一種無氧銅桿生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無氧銅桿生產(chǎn)線，包括：干燥爐、熔化爐、精煉爐、還原爐、出銅爐、連鑄連軋機構(gòu)、清洗池級繞圈機構(gòu)。本發(fā)明公開了一種無氧銅桿生產(chǎn)方法，包括步驟：除塵、加熱處理——熔化——精煉——還原——出銅——連鑄連軋——清洗——繞制成圈。本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，減少了生產(chǎn)成本高，提高了生產(chǎn)效率低。本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)方法，減小了銅桿的含氧量。
【專利說明】
一種無氧銅桿生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及無氧銅桿制作技術領域，尤其涉及一種生產(chǎn)低含氧量銅桿無氧銅桿生 產(chǎn)線及生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002] 發(fā)電機組、變壓器、牽引電機、接觸導線等都需要用到大量高品質(zhì)的電磁線，衡量 電磁線的主要質(zhì)量指標有抗拉強度、延伸率、導電率、耐壓性、氧含量及表面質(zhì)量，其中氧含 量是其主要質(zhì)量指標之一。銅是一種重要的有色金屬，廣泛應用于各個領域，對于生產(chǎn)電磁 線的原材料銅桿，如果氧含量過高會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：1、銅桿中的氧，以氧化銅狀態(tài)，從晶相 組織上看氧化銅存在于晶粒邊界附近，氧化銅以夾雜形式在晶界出現(xiàn)對材料的韌性產(chǎn)生負 面影響，導致銅桿的機械性能下降、在后續(xù)加工中出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象;2、由于氧化銅的存在會造 成銅桿導電率降低;3、加工后的銅產(chǎn)品在氫氣中退火會產(chǎn)生氣泡和針孔，影響表面質(zhì)量;4、 產(chǎn)品表面有瑕疵，會降低耐高壓性能。
[0003] 目前，市場上供應銅桿，一種是通過連鑄連乳生產(chǎn)的銅桿，氧含量在200-500ppm范 圍內(nèi)，但有時也高達700ppm以上，一般情況下，此種方法生產(chǎn)的銅外表光亮，俗稱光亮，此方 法制得的銅桿含量較高；另一種是利用上引連鑄工藝生產(chǎn)的無氧銅桿氧含量在1020PPM，叫 無氧銅桿。無氧銅桿質(zhì)量穩(wěn)定，不含氧也不含任何脫氧劑殘留物的純銅，因此，廣泛用于制 造電氣線纜。
[0004] CN104630496A公開了紫雜銅氧化還原及精煉上引法加工無氧銅桿工藝，采用紫雜 銅作為原材料，節(jié)約了資源，但是其上引法工頻爐沒有精煉程序，不能冶煉廢銅線和原料紫 雜銅，而且上引法對原料銅的要求很高，生產(chǎn)效率也比較低，大量生產(chǎn)需要投入多套生產(chǎn)設 備。
[0005] CN103924093A公開了一種銅桿銅絲生產(chǎn)工藝，通過回收廢鋼挑選原料，加入反射 熔化爐加熱到1200°C，再將融化的液態(tài)銅表面雜質(zhì)進行清理，用木料進行去氧還原，繼續(xù)精 煉，精煉后的液態(tài)銅流入澆鑄，再繞制成圈。根據(jù)其披露的技術方案，提高了生產(chǎn)效率，但是 其僅僅提供木料還原，生產(chǎn)出的銅桿含氧量高，且不環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服現(xiàn)有技術中存在的生產(chǎn)出的銅桿含氧量高及生產(chǎn)效率低的問題，本發(fā)明提 供了一種生產(chǎn)低含氧量銅桿無氧銅桿生產(chǎn)線及生產(chǎn)方法。
[0007] 本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，包括:熔化爐、連鑄連乳機構(gòu)及繞圈機構(gòu)，其 特征在于，另外包括干燥爐、精煉爐、還原爐、出銅爐及清洗池，干燥爐位于熔化爐輸入端， 精煉爐、還原爐及出銅爐依次排列，位于熔化爐輸出端，且精煉爐與熔化爐相鄰，出銅爐與 連鑄連乳機構(gòu)相鄰，清洗池位于連鑄連乳機構(gòu)與繞圈機構(gòu)之間。
[0008] 在一些實施方式中，干燥爐的干燥爐進口處設有上料輥道;干燥爐與熔化爐通過 第二輸送輥道連接;熔化爐與精煉爐間通過第一流道連通;精煉爐通過第二流道與還原爐 連通;還原爐通過第三流道與出銅爐連通；出銅爐通過第四流道與連鑄連乳機構(gòu)連通;熔化 爐、第一流道、精煉爐、第二流道、還原爐、第三流道、出銅爐、第四流道及連鑄連乳機構(gòu)均為 密封結(jié)構(gòu);還原爐中設有一供氣管插入還原爐內(nèi)，供氣管位于還原爐下方銅水液面以下。
[0009] 在一些實施方式中，第一流道上壁連接一第一擋板，第一擋板豎直設置，第一擋板 下邊沿低于銅水液面150mm-350mm。
[0010] 在一些實施方式中，精煉爐內(nèi)設有第一投料裝置，另外設有一控制系統(tǒng)，第一投料 裝置與控制系統(tǒng)連接。
[0011] 在一些實施方式中，出銅爐內(nèi)設有第二投料裝置，第二投料裝置與控制系統(tǒng)連接。
[0012] 在一些實施方式中，第四流道上壁連接一第二擋板，第二擋板豎直設置，第二擋板 下邊沿低于銅水液面150mm-350mm。
[0013] 在一些實施方式中，第一擋板及第二擋板為陶瓷擋板。
[0014] 在一些實施方式中，繞圈機構(gòu)中心位置設有加熱機構(gòu)，加熱機構(gòu)連接電源。
[0015] 本發(fā)明提供的一種無氧銅桿的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0016] S1:將再生銅除塵后投入干燥爐加熱處理；
[0017] S2:再生銅投入熔化爐進行熔化；
[0018] S3:進入精煉爐精煉，去除金屬雜質(zhì)；
[0019] S4:進入還原爐進行還原處理；
[0020] S5:進入出銅爐，在出銅爐內(nèi)加稀土和復合脫氧劑出銅；
[0021 ] S6:通過連鑄連乳機構(gòu)，連鑄連乳制得銅桿；
[0022] S7:進入清洗池7進行清洗；
[0023] S8:繞制成圈；
[0024]其中，步驟S2的過程中，首先將熔化爐預熱，然后再將除塵、加熱處理后的再生銅 投入熔化爐中，投入過程中，熔化爐的爐溫保持在1150°C-1230°C ;步驟S6中，連鑄溫度保持 在1130°C-1150°C ;步驟S8中繞制成圈時的溫度保持在50°C-90°C。
[0025] 在一些實施方式中，步驟S2-S6中，銅水液面上方均充滿保護氣體，保護氣體為H2、 N2與〇2的混合氣體，其中H2的體積濃度為1.0%5.0%，其中〇2的濃度不高于20PPM，余下為N 2。
[0026] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0027] 本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，相對于傳統(tǒng)的上引法，能夠利用容易獲得的 再生銅作為生產(chǎn)原料，而且一次能夠處理大量再生銅，克服了上引法能以再生銅為原料，生 產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低的不足。
[0028] 本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)方法，將熔化爐預熱后，再將再生銅投爐，在投爐 過程中爐溫保持1130°C-115(TC，使再生銅熔化，加快了再生銅的熔化過程，縮短了時間，提 高了工作效率;另外，通過溫控管理技術，使制造含氧量在2-10ppm之間的高品質(zhì)銅線成為 可能。
[0029] 本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)方法，對銅桿進行清洗，除去銅桿表面的氧化層， 使銅桿的質(zhì)量進一步提尚。
[0030] 本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)方法，步驟S2-S6中，銅水液面上方均充滿保護氣 體，將有效降低各階段中銅水中的氧含量。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的 具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033] -種無氧銅桿的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
[0034] S1:將再生銅除塵后投入干燥爐1加熱處理；
[0035] S2:再生銅投入熔化爐2進行熔化；
[0036] S3:進入精煉爐3精煉，去除金屬雜質(zhì)；
[0037] S4:進入還原爐4進行還原處理；
[0038] S5:進入出銅爐5，在出銅爐5內(nèi)加稀土和復合脫氧劑出銅；
[0039] S6:通過連鑄連乳機構(gòu)6，連鑄連乳制得銅桿；
[0040] S7:進入清洗池7進行清洗；
[0041 ] S8:繞制成圈。
[0042] 其中，步驟S1:將再生銅經(jīng)過除塵后投入干燥爐1進行加熱干燥，將再生銅表面雜 質(zhì)及水分去除，防止再生銅投入熔化爐2后，表面水分發(fā)生化學反應：
[0043] 2H20 = 2H2+〇2
[0044] 此反應分解后的氧氣會溶解到銅液中，造成銅水含氧量增高。
[0045] 步驟S2:將熔化爐2進行預熱，使其溫度提升至1300°C-1400°C，作為優(yōu)選的，預熱 溫度控制在1300°C，再將除塵、干燥后的再生銅分批次(分批次是指實施該方法的過程中， 隨著銅液的減少，適時的投入再生銅用以補充原料)投入熔化爐2中進行熔化，投入過程中， 熔化爐2內(nèi)的溫度保持在1150°C-1230°C之間，作為優(yōu)選的，在1160°C溫度下進行溶解。另 外，作為優(yōu)選的，熔化爐2中銅液的表面覆蓋一層阻止空氣進入銅液的漂浮材料，作為優(yōu)選 的，漂浮材料選用木炭，作為進一步優(yōu)選的，木炭的覆蓋厚度為150mm-350mm，在本發(fā)明的此 實施方式中，優(yōu)選厚度為300mm。熔化爐2內(nèi)充滿保護氣體，作為優(yōu)選的，保護氣體為H 2、N2與 〇2的混合氣體，其中H2的體積濃度為1.0%_5.0%，作為優(yōu)選的，H2的體積濃度為4%，其中〇2 的濃度為20PPM，余下為N 2,其體積濃度為76%。熔化爐中的木炭及保護氣體會發(fā)生一系列 的化學反應：
[0046] 2Cu+02 = 2Cu0
[0047] 2C+〇2 = 2CO
[0048] 2H2+〇2 = 2H20
[0049] 2Cu0+C0+H2 = 2Cu+H20+〇2
[0050] 通過上述反應，降低了銅水中的氧含量。通過上述一系列的反應可知，木炭的覆蓋 厚度會直接影響銅水的氧含量，當木炭覆蓋不足時，熔化爐2內(nèi)氣體中C0不足，造成還原不 充分，當木炭覆蓋過多時，氫氣無法順利接觸銅水，也會造成還原不充分，導致無法有效的 降低銅水氧含量，因此，厚度采用300mm最佳。
[0051] 步驟中，在銅水表面覆蓋木炭，木炭在出銅時可隔離銅水與空氣中的氧，防止銅水 被氧化，避免了出銅時銅水被氧化導致產(chǎn)品合格率低的問題。
[0052]步驟S3中，熔化后的銅水進入精煉爐3，在精煉爐3中依次經(jīng)過三次精煉：
[0053] A1:向精煉爐3內(nèi)加入低硫焦炭進行第一次精煉后除渣，用以去除銅水中的鋅。鋅 的沸點為906°C，在精煉時，大部分鋅在熔化階段即以金屬形態(tài)揮發(fā)，其余的鋅形成硅酸鋅 和鐵酸鋅進入爐渣。當精煉含鋅量較高的再生銅時，為了防止大量鋅無法及時蒸發(fā)，在銅水 表面上覆蓋一層低硫焦炭。
[0054] A2:向精煉爐3內(nèi)加入磷銅或氧化硼進行第二次精煉后除渣，去除銅水中的鉛。加 入磷銅使鉛以磷酸鹽形態(tài)除去，加氧化硼，使鉛呈硼酸鉛形態(tài)脫去。
[0055] A3:向精煉爐3內(nèi)加入30%石灰和70%蘇打組成的混合熔劑，進行第三次精煉后除 渣，去除銅水中的錫和砷。
[0056]錫與銅水互溶，錫氧化生成氧化亞錫和二氧化錫，氧化亞錫呈弱堿性，在第二次精 煉時能造渣，還能部分揮發(fā)，二氧化錫呈弱酸性，且溶于銅液中，這時需加入堿性溶劑蘇打 和石灰使其造渣，生成不熔于銅液的錫酸鈉或錫酸鈣。
[0057]砷與銅在液態(tài)時互溶，砷在銅水中能氧化成易揮發(fā)的三氧化二砷，從而隨爐氣排 走，但也有少量砷氧化成無水砷酸，并生成砷酸銅，溶于銅液中，當銅液中有鎳存在時，砷還 能與銅、鎳一起生成鎳云母，此時，加入的堿性溶劑蘇打和石灰能夠使鎳云母分解，從而除 去鎳和砷。
[0058]作為優(yōu)選的，低硫焦炭的含量為0.2%，磷銅或氧化硼的含量為0.15%，石灰和蘇 打的含量為0.1%。采用上述比例加入添加物，能夠得到最好的除雜效果。
[0059]步驟中，進行三次精煉，能夠最大程度上去除金屬雜質(zhì)，除雜效果好。
[0060]作為優(yōu)選的，精煉爐3內(nèi)充滿保護氣體，作為優(yōu)選的，保護氣體為出、犯與02的混合 氣體，其中H2的體積濃度為3 %，其中02的濃度為18PPM，余下為N2，其體積濃度為79 %。這一 過程會發(fā)生下列化學反應：
[0061] 2H20 = 2H2+〇2
[0062] 2Cu+02 = 2Cu0
[0063] Cu0+H2 = Cu+H20
[0064] 保護氣體將有效降低銅水中的氧含量。
[0065]步驟S4中，通過精煉后的銅水進入還原爐4,其中，設有供氣管41插入還原爐4內(nèi)， 供氣管41位于還原爐4下方，銅水液面以下。供氣管41通入的還原氣體為天然氣與空氣、氮 氣或水蒸氣中至少一種混合氣體。將天然氣與空氣混合后，降低了天然氣濃度，從而降低了 天然氣的溢出量，提高了天然氣利用率，避免了天然氣污染環(huán)境的問題;將天然氣與氮氣混 合后，可以避免空氣中的氧氣對銅水進一步氧化，提高了還原效率;將天然氣與水蒸氣混 合，水蒸氣可以提高天然氣的動力學性能，使天然氣更加充分地與銅水接觸，提高天然氣利 用率，提高還原效率。采用天然氣還原替代插木還原，更加環(huán)保，成本更低，而且體力勞動量 小，克服了插木還原勞動條件惡劣的缺陷。
[0066]作為優(yōu)選的，還原爐4內(nèi)充滿保護氣體，作為優(yōu)選的，保護氣體為Ha、％與〇2的混合 氣體，其中H2的體積濃度為1 %，其中02的濃度為15PPM，余下為N2，其體積濃度為84%，這一 過程會發(fā)生下列化學反應：
[0067] 2H20 = 2H2+〇2
[0068] 2Cu+02 = 2Cu0
[0069] Cu0+H2 = Cu+H20
[0070] 保護氣體將有效降低銅水中的氧含量。
[0071] 步驟S5中，經(jīng)過還原爐還原后的銅水進入出銅爐5,在出銅爐5內(nèi)的銅水中加入 0.1%的稀土及0.1%的復合脫氧劑，稀土采用獨居石，復合脫氧劑為包括氧化鋰、磷灰石、 磷銅和螢石的混合物，本步驟用于進一步除去銅水中的氧，添加稀土可顯著改善銅的工藝 性能及力學性能。另外，在銅水表面覆蓋一層阻止空氣進入銅液的漂浮材料，作為優(yōu)選的， 漂浮材料選用木炭，作為進一步優(yōu)選的，木炭的覆蓋厚度為300mm，木炭在出銅時可隔離銅 水與空氣中的氧，防止銅水被氧化，避免了出銅時銅水被氧化導致產(chǎn)品合格率低的問題。
[0072] 步驟中，控制稀土和復合脫氧劑的加入量，使銅的力學性能與工藝性能有限制改 善，同時，出銅時，在銅水表面覆蓋木炭，木炭在出銅時可隔離銅水與空氣中的氧，防止銅水 被氧化，避免了出銅時銅水被氧化導致產(chǎn)品合格率低的問題。
[0073]作為優(yōu)選的，出銅爐5內(nèi)充滿保護氣體，作為優(yōu)選的，保護氣體為出、犯與02的混合 氣體，其中H2的體積濃度為2 %，其中02的濃度不高于10ΡΡΜ，余下為N2，其體積濃度為88%。 這一過程會發(fā)生下列化學反應：
[0074] 2H20 = 2H2+〇2
[0075] 2Cu+02 = 2Cu0
[0076] Cu0+H2 = Cu+H20
[0077] 保護氣體將有效降低銅水中的氧含量。
[0078] 步驟S6中，通過出銅爐5除氧后的銅水進入連鑄連乳機構(gòu)6進行澆鑄連乳，其澆鑄 溫度為1140Γ，使鑄坯組織形成均勻的柱狀晶，提高了鑄坯的機械性能。另外，作為優(yōu)選的， 連鑄連乳機構(gòu)內(nèi)也充滿保護氣體，保護氣體為H 2、N2與02的混合氣體，其中H2的體積濃度為 5%，其中02的濃度不高于20PPM，余下為N2,這一過程會發(fā)生下列化學反應：
[0079] 2H20 = 2H2+〇2
[0080] 2Cu+02 = 2Cu0
[0081] Cu0+H2 = Cu+H20
[0082] 保護氣體將有效降低銅水中的氧含量。
[0083] 步驟S7中，連乳后的銅桿進入清洗池 7對連乳后的銅桿進行清洗，清洗液為酒精與 軟水的混合液，其pH值為9,酒精質(zhì)量濃度為6%。本步驟主要用于除去銅桿表面的氧化層， 使銅桿的質(zhì)量進一步提高，采用上述清洗液，能夠在不損傷銅桿的前提下，徹底去除銅桿表 面的氧化層，清洗效果好。
[0084] 步驟S8中，對清洗后的銅桿繞制成圈，繞制成圈時的溫度控制在50°C_90°C之間， 作為優(yōu)選的，溫度控制在80 °C，用于加熱的熱源可采用電加熱方式。把溫度控制在此范圍 內(nèi)，能夠在銅桿的表面形成特定的氧化膜，不僅在其后繞制成圈時的退火過程中抑制了線 材之間相互粘連現(xiàn)象的發(fā)生，而且不會造成表面?zhèn)刍蛘邤嗑€發(fā)生，因此能夠生產(chǎn)出表面 狀態(tài)良好且高質(zhì)量的光亮無氧銅桿。當繞制成圈時的溫度超過上述范圍時，因急劇的氧化 反應導致銅桿表面形成過厚的氧化膜，造成加工時發(fā)生表面?zhèn)刍蛘邤嗑€，致使光亮無氧 銅桿的表面狀態(tài)變差，因此不能得到具有期望含氧量的銅線材。當繞制成圈時的溫度達不 到上述范圍時，因在銅桿的表面無法形成氧化膜，導致在其后繞制成圈時的退火過程中線 材之間相互粘連現(xiàn)象的發(fā)生，造成光亮無氧銅桿的表面狀態(tài)變差，同樣不能得到高品質(zhì)的 銅線材。因此，將成圈時的溫度控制在高于室溫的溫度，促使極少量的氧化反應發(fā)生來解決 線材相互粘連的問題。
[0085] 上述方法，可以制得含氧量在2ppm至lOppm之間無氧銅桿。
[0086]下面結(jié)合圖1所示的一種無氧銅桿生產(chǎn)線來說明本發(fā)明提供的一種無氧銅桿的生 產(chǎn)方法。
[0087]圖1示意性的顯示了本發(fā)明提供的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，依次包括上料輥道11、干 燥爐1、第二輸送輥道21、熔化爐2、精煉爐3、還原爐4、出銅爐5、連鑄連乳機構(gòu)6、清洗池7及 繞圈機構(gòu)8。上料輥道11設于干燥爐1的干燥爐進口 101處;干燥爐1與熔化爐2間通過第二輸 送輥道21連接，第二輸送輥道21兩端分別連接干燥爐1的干燥爐出口 102及熔化爐2的熔化 爐入口 201;熔化爐2與精煉爐3間通過第一流道23連通，第一流道23上壁連接一第一擋板 231，第一擋板231豎直設置，且其下邊沿低于銅水液面150mm-350mm，作為優(yōu)選的，第一擋板 231下邊沿低于銅水液面300mm，且第一擋板231為陶瓷擋板，精煉爐3內(nèi)設有第一投料裝置 31，第一投料裝置31與控制系統(tǒng)連接，通過控制系統(tǒng)控制第一投料裝置31根據(jù)精煉過程的 循環(huán)周期循環(huán)投料;精煉爐3通過第二流道34與還原爐4連通，其中，設有一供氣管41插入還 原爐4內(nèi)，供氣管41位于還原爐4下方銅水液面以下；還原爐4通過第三流道45與出銅爐5連 通，出銅爐5內(nèi)設有第二投料裝置51，第二投料裝置51與控制系統(tǒng)連接，通過控制系統(tǒng)控制 第二投料裝置51根據(jù)出銅過程的進度周期循環(huán)投料；出銅爐5通過第四流道56與連鑄連乳 機構(gòu)6連接，第四流道56上壁連接一第二擋板561，第二擋板561豎直設置，且其下邊沿低于 銅水液面150mm-350mm，作為優(yōu)選的，第二擋板561下邊沿低于銅水液面300mm，且第二擋板 561為陶瓷擋板;連鑄連乳機構(gòu)6輸出端601處設有繞圈機構(gòu)8,繞圈機構(gòu)8中心位置設有加熱 機構(gòu)81，加熱機構(gòu)81為加熱管，加熱機構(gòu)與電源連接;連鑄連乳機構(gòu)6與繞圈機構(gòu)8之間設有 清洗池7。
[0088]上述結(jié)構(gòu)中，熔化爐2、第一流道23、精煉爐3、第二流道34、還原爐4、第三流道45、 出銅爐5、第四流道56及連鑄連乳機構(gòu)6均為密封結(jié)構(gòu)，在運行過程中便于通入保護氣體。 [0089] 如圖1所示，再生銅通過表面除塵處理后，通過上料輥道11投入干燥爐1進行加熱 處理，除去表面水分;除去水分后的再生鋼通過第二輸送輥道21投入熔化爐2,熔化爐2與精 煉爐3通過第一流道23連通，第一流道23上壁連接一第一擋板231，第一擋板231豎直設置， 且其下邊沿低于銅水液面150mm-350mm，作為優(yōu)選的，第一擋板231下邊沿低于銅水液面 300mm，且第一擋板231為陶瓷擋板，其具有耐腐蝕的優(yōu)點，第一擋板231用于阻止熔化爐2液 面表面覆蓋的木炭進入精煉爐3;熔化爐2內(nèi)液面的高度高于精煉爐3中液面的高度，因此， 熔化后的銅水通過第一流道23進入精煉爐3,精煉爐3內(nèi)設有第一投料裝置31，第一投料裝 置31與控制系統(tǒng)連接，通過控制系統(tǒng)控制第一投料裝置31分三此依次投入低硫焦炭、磷銅 或氧化硼、石灰和蘇打組成的混合熔劑，其投放根據(jù)精煉過程的循環(huán)周期循環(huán);通過精煉爐 3精煉后的銅水通過第二流道34進入還原爐4,其中，設有一供氣管41插入還原爐4內(nèi)，供氣 管41位于還原爐4下方銅水液面以下，供氣管41向還原爐4中通入還原氣體;還原后的銅水 通過第三流道45進入出銅爐5,出銅爐5內(nèi)設有第二投料裝置51，第二投料裝置51與控制系 統(tǒng)連接，通過控制系統(tǒng)控制第二投料裝置51投入稀土及的復合脫氧劑，其投放根據(jù)出銅過 程的進度周期循環(huán);通過出銅爐5除氧后的銅水通過第四流道56進入連鑄連乳機構(gòu)6進行澆 鑄連乳，形成銅桿，第四流道56上壁連接一第二擋板561，第二擋板561豎直設置，且其下邊 沿低于銅水液面150mm-350mm，作為優(yōu)選的，第二擋板561下邊沿低于銅水液面300mm，且第 二擋板561為陶瓷擋板，其具有耐腐蝕的優(yōu)點，第二擋板561用于阻止出銅爐5液面表面覆蓋 的木炭進入連鑄連乳機構(gòu)6;通過連鑄連乳機構(gòu)6連乳后的銅桿進入清洗池7清洗，徹底去除 銅桿表面的氧化層，最后在進入繞圈機構(gòu)8繞制成圈，其中，繞圈機構(gòu)中心位置設有加熱機 構(gòu)81，加熱機構(gòu)81為加熱管，加熱機構(gòu)與電源連接。
[0090]上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應當理解本發(fā)明并非局 限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和 環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改 動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附 權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種無氧銅桿生產(chǎn)線，包括:熔化爐(2)、連鑄連乳機構(gòu)(6)及繞圈機構(gòu)(8)，其特征在 于，還包括干燥爐（1)、精煉爐(3)、還原爐(4)、出銅爐(5)及清洗池(7)，所述干燥爐（1)位于 所述熔化爐(2)輸入端，所述精煉爐(3)、還原爐(4)及出銅爐(5)依次排列，位于所述熔化爐 (2)輸出端，且所述精煉爐（3)與所述熔化爐(2)相鄰，所述出銅爐(5)與所述連鑄連乳機構(gòu) (6)相鄰，所述清洗池(7)位于所述連鑄連乳機構(gòu)(6)與所述繞圈機構(gòu)(8)之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述干燥爐（1)的干燥爐 進口（101)處設有上料輥道（11);所述干燥爐（1)與所述熔化爐（2)通過第二輸送輥道(21) 連接;所述熔化爐(2)與所述精煉爐(3)間通過第一流道(23)連通;所述精煉爐(3)通過第二 流道(34)與所述還原爐(4)連通;所述還原爐(4)通過第三流道(45)與所述出銅爐(5)連通； 所述出銅爐(5)通過第四流道(56)與連鑄連乳機構(gòu)(6)連通;所述熔化爐(2 )、所述第一流道 (23)、所述精煉爐(3)、所述第二流道(34)、所述還原爐(4)、所述第三流道(45)、所述出銅爐 (5)、所述第四流道(56)及所述連鑄連乳機構(gòu)(6)均為密封結(jié)構(gòu);所述還原爐(4)中設有一供 氣管(41)插入所述還原爐(4)內(nèi)，所述供氣管(41)位于所述還原爐(4)下方銅水液面以下。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述第一流道(23)上壁連 接一第一擋板(231)，所述第一擋板(231)豎直設置，所述第一擋板(231)下邊沿低于銅水液 面150mm-350mm 〇4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述精煉爐（3)內(nèi)設有第 一投料裝置(31)，另外設有一控制系統(tǒng)，所述第一投料裝置(31)與所述控制系統(tǒng)連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述出銅爐（5)內(nèi)設有第 二投料裝置(51)，所述第二投料裝置(51)與所述控制系統(tǒng)連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述第四流道(56)上壁連 接一第二擋板(561)，所述第二擋板(561)豎直設置，所述第二擋板(561)下邊沿低于銅水液 面150mm-350mm 〇7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述第一擋板(231)及所 述第二擋板(561)為陶瓷擋板。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無氧銅桿生產(chǎn)線，其特征在于，所述繞圈機構(gòu)（8)中心位 置設有加熱機構(gòu)(81 )，所述加熱機構(gòu)(81)連接電源。9. 一種使用權(quán)利要求1所述無氧銅桿生產(chǎn)線的無氧銅桿的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括 以下步驟： S1:將再生銅除塵后投入干燥爐（1)加熱處理； S2:再生銅投入熔化爐(2)進行熔化； S3:進入精煉爐(3)精煉，去除金屬雜質(zhì)； S4:進入還原爐(4)進行還原處理； S5:進入出銅爐(5)，在出銅爐(5)內(nèi)加稀土和復合脫氧劑出銅； S6:通過連鑄連乳機構(gòu)(6 )，連鑄連乳制得銅桿； S7:進入清洗池(7)進行清洗； S8:繞制成圈； 其中，步驟S2的過程中，首先將所述熔化爐(2)預熱，然后再將除塵、加熱處理后的再生 銅投入所述熔化爐（2)中，投入過程中，所述熔化爐（2)的爐溫保持在1150°C-123(TC;所述 步驟S6中，連鑄溫度保持在1130°C-1150 °C ;所述步驟S8中繞制成圈時的溫度保持在50°C-9(TC〇10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無氧銅桿的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟S2-S6中， 銅水液面上方均充滿保護氣體，所述保護氣體為H2、犯與02的混合氣體，其中H2的體積濃度 為1, · §. Q%，其中02的濃度不高于20PPM，余下為N2。
【文檔編號】C22B15/14GK105821219SQ201610171584
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】肖康才
【申請人】江蘇華威銅業(yè)有限公司