一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：(1)先將陰極銅加入預(yù)熱爐進(jìn)行預(yù)熱，對預(yù)熱爐溫度設(shè)定為400℃，所述陰極銅預(yù)熱后表面保持干燥，無油、無水，出爐溫度大于90℃。(2)再將上述出爐的陰極銅放入熔化爐進(jìn)行熔煉生產(chǎn)高氧韌銅，木炭覆蓋厚度小于100mm。(3)然后將上述生產(chǎn)的高氧韌銅放入保溫爐，覆蓋石墨顆粒，厚度小于100mm。(4)最后將上述高氧韌銅放入澆鑄箱及結(jié)晶器進(jìn)行鑄造，再通過所述結(jié)晶器對高氧韌銅結(jié)晶冷卻。本發(fā)明通過熔鑄增氧及均質(zhì)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高氧韌銅的產(chǎn)業(yè)化，大大提高其產(chǎn)量，滿足下游生產(chǎn)銅箔對成分和性能的特殊要求即O含量80?350PPM，P<3PPM,Fe<5PPM。
【專利說明】
一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高氧韌銅的鑄造工藝，特別涉及一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝。
【【背景技術(shù)】】
[0002]高氧韌銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱能力和加工性能，尤其是金屬中共晶氣孔明顯改善銅箔加工拉伸和屈服變形、應(yīng)力集中等現(xiàn)象。現(xiàn)有的高氧韌銅的生產(chǎn)存在技術(shù)瓶頸，熔鑄增氧及均質(zhì)化技術(shù)不成熟，而市場對氧含量為150-350ppm和磷含量小于2ppm的銅箔帶還有強(qiáng)烈的需求，目前我司生產(chǎn)的高氧韌銅氧含量在80-175PPM之間，每月產(chǎn)量不足30噸。下游客戶對高品質(zhì)的韌銅有強(qiáng)烈的市場需求，一些高品質(zhì)的銅箔帶坯靠從日本進(jìn)口，如我們能現(xiàn)實(shí)高氧韌銅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，可優(yōu)先搶占市場，替代進(jìn)口。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]有鑒于此，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，突破了熔鑄增氧及均質(zhì)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高氧韌銅的產(chǎn)業(yè)化，大大提高其產(chǎn)量，滿足了市場化的強(qiáng)烈需求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0006](I)先將陰極銅加入預(yù)熱爐進(jìn)行預(yù)熱，對預(yù)熱爐溫度設(shè)定為400°C，所述陰極銅預(yù)熱后表面要保持干燥，無油、無水，出爐溫度大于90°C。
[0007](2)再將上述出爐的陰極銅放入熔化爐進(jìn)行熔煉生產(chǎn)高氧韌銅，融化爐提前三小時打開爐門并扒渣，木炭覆蓋控制厚度小于100_，采用真空取樣管爐內(nèi)取樣測量氧含量:
[0008]當(dāng)氧含量小于客戶要求的下限時，扒開部分木炭裸露半小時后取樣；當(dāng)氧含量大于客戶要求的上限100PPM時，添加新木炭至厚度100mm，半小時后取樣測量，當(dāng)氧含量達(dá)到客戶要求范圍內(nèi)可轉(zhuǎn)爐。
[0009](3)然后將上述生產(chǎn)的高氧韌銅放入保溫爐，覆蓋石墨顆粒，控制厚度小于100_，銅水加滿，提前三小時扒掉部分石墨顆粒，并將所述石墨顆粒推向爐門口，使銅水底吹處裸露，面積達(dá)到三分之一；
[0010]裸露三小時后，用真空取樣管在爐內(nèi)取樣測量氧含量，氧含量達(dá)到客戶要求范圍內(nèi)可放流，氧含量超過客戶要求50PPM以上時，關(guān)爐門半小時后取樣。
[0011](4)最后將上述高氧韌銅放入澆鑄箱及結(jié)晶器進(jìn)行鑄造，鑄造前檢查托座、結(jié)晶器、澆鑄管三中心對正。所述結(jié)晶器控流保證液面平穩(wěn)，液面距離結(jié)晶器上沿不能超過20mm，爐內(nèi)水壓為4.0-6.0bar，進(jìn)出水溫溫度差<7°C，鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準(zhǔn)，再通過所述結(jié)晶器對高氧韌銅結(jié)晶冷卻，達(dá)到所需要求。
[0012]進(jìn)一步，在上述步驟(I)中，所述陰極銅加入預(yù)熱爐時步進(jìn)間隔設(shè)定為22秒，根據(jù)原料和銅水質(zhì)量作適當(dāng)調(diào)整。
[0013]在上述步驟(2)中，所述熔化爐的最大功率<3000kw，所述轉(zhuǎn)爐溫度控制在1180-1250°C，，第一次轉(zhuǎn)爐時溫度在1200-1250°c。
[0014]氧含量穩(wěn)定時，熔化爐爐門打開(木炭控制厚度100mm)，每隔一小時取樣測量。生產(chǎn)過程中根據(jù)氧含量的多少，通過開關(guān)爐門、吹壓縮空氣和調(diào)整木炭厚度來調(diào)節(jié)氧含量。
[0015]上述步驟(3)中，氧含量達(dá)到要求時可放流，所述放流溫度控制在1190-1220V。所述保溫爐的爐膛溫度為1180-1210°C，所述保溫爐的鑄造溫度控制在1160-1180°C。
[0016]在生產(chǎn)過程中根據(jù)氧含量的多少，通過開關(guān)爐門、調(diào)整石墨顆粒厚度來調(diào)節(jié)氧含量。氣體流量10?20L/min，N含量100%。
[0017]上述步驟(4)中，所述饒鑄箱的木炭覆蓋厚度彡60mm。
[0018]所述結(jié)晶器的煙灰覆蓋厚度為5-10mm，所述煙灰使用前要烤紅，覆蓋時保證銅水不裸露，排氣通暢。
[0019]鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準(zhǔn)，禁止埋管過深，造成內(nèi)部質(zhì)量缺陷多。
[0020]較佳的，本發(fā)明對無氧銅的底吹管路進(jìn)行優(yōu)化，具備吹氧功能，對銅液進(jìn)行吹氣氧化至500PPM以上，通過保持氣體和覆蓋劑進(jìn)行還原至300PPM左右。
[0021]本發(fā)明通過爐內(nèi)壓縮空氣增氧技術(shù)，通過熔化爐的底吹裝置或側(cè)吹風(fēng)管對爐內(nèi)進(jìn)行增氧。還應(yīng)用了還原提純技術(shù)，通過熔化爐和保溫爐的覆蓋劑和底吹N2/C0來還原提純銅熔液。
[0022]本發(fā)明的有益效果是，突破了熔鑄增氧及均質(zhì)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高氧韌銅的產(chǎn)業(yè)化，大大提高其產(chǎn)量，滿足了市場化的強(qiáng)烈需求，滿足了下游生產(chǎn)銅箔對成分和性能的特殊要求即 O 含量80-350PPM，P〈3PPM，F(xiàn)e〈5PPM。
【【具體實(shí)施方式】】
[0023]下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]實(shí)施例:
[0025]本發(fā)明通過爐內(nèi)壓縮空氣增氧技術(shù)，通過熔化爐的底吹裝置或側(cè)吹風(fēng)管對爐內(nèi)進(jìn)行增氧。還應(yīng)用了還原提純技術(shù)，通過熔化爐和保溫爐的覆蓋劑和底吹N2/C0來還原提純銅熔液，突破了熔鑄增氧及均質(zhì)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高氧韌銅的產(chǎn)業(yè)化，滿足下游生產(chǎn)銅箔對成分和性能的特殊要求即O含量80-350PPM，P〈3PPM，F(xiàn)e〈5PPM。
[0026]以下具體介紹本發(fā)明的生產(chǎn)工藝及流程。
[0027]—種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0028](I)先將陰極銅加入預(yù)熱爐進(jìn)行預(yù)熱，對預(yù)熱爐溫度設(shè)定為400°C，所述陰極銅預(yù)熱后表面要保持干燥，無油、無水，出爐溫度大于90°C。
[0029](2)再將上述出爐的陰極銅放入熔化爐進(jìn)行熔煉生產(chǎn)高氧韌銅，融化爐提前三小時打開爐門并扒渣，木炭覆蓋控制厚度小于100_，采用真空取樣管爐內(nèi)取樣測量氧含量:
[0030]當(dāng)氧含量小于客戶要求的下限時，扒開部分木炭裸露半小時后取樣；當(dāng)氧含量大于客戶要求的上限100PPM時，添加新木炭至厚度100mm，半小時后取樣測量，當(dāng)氧含量達(dá)到客戶要求范圍內(nèi)可轉(zhuǎn)爐。
[0031](3)然后將上述生產(chǎn)的高氧韌銅放入保溫爐，覆蓋石墨顆粒，控制厚度小于100mm，銅水加滿，提前三小時扒掉部分石墨顆粒，并將所述石墨顆粒推向爐門口，使銅水底吹處裸露，面積達(dá)到三分之一；
[0032]裸露三小時后，用真空取樣管在爐內(nèi)取樣測量氧含量，氧含量達(dá)到客戶要求范圍內(nèi)可放流，氧含量超過客戶要求50PPM以上時，關(guān)爐門半小時后取樣。
[0033](4)最后將上述尚氧初銅放入饒鑄箱及結(jié)晶器進(jìn)彳丁鑄造，鑄造如檢查托座、結(jié)晶器、澆鑄管三中心對正。所述結(jié)晶器控流保證液面平穩(wěn)，液面距離結(jié)晶器上沿不能超過20mm，爐內(nèi)水壓為4.0-6.0bar，進(jìn)出水溫溫度差<7°C，鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準(zhǔn)，再通過所述結(jié)晶器對高氧韌銅結(jié)晶冷卻，達(dá)到所需要求。
[0034]進(jìn)一步，在上述步驟(I)中，所述陰極銅加入預(yù)熱爐時步進(jìn)間隔設(shè)定為22秒，根據(jù)原料和銅水質(zhì)量作適當(dāng)調(diào)整。
[0035]在上述步驟(2)中，所述熔化爐的最大功率<3000kw，所述轉(zhuǎn)爐溫度控制在1180-12500C，，第一次轉(zhuǎn)爐時溫度在1200-1250°C。
[0036]氧含量穩(wěn)定時，熔化爐爐門打開(木炭控制厚度100mm)，每隔一小時取樣測量。生產(chǎn)過程中根據(jù)氧含量的多少，通過開關(guān)爐門、吹壓縮空氣和調(diào)整木炭厚度來調(diào)節(jié)氧含量。
[0037]上述步驟(3)中，氧含量達(dá)到要求時可放流，所述放流溫度控制在1190-1220V。所述保溫爐的爐膛溫度為1180-1210°C，所述保溫爐的鑄造溫度控制在1160-1180°C。
[0038]在生產(chǎn)過程中根據(jù)氧含量的多少，通過開關(guān)爐門、調(diào)整石墨顆粒厚度來調(diào)節(jié)氧含量。氣體流量10?20L/min，N含量100%。
[0039]上述步驟(4)中，所述饒鑄箱的木炭覆蓋厚度彡60mm。
[0040]所述結(jié)晶器的煙灰覆蓋厚度為5-10mm，所述煙灰使用前要烤紅，覆蓋時保證銅水不裸露，排氣通暢。鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準(zhǔn)，禁止埋管過深，造成內(nèi)部質(zhì)量缺陷多。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)先將陰極銅加入預(yù)熱爐進(jìn)行預(yù)熱，對預(yù)熱爐溫度設(shè)定為400°c，所述陰極銅預(yù)熱后表面要保持干燥，無油、無水，出爐溫度大于90 °C ; (2)再將上述出爐的陰極銅放入熔化爐進(jìn)行熔煉生產(chǎn)高氧韌銅，融化爐提前三小時打開爐門并扒渣，木炭覆蓋控制厚度小于100_，采用真空取樣管爐內(nèi)取樣測量氧含量: 當(dāng)氧含量小于客戶要求的下限時，扒開部分木炭裸露半小時后取樣；當(dāng)氧含量大于客戶要求的上限100PPM時，添加新木炭至厚度100mm，半小時后取樣測量，當(dāng)氧含量達(dá)到客戶要求范圍內(nèi)可轉(zhuǎn)爐； (3)然后將上述生產(chǎn)的高氧韌銅放入保溫爐，覆蓋石墨顆粒，控制厚度小于100mm，銅水加滿，提前三小時扒掉部分石墨顆粒，并將所述石墨顆粒推向爐門口，使銅水底吹處裸露，面積達(dá)到三分之一； 裸露三小時后，用真空取樣管在爐內(nèi)取樣測量氧含量，氧含量達(dá)到客戶要求范圍內(nèi)可放流，氧含量超過客戶要求50PPM以上時，關(guān)爐門半小時后取樣； (4)最后將上述高氧韌銅放入澆鑄箱及結(jié)晶器進(jìn)行鑄造，鑄造前檢查托座、結(jié)晶器、澆鑄管三中心對正。所述結(jié)晶器控流保證液面平穩(wěn)，液面距離結(jié)晶器上沿不能超過20mm，爐內(nèi)水壓為4.0-6.0bar，進(jìn)出水溫溫度差<7°C，鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準(zhǔn)，再通過所述結(jié)晶器對高氧韌銅結(jié)晶冷卻，達(dá)到所需要求。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，在上述步驟(I)中，所述陰極銅加入預(yù)熱爐時步進(jìn)間隔設(shè)定為22秒，根據(jù)原料和銅水質(zhì)量作適當(dāng)調(diào)整。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，上述步驟(2)中，所述熔化爐的最大功率<3000kw，所述轉(zhuǎn)爐溫度控制在1180-1250°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，上述步驟(3)中，氧含量達(dá)到要求時可放流，所述放流溫度控制在1190_1220°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，上述步驟(3)中，所述保溫爐的爐膛溫度為1180-1210°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，上述步驟(3)中，所述保溫爐的鑄造溫度控制在1160-1180°C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，上述步驟(4)中，所述饒鑄箱的木炭覆蓋厚度多60mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氧韌銅的熔鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，上述步驟(4)中，所述結(jié)晶器的煙灰覆蓋厚度為5-10mm，所述煙灰使用前要烤紅，覆蓋時保證銅水不裸露，排氣通暢。
【文檔編號】C22B15/00GK106086484SQ201610493637
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】沈韶峰, 郭建華, 王玉明, 董振興, 尹家勇, 王軼, 武曉, 胡玉峰
【申請人】中鋁華中銅業(yè)有限公司