用作與傾斜液壓缸進行安設的支架；利用液壓缸轉動爐體，來提升爐內銅液面的高度，而銅水就會通過出口虹吸管流出。此外，還能夠采用液壓裝備傾斜爐體的方式來全面清理爐子。

重質磚、保溫磚等材料共同組成了爐膛耐火材料。而在挑選耐火材料的時候，一定要通過準備進行融化的金屬的種類以及鑄造溫度來挑選。爐體本就具備較強的穩定性，所以在使用耐火材料的時候能夠確保其具有安全性。

無氧銅生產線一共具有兩隔熔化爐，而每個熔化爐都安設了兩個感應體，而且其功率能夠達到2400kw，總功率則為4800kw。爐子的熱量主要來自于感應體，其主要是帶溶溝的外殼、經過水冷卻的感應線圈等所構成的。如果感應線圈和交流電源形成銜接，那么根據電磁感應的原理來分析的話，就等同于二次側繞組的溶溝里的銅水會形成短路電流。短路電流在具備相當程度電阻的溶溝金屬里會形成大量的熱能，它們會根據自然熱量來將電力學所形成的對流輸送進爐膛的金屬當中。

（二）工頻感應鑄造爐

上爐體、爐體傾動機構等是工頻感應鑄造爐的主要構成部分。其中，上爐體是由爐蓋、船形爐體等所構成。在爐膛里能夠裝有20.5噸的銅水，并能夠對銅水進行12噸的澆筑。感應體的總功率能夠達到500kw，其中主要是由水冷法蘭、線圈等構成。而燃燒氣則一共具有兩種，一種是用作預熱澆筑系統的石墨組件；而第二種則是安設于爐體上部，主要的作用是把爐膛里多出來的一氧化碳進行清理。小車主要是利用15kw電機來進行驅動，并采用齒輪箱把動力輸送進兩個行走輪中，這樣一來就能夠進行行走。把小車轉移到需要維修的位置中，這樣就能夠讓鑄造機結晶器部位的維修工作更加的方便。

工頻感應鑄造爐前室的塞棒控制系統能夠替代金屬從前室到鑄造爐的銅液出口。利用調節棒傳動設備來操控鑄造機結晶器里的金屬液面。結晶器里的液面高度主要是利用液位傳感器來進行測量，并通過合理的調節液位傳感器來讓塞棒得到升高或下降。而流動速度的具體變動，可以通過塞棒控制系統來采取合理的調試。

在熔化爐轉動的過程中，一定要讓金屬液流動速度與鑄造的溶液質量能夠完美的契合。由于熔化爐里的金屬液具有滯后性，所以操作期間會出現動作延緩的情況，因此最好采用其他的方式來進行調試，這樣一來熔化爐才能夠進行轉動。根據多年的工作經驗得出結論，熔化爐的操作命令合理與否，要在經過至少30秒的時間后才可以確立。這主要的原因在于，鑄造爐需要增減銅液量的信號，然后傳輸給熔化爐，而加料系統的加料速度至少要達到30秒。在加料系統調節工作結束以后，會以8t/h的速度對金屬進行安裝，這樣一來鑄造爐內的金屬液就會形成持續的液位。

結束語：

通過以上內容我們能夠了解到，在生產期間，要根據合有關的規定，來有效的掌控鑄造溫度以及冷卻強度。此外，還要再熔鑄期間，要運用完善的工頻感應熔化爐以及工頻感應鑄造爐，這樣一來就能夠提高無氧銅的生產效果。另外，有關企業還要提高對全新設備的研發力度，確保全新設備的結構能夠具備一定的氣密性，這樣就能夠清理所具有的污染源，從而就能夠獲得符合質量要求的無氧銅。

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