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上引机生产的铜杆气孔如何产生的

来源:嘉兴市集珵机械有限公司 日期:2015-08-25 13:28:57 点击:2732 属于:行业动态
上引机生产的铜杆气孔如何产生的?
一、原材料的影响
1、阴极电解铜
电解铜质量的好坏是生产合格无氧铜杆最关键因素,按生产工艺规定:用于制造无氧铜杆的铜板必须符合GB/T467-1997标准中规定的一号阴极铜的技术要求。若铜板表面有铜豆(含S、H)和铜绿(CuSO4·5H2O),铜板在熔炼过程中,随温度的升高会分解出H2和O2及S并大量溶解在铜液中,在结晶成杆时又会析出形成气孔。因此,低于此标准的电解铜都不能投料生产。
2、回炉废铜线
对于本厂生产造成的废铜线,在熔炼入炉前必须将附带的橡皮、塑料、纸、镀银铜线、镀锡铜线、钢丝和铝线以及其它夹杂物质挑拣干净。
因为熔炼过程本身不能减少杂质含量,所以废铜线入炉前必须干燥、洁净,其表面不得附着油、乳液、水份,有油污的要挑拣除掉,有水份的一定要烘干后再入炉,否则不洁废铜杆入炉熔炼产生的有害杂质和气体一旦溶入铜液后,会导致结晶的铜杆电阻率超标,析出的气体形成“空心”杆或缩孔。
二、覆盖剂的影响
现用覆盖剂为木炭,覆盖在熔炉内铜液表面,主要被用来还原脱气,除掉铜液中的氧,木炭和氧结合生成氧化碳,变成气体排除,而达到除氧的目的,同时木炭还具有隔离空气和保温的作用,避免铜液从空气中吸氧和氢。
 
但若木炭质量差且潮湿,未烘烤入炉,会使木炭中的氢和氧等有害物质进入铜液,会使铜杆产生气孔,因此木炭的质量必须符合生产工艺规定,木炭入炉之前必须经过粒度选择,净化再进行烘烤备用。
三、生产设备的影响
上引感应炉一般为连体组合炉,由熔化炉、静置过渡仓和保温炉三部分组成,但我分厂3号上引机的感应炉组成只有二部分即熔化炉和保温炉,从这几年的使用情况看,该机生产的铜杆出现气孔的机率要比1、2号上引机高,经研究发现问题出在缺少静置过渡仓,其结果会导致:①温度波动大。刚放入一块铜板时,熔化炉这边呈低温状态,保温炉的温度相应下降好几度,当固态铜一化完时,铜水流动性骤然提高,铜液温度跟着提高,这对形成稳定的铜杆结晶环境不利,铜杆的结晶状态性能沿长度方向就不一致;②不利于铜水净化。所谓净化,包括两方面:一是气体的析出,二是杂质的悬浮。气体主要来自电解铜、木炭和炉气,除部分极少的硫、磷有害气体外,02、H2、H20是主要的,若过饱和会在铜杆中心析出,形成“空心”,所以设置过渡仓的目的就是为了有更多的时间完成脱气的物理,化学反应。
为弥补3号上引机熔炉先天不足,操作中要做好几项工作:1)适当增加炉子的清渣,换炭次数,确保覆盖剂不失效;2)注意均衡加料,减小铜液温度的波动;3)尽量少用或不用打包废铜线入炉,改用剪断的废铜线。
四、工艺参数的影响
炉温、冷却水流量和引杆速度是直接影响铜杆质量的三大因素。
1、炉温
一般要求,熔化炉温度为1175±5℃,保温炉的温度为1145±5℃,在实际操作时,一般都是控制保温炉的温度,若铜液温度过高,铜杆结晶就粗大,其组织较疏松易产生缩孔等缺陷,还易于从空气中吸氢和氧;铜液温度过低,铜液流动性差,铜杆外观易产生裂纹和冷隔等缺陷。因此控制好炉温是引好铜杆的关键,操作时要特别注意均衡加料。
2、冷却水流量
若结晶器进水温度太高且流量太小时,会导致铜液冷却不好、结晶不均匀、铜杆温度高、易氧化并产生空心杆。在日常生产中,铜液温度与引杆速度基本是不变的,操作工唯一可调节的就是水压与出水量。因此调节水压及水量是引好铸杆的前提条件,要根据不同季节、不同进水温度来调节水压和水量,并要经常检查铜杆表面及出水温度是否正常。
3、引杆速度
引杆速度必须与铜液温度,冷却强度相匹配,如在其它条件一定的情况下,引杆速度快时,铜杆结晶粗大,组织疏松,加工性能不好,易形成缩孔;引杆速度慢时,铜杆易产生表面裂纹,产量又低,不能完全发挥出设备的生产效力。
五、操作工应注意的事项
1、定期做好结晶器的日常维护。除垢保洁,确保水路畅通;2、电解铜入炉前须洁净,要先在炉膛上烘烤预热,除去水份等,不符工艺规定的电解铜和废铜杆线严禁入炉。
3、加料须均衡,要少加勤加,保持炉温恒定和铜液面稳定,且加入的铜板或回炉废铜料,不能浮在铜液表面,要及时用木棒压入铜液中。
4、木炭入炉前必须烘烤,木炭覆盖层一定要严密,且保持足够厚度,避免铜液吸入空气中的氧和氢;5、清渣换炭一定要按工艺规范认真操作,避免铜液暴露在空气中吸气。
6、定期清除炉壁挂渣,防止有害物质再次溶入铜液;7、要随时注意观察铜杆质量,铜液液面高度和木炭覆盖情况及各工艺参数的变化。若发现铜杆质量异常,则应及时采取措施处置。
综上所述,无氧铜杆气孔是综合因素所致,生产各环节中的任何疏忽都会造成气孔,不能说哪个环节特别重要,只能说没有一个环节不重要。从原材料、工艺、设备、环境、人员素质各方面有充裕的保证,才能减少铜杆气孔产生。那么目前我们应重点抓好什么环节呢?据我这几年来对上引铜杆的生产环节、产品质量的跟踪观察看,回炉废铜线打包前的挑拣、分类处理工作与“废铜打包工艺质量控制规定”要求还存在差距。其管理亟待加强完善,相信在我们的共同努力下,上引无氧铜杆的质量会逐步得到改善。

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