本發(fā)明屬于廢棄金屬再鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢銅連鑄連軋的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

廢雜銅的種類有很多，回收利用技術(shù)和工藝也有所不同，回收利用時候一般會對混雜的廢雜銅進(jìn)行分類，把一些其他金屬挑選出去，另外還挑選出機(jī)械夾雜的其它廢棄物，除去廢銅表面的油污等，最終得到品種單一的廢銅，為熔煉提供優(yōu)良的原料，從而簡化熔煉過程。廢雜銅再生利用的方法也有很多，一般主要利用高質(zhì)量的廢銅直接熔煉成精銅或銅合金，或者通過冶煉除去廢雜銅中的金屬，并將其鑄成陽極板，再經(jīng)過電解得到電解銅。采用1#光亮廢銅和1#紫雜銅直接制造成銅桿的過程中，僅靠傳統(tǒng)的氧化還原很難達(dá)到理想的除雜效果，而且生產(chǎn)效率低，能耗高。從“一種全廢銅連鑄連軋銅桿生產(chǎn)方法”(專利號：CN200610097143.4)中可以看出，該發(fā)明以全廢銅為原料，其生產(chǎn)過程依次包括將全廢銅在反射爐內(nèi)熔銅、保溫爐保溫、流槽、澆鑄機(jī)鑄坯、牽引鑄坯處理、軋機(jī)自動進(jìn)軋、連軋、銅桿冷卻還要、梅花收線成圈、檢驗(yàn)打包，其特征是反射爐的銅水出口設(shè)置在反射爐的背面，增大鑄坯的容積，軋機(jī)機(jī)架為12道，該方法工藝簡單易操作，反射爐內(nèi)熔銅采用煤氣發(fā)生爐提供燃燒氣源，消除了燃煤污染，但在冶銅精煉過程中缺乏實(shí)質(zhì)性提純工藝。為提高紫雜銅溶煉過程中銅桿的純凈度，本發(fā)明注意到富鈰和富釔混合稀土對銅溶體中的氧和硫具有極強(qiáng)的脫除作用，同時還能還原去除其它許多雜質(zhì)元素，另外稀土的加入還有明顯改善銅鑄造組織的作用，本發(fā)明還為了進(jìn)一步提高銅桿表面的光亮度和光滑度，依次讓銅桿經(jīng)過乳化液、鹽酸、乙醇溶液，改善銅桿的各項(xiàng)性能指標(biāo)，銅桿質(zhì)量得到明顯提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(1)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明為了克服銅液在精煉過程中產(chǎn)生過多的氣泡，精煉純度不高，澆鑄成坯時表面缺陷過多，銅桿表面光亮度和光滑度不夠，冶煉排放不環(huán)保的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用富鈰和富釔混合稀土提純廢銅，經(jīng)過乳化液、鹽酸、乙醇溶液改善銅桿表面的連鑄連軋的生產(chǎn)工藝。

(2)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了這樣一種廢銅連鑄連軋的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟：

A.廢銅分檢，配料下爐：將1#光亮廢銅和2#紫雜銅分檢好后，按質(zhì)量比1:8-10投送至金屬粉碎機(jī)研磨成銅粉，銅粉直徑在0.01-0.15mm，收集銅粉至填料罐；

B.反射爐熔化：在反射爐里加入收集到的銅粉，采用天然氣為燃料，設(shè)定空燃比為15-20:1，加熱到1120℃-1180℃時，攪拌銅液0.1-0.3h，攪拌速度為800-1000r/h，再通過反射爐加料門加入富鈰混合稀土100-200ppm，持續(xù)攪拌0.5-1h，攪拌速度為1000-1200r/h，再繼續(xù)加熱到1200-1280℃后，加入富釔混合稀土150-250ppm，持續(xù)攪拌0.5-1h，攪拌速度為1000-1200r/h，熔化當(dāng)中產(chǎn)生的尾氣通過環(huán)保除塵裝置后達(dá)到國際Ⅱ級排放標(biāo)準(zhǔn)排放；

C.氧化還原精煉：將干燥的松木投放到銅液中，溫度調(diào)整為1150-1200℃攪拌，攪拌速度為800-900r/h，通過氧化還原作用除去銅液中的氧氣，采用氧氣測定儀測定銅液中的氧氣濃度，使銅液中的氧氣濃度達(dá)到150-280ppm，提純銅液達(dá)到出爐標(biāo)準(zhǔn)；

D.除渣：將銅液轉(zhuǎn)入保溫爐，保溫溫度設(shè)為1150-1200℃，采用鋼勺去除銅液表面棕灰色的懸浮雜質(zhì)，從勺出的懸浮物取出50-100g銅液，進(jìn)行銅含量檢驗(yàn)，如銅含量在60％以上則重新倒入保溫爐，60％以下則回收至儲銅罐中，循環(huán)除渣直到懸浮雜質(zhì)小于銅液面積的10-20％停止除渣；

E.澆鑄：把銅液溫度降至870-930℃，停止攪拌，等待0.1-3h以減少液面波動，銅液面瞬間波動低于±5mm內(nèi)時，通過引流槽引流至石墨做成的模具，澆鑄成鑄坯，澆注過程中觀察銅液面瞬間波動程度，超過±10mm時立即停澆；

F.鑄坯處理：首先讓鑄坯經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的鋼刷去除坯表面的氧化鐵皮，然后讓鑄坯經(jīng)過水爆池去除鑄坯表面的缺陷，冷卻水入口溫度30-40℃，冷卻水出口溫度80-95℃，鑄坯放入水爆池時的溫度為650-850℃，鑄坯在水爆池內(nèi)的停留時間為0.5-1h；

G.軋制：處理好的鑄坯引入連鑄機(jī)，連續(xù)不斷地經(jīng)過十二道軋錕，將銅坯軋制成直徑為8.0-9.0mm銅桿，連鑄機(jī)的曳引速度為39-50m/h，使鑄坯經(jīng)過曳引機(jī)的壓輪后被勻速拉直；

H.冷卻：將軋制好的銅桿經(jīng)過乳化液冷卻至80-95℃，然后經(jīng)過配制好的0.1-0.35mol/L的鹽酸溶液中，鹽酸的溶液的溫度為40-60℃，浸漬速度為200-400m/h；

I.表面初步刮平：利用合金刮刀對銅桿進(jìn)行初步打磨2-3次，每次打磨均使銅桿比前次小0.2-0.3mm，初步刮平后用矯直機(jī)對銅桿進(jìn)行校直；

J.表面清洗還原：銅桿經(jīng)過50-60％的乙醇溶液進(jìn)行表面清洗還原，保持銅桿光亮，溶液溫度保持在30-40℃，銅桿在乙醇溶液中保持浸漬10-20秒，清洗速度100-200m/h；

K.收線打包入庫：清洗后的銅桿自然風(fēng)干，風(fēng)干后對銅桿的質(zhì)量進(jìn)行檢測，檢測合格后用防銹油均勻的涂在銅桿上，然后經(jīng)過梅花落線收線架收線成卷，包裝入庫。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟A中，按質(zhì)量比1:9投送至金屬粉碎機(jī)研磨成銅粉。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟B中，設(shè)定空燃比為17:1，加熱到1160℃時，攪拌銅液0.2h，攪拌速度為900r/h，再通過反射爐加料門加入富鈰混合稀土160ppm，持續(xù)攪拌0.8h，攪拌速度為1100r/h，再繼續(xù)加熱到1250℃后，加入富釔混合稀土200ppm，持續(xù)攪拌0.8h，攪拌速度為1100r/h。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟C中，溫度調(diào)整為1180℃攪拌，攪拌速度為850r/h，使銅液中的氧氣濃度達(dá)到180ppm。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟D中，將銅液轉(zhuǎn)入保溫爐，保溫溫度設(shè)為1170℃，循環(huán)除渣直到懸浮雜質(zhì)小于銅液面積的15％停止除渣。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟F中，冷卻水入口溫度35℃，冷卻水出口溫度90℃，鑄坯放入水爆池時的溫度為750℃，鑄坯在水爆池內(nèi)的停留時間為0.6h。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟G中，連鑄機(jī)的曳引速度為45m/h。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟H中，將軋制好的銅桿經(jīng)過乳化液冷卻至90℃，然后經(jīng)過配制好的0.2mol/L的鹽酸溶液中，鹽酸的溶液的溫度為50℃，浸漬速度為300m/h。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，步驟J中，銅桿經(jīng)過58％的乙醇溶液進(jìn)行表面清洗還原，溶液溫度保持在36℃，銅桿在乙醇溶液中保持浸漬18秒，清洗速度180m/h。

(3)有益效果

本發(fā)明立足于利用1#光亮廢銅和2#紫雜銅原料，建設(shè)國內(nèi)高水平的銅桿生產(chǎn)線的設(shè)計原則，選擇具有節(jié)能、環(huán)保、能耗低的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。通過對廢銅分檢配料，反射爐熔化，氧化還原精煉，除渣，澆鑄，鑄坯處理等生產(chǎn)過程的穩(wěn)定控制，利用1#光亮廢銅和2#紫雜銅混合原料生產(chǎn)銅桿的生產(chǎn)實(shí)踐獲得了成功，不僅建設(shè)單位取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且項(xiàng)目本身社會效益顯著。

步驟B中添加富鈰和富釔混合稀土對銅液精煉，使得銅桿銅桿產(chǎn)品獲得較好的綜合力學(xué)性能和電性能，但是添加過多的稀土可使銅桿的性能存在變壞，所以本發(fā)明中添加合適的量是關(guān)鍵。步驟C中采用干燥的松木，可消除銅液中的氧氣，減少銅坯里的氣孔。在步驟H、J中，依次讓銅桿經(jīng)過乳化液、鹽酸、乙醇溶液，改善銅桿的各項(xiàng)性能指標(biāo)，銅桿質(zhì)量得到明顯提高。

本發(fā)明回收廢棄的雜銅，制造了純度較高質(zhì)量較好的銅桿，消除了廢棄金屬對水和土壤的污染，符合我國自然生態(tài)和節(jié)能環(huán)保的社會建設(shè)理念，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，給社會創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

A.廢銅分檢，配料下爐：將0.8噸的1#光亮廢銅和6.4噸的2#紫雜銅投送至金屬粉碎機(jī)研磨成銅粉，銅粉直徑在0.01mm，收集銅粉至填料罐；

B.反射爐熔化：在反射爐里加入收集到7.18噸銅粉，采用天然氣為燃料，設(shè)定空燃比為15:1，加熱到1120℃時，攪拌銅液0.1h，攪拌速度為800r/h，再通過反射爐加料門加入富鈰混合稀土0.718Kg，持續(xù)攪拌0.5h，攪拌速度為1000r/h，再繼續(xù)加熱到1200℃后，加入富釔混合稀土1.077Kg，持續(xù)攪拌0.5h，攪拌速度為1000r/h，熔化當(dāng)中產(chǎn)生的尾氣通過環(huán)保除塵裝置后達(dá)到國際Ⅱ級排放標(biāo)準(zhǔn)排放；

C.氧化還原精煉：將干燥的松木投放到銅液中，溫度調(diào)整為1150℃攪拌，攪拌速度為800r/h，通過氧化還原作用除去銅液中的氧氣，采用氧氣測定儀測定銅液中的氧氣濃度，使銅液中的氧氣濃度達(dá)到150ppm，提純銅液達(dá)到出爐標(biāo)準(zhǔn)；

D.除渣：將銅液轉(zhuǎn)入保溫爐，保溫溫度設(shè)為1150℃，采用鋼勺去除銅液表面棕灰色的懸浮雜質(zhì)，從勺出的懸浮物取出50g銅液，進(jìn)行銅含量檢驗(yàn)，如銅含量在60％以上則重新倒入保溫爐，60％以下則回收至儲銅罐中，循環(huán)除渣直到懸浮雜質(zhì)小于銅液面積的10％停止除渣；

E.澆鑄：把銅液溫度降至870℃，停止攪拌，等待0.1h以減少液面波動，銅液面瞬間波動低于±5mm內(nèi)時，通過引流槽引流至石墨做成的模具，澆鑄成鑄坯，澆注過程中觀察銅液面瞬間波動程度，超過±10mm時立即停澆；

F.鑄坯處理：首先讓鑄坯經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的鋼刷去除坯表面的氧化鐵皮，然后讓鑄坯經(jīng)過水爆池去除鑄坯表面的缺陷，冷卻水入口溫度30℃，冷卻水出口溫度80℃，鑄坯放入水爆池時的溫度為650℃，鑄坯在水爆池內(nèi)的停留時間為0.5h；

G.軋制：處理好的鑄坯引入連鑄機(jī)，連續(xù)不斷地經(jīng)過十二道軋錕，將銅坯軋制成直徑為8.0mm銅桿，連鑄機(jī)的曳引速度為39m/h，使鑄坯經(jīng)過曳引機(jī)的壓輪后被勻速拉直。

H.冷卻：將軋制好的銅桿經(jīng)過乳化液冷卻至80℃，然后經(jīng)過配制好的0.1mol/L的鹽酸溶液中，鹽酸的溶液的溫度為40℃，浸漬速度為200m/h。

I.表面初步刮平：利用合金刮刀對銅桿進(jìn)行初步打磨2-3次，每次打磨均使銅桿比前次小0.3mm，初步刮平后用矯直機(jī)對銅桿進(jìn)行校直。

J.表面清洗還原：銅桿經(jīng)過50％的乙醇溶液進(jìn)行表面清洗還原，保持銅桿光亮，溶液溫度保持在30℃，銅桿在乙醇溶液中保持浸漬10秒，清洗速度100m/h。

K.收線打包入庫：清洗后的銅桿自然風(fēng)干，風(fēng)干后對銅桿的質(zhì)量進(jìn)行檢測，檢測合格后進(jìn)行稱量，銅桿的總質(zhì)量為6.61噸，回收率為92.1％，再用防銹油均勻的涂在銅桿上，然后經(jīng)過梅花落線收線架收線成卷，包裝入庫待售。

實(shí)施例2

A.廢銅分檢，配料下爐：將0.8噸的1#光亮廢銅和8噸的2#紫雜銅投送至金屬粉碎機(jī)研磨成銅粉，銅粉直徑在0.01mm，收集銅粉至填料罐；

B.反射爐熔化：在反射爐里加入收集到的8.77噸銅粉，采用天然氣為燃料，設(shè)定空燃比為20:1，加熱到1180℃時，攪拌銅液0.3h，攪拌速度為800-1000r/h，再通過反射爐加料門加入富鈰混合稀土1.754Kg，持續(xù)攪拌1h，攪拌速度為1200r/h，再繼續(xù)加熱到1280℃后，加入富釔混合稀土2.193Kg，持續(xù)攪拌1h，攪拌速度為1200r/h，熔化當(dāng)中產(chǎn)生的尾氣通過環(huán)保除塵裝置后達(dá)到國際Ⅱ級排放標(biāo)準(zhǔn)排放；

C.氧化還原精煉：將干燥的松木投放到銅液中，溫度調(diào)整為1200℃攪拌，攪拌速度為900r/h，通過氧化還原作用除去銅液中的氧氣，采用氧氣測定儀測定銅液中的氧氣濃度，使銅液中的氧氣濃度達(dá)到280ppm，提純銅液達(dá)到出爐標(biāo)準(zhǔn)；

D.除渣：將銅液轉(zhuǎn)入保溫爐，保溫溫度設(shè)為1200℃，采用鋼勺去除銅液表面棕灰色的懸浮雜質(zhì)，從勺出的懸浮物取出100g銅液，進(jìn)行銅含量檢驗(yàn)，如銅含量在60％以上則重新倒入保溫爐，60％以下則回收至儲銅罐中，循環(huán)除渣直到懸浮雜質(zhì)小于銅液面積的20％停止除渣；

E.澆鑄：把銅液溫度降至930℃，停止攪拌，等待3h以減少液面波動，銅液面瞬間波動低于±5mm內(nèi)時，通過引流槽引流至石墨做成的模具，澆鑄成鑄坯，澆注過程中觀察銅液面瞬間波動程度，超過±10mm時立即停澆；

F.鑄坯處理：首先讓鑄坯經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的鋼刷去除坯表面的氧化鐵皮，然后讓鑄坯經(jīng)過水爆池去除鑄坯表面的缺陷，冷卻水入口溫度40℃，冷卻水出口溫度95℃，鑄坯放入水爆池時的溫度為850℃，鑄坯在水爆池內(nèi)的停留時間為1h；

G.軋制：處理好的鑄坯引入連鑄機(jī)，連續(xù)不斷地經(jīng)過十二道軋錕，將銅坯軋制成直徑為9.0mm銅桿，連鑄機(jī)的曳引速度為50m/h，使鑄坯經(jīng)過曳引機(jī)的壓輪后被勻速拉直。

H.冷卻：將軋制好的銅桿經(jīng)過乳化液冷卻至95℃，然后經(jīng)過配制好的0.35mol/L的鹽酸溶液中，鹽酸的溶液的溫度為60℃，浸漬速度為400m/h。

I.表面初步刮平：利用合金刮刀對銅桿進(jìn)行初步打磨2-3次，每次打磨均使銅桿比前次小0.3mm，初步刮平后用矯直機(jī)對銅桿進(jìn)行校直。

J.表面清洗還原：銅桿經(jīng)過60％的乙醇溶液進(jìn)行表面清洗還原，保持銅桿光亮，溶液溫度保持在40℃，銅桿在乙醇溶液中保持浸漬20秒，清洗速度200m/h。

L.收線打包入庫：清洗后的銅桿自然風(fēng)干，風(fēng)干后對銅桿的質(zhì)量進(jìn)行檢測，檢測合格后進(jìn)行稱量，銅桿的總質(zhì)量為8.15噸，回收率為92.9％，再用防銹油均勻的涂在銅桿上，然后經(jīng)過梅花落線收線架收線成卷，包裝入庫待售。

實(shí)施例3

A.廢銅分檢，配料下爐：將0.8噸的1#光亮廢銅和7.2噸的2#紫雜銅投送至金屬粉碎機(jī)研磨成銅粉，銅粉直徑在0.01mm，收集銅粉至填料罐；

B.反射爐熔化：在反射爐里加入收集到的7.98噸銅粉，采用天然氣為燃料，設(shè)定空燃比為17:1，加熱到1160℃時，攪拌銅液0.2h，攪拌速度為900r/h，再通過反射爐加料門加入富鈰混合稀土160ppm，持續(xù)攪拌0.8h，攪拌速度為1100r/h，再繼續(xù)加熱到1250℃后，加入富釔混合稀土200ppm，持續(xù)攪拌0.8h，攪拌速度為1100r/h，熔化當(dāng)中產(chǎn)生的尾氣通過環(huán)保除塵裝置后達(dá)到國際Ⅱ級排放標(biāo)準(zhǔn)排放；

C.氧化還原精煉：將干燥的松木投放到銅液中，溫度調(diào)整為1180℃攪拌，攪拌速度為850r/h，通過氧化還原作用除去銅液中的氧氣，采用氧氣測定儀測定銅液中的氧氣濃度，使銅液中的氧氣濃度達(dá)到180ppm，提純銅液達(dá)到出爐標(biāo)準(zhǔn)；

D.除渣：將銅液轉(zhuǎn)入保溫爐，保溫溫度設(shè)為1170℃，采用鋼勺去除銅液表面棕灰色的懸浮雜質(zhì)，從勺出的懸浮物取出80g銅液，進(jìn)行銅含量檢驗(yàn)，如銅含量在60％以上則重新倒入保溫爐，60％以下則回收至儲銅罐中，循環(huán)除渣直到懸浮雜質(zhì)小于銅液面積的15％停止除渣；

E.澆鑄：把銅液溫度降至900℃，停止攪拌，等待0.2h以減少液面波動，銅液面瞬間波動低于±5mm內(nèi)時，通過引流槽引流至石墨做成的模具，澆鑄成鑄坯，澆注過程中觀察銅液面瞬間波動程度，超過±10mm時立即停澆；

F.鑄坯處理：首先讓鑄坯經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)的鋼刷去除坯表面的氧化鐵皮，然后讓鑄坯經(jīng)過水爆池去除鑄坯表面的缺陷，冷卻水入口溫度35℃，冷卻水出口溫度90℃，鑄坯放入水爆池時的溫度為750℃，鑄坯在水爆池內(nèi)的停留時間為0.6h；

G.軋制：處理好的鑄坯引入連鑄機(jī)，連續(xù)不斷地經(jīng)過十二道軋錕，將銅坯軋制成直徑為8.0-9.0mm銅桿，連鑄機(jī)的曳引速度為45m/h，使鑄坯經(jīng)過曳引機(jī)的壓輪后被勻速拉直。

H.冷卻：將軋制好的銅桿經(jīng)過乳化液冷卻至90℃，然后經(jīng)過配制好的0.2mol/L的鹽酸溶液中，鹽酸的溶液的溫度為50℃，浸漬速度為300m/h。

I.表面初步刮平：利用合金刮刀對銅桿進(jìn)行初步打磨2-3次，每次打磨均使銅桿比前次小0.2-0.3mm，初步刮平后用矯直機(jī)對銅桿進(jìn)行校直。

J.表面清洗還原：銅桿經(jīng)過58％的乙醇溶液進(jìn)行表面清洗還原，保持銅桿光亮，溶液溫度保持在36℃，銅桿在乙醇溶液中保持浸漬18秒，清洗速度180m/h。

K.收線打包入庫：清洗后的銅桿自然風(fēng)干，風(fēng)干后對銅桿的質(zhì)量進(jìn)行檢測，檢測合格后進(jìn)行稱量，銅桿的總質(zhì)量為7.44噸，回收率為93.2％，再用防銹油均勻的涂在銅桿上，然后經(jīng)過梅花落線收線架收線成卷，包裝入庫待售。

傳統(tǒng)廢銅回收制造工藝的回收率為85％-90％，本發(fā)明實(shí)施例最高回收率可達(dá)93.2％，明顯高于一般的廢銅回收率，并且產(chǎn)品質(zhì)量高，尾氣排放達(dá)到國家Ⅱ級排放標(biāo)準(zhǔn)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進(jìn)及替代，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。