專利名稱：上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，尤其涉及一種利用上引連鑄法生產(chǎn)高密度、大寬幅的無氧銅的鑄造工藝。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無氧銅生產(chǎn)工藝主要采用半連續(xù)鑄造和水平連鑄工藝，其獲得的鑄坯中氧含量不易控制，生產(chǎn)的鑄坯的合格率較低，經(jīng)上述工藝生產(chǎn)的鑄坯后續(xù)還需銑面以及多道次的軋制才能夠獲得成品，材料浪費率高，生產(chǎn)效率、成品率均較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，從而提高無氧銅鑄坯的成品率和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，所述工藝包含以下步驟
(1)采用純度>99. 98%的高純陰極電解銅作為原材料，將所述原材料投入熔煉爐中，并投入第一覆蓋劑，所述熔煉爐中熔煉溫度控制在1160 1200°C，熔煉得到熔融狀態(tài)的銅水；
(2)按照每IOOkg銅水中添加0.001 0. 003kg的磷和0. 002 0. 004kg的稀土的比例，向所述熔融狀態(tài)的銅水中加入磷和稀土，將所述的磷和稀土在銅水中混合均勻；
(3)將所述熔煉爐中的所述銅水從下部引流至保溫爐中進行保溫，并投入第二覆蓋劑，所述保溫爐中的保溫溫度控制在1150 1180°C ；
(4)采用上引連鑄用無氧銅帶結(jié)晶器，利用虹吸原理使得所述保溫爐中的所述銅水進入所述結(jié)晶器中成型形成無氧銅鑄坯；
(5 )采用上引連鑄機進行引拉，獲取無氧銅鑄坯成品，并卷取收集。優(yōu)選地，所述步驟(I)中，所述第一覆蓋劑為優(yōu)質(zhì)木炭或優(yōu)質(zhì)石墨鱗片。進一步優(yōu)選地,所述第一覆蓋劑為優(yōu)質(zhì)木炭,其厚度為15 30cm。優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第二覆蓋劑為優(yōu)質(zhì)石墨鱗片。進一步優(yōu)選地，所述第二覆蓋劑的厚度為8 20cm。優(yōu)選地，所述步驟(I)、所述步驟(3)中，所述熔煉爐、所述保溫爐為連體式，所述熔煉爐、所述保溫爐相連的爐壁的下部開設(shè)有多個潛流孔，所述熔煉爐的內(nèi)腔、所述保溫爐的內(nèi)腔通過所述多個潛流孔相連通。進一步優(yōu)選地，所述連體式的熔煉爐、保溫爐為連體式雙熔溝工頻感應(yīng)爐。
優(yōu)選地，所述步驟(4)中，所述結(jié)晶器中所述銅水的液面沿豎直方向高于所述結(jié)晶器上保護套最高點50 100mm。優(yōu)選地,所述步驟(5)中，引拉的速度為60 100cm/min。優(yōu)選地，所述步驟(4)中，采用多頭上引技術(shù)，從所述保溫爐中同時牽引出4條、5條或6條所述的無氧銅鑄坯。由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點本發(fā)明的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其中克服了銅水的流動性與電性能及致密度的困難，采用該工藝生產(chǎn)獲得的無氧銅鑄坯的含氧量能夠不高于5ppm，在20°C時直流電阻率(0.017593/Q其組織致密，氧化皮少，不需要銑面即可直接用于冷軋生產(chǎn)，節(jié)約了大量的銅資源。采用該工藝生產(chǎn)無氧銅鑄坯，能夠獲取超寬的無氧銅鑄坯，無氧銅鑄坯的寬厚比可達到大于20。該工藝不僅使得無氧銅鑄坯的成品率大幅提高，而且降低了生產(chǎn)成本，提聞了生廣效率。
具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的闡述。具體實施例1:
本實施例中熔煉和保溫工序在連體式雙熔溝工頻感應(yīng)爐，該連體式雙熔溝工頻感應(yīng)爐具有連為一體的熔煉爐和保溫爐，熔煉爐和保溫爐相連的爐壁的下部開設(shè)有多個潛流孔，這多個潛流孔使得保溫爐的內(nèi)腔和熔煉爐的內(nèi)腔相連通。本實施例中該無氧銅鑄坯的生產(chǎn)工藝包含如下步驟
步驟1、采用純度> 99. 98%的高純陰極電解銅作為原材料，將上述原材料投入熔煉爐中，并投入優(yōu)質(zhì)木炭作為第一覆蓋劑來防止空氣中的氧進入原材料中，優(yōu)質(zhì)木炭的厚度控制在15 30cm，保持熔煉爐中的熔煉溫度控制在1160 1200°C，原材料在熔煉爐中熔煉得到熔融狀態(tài)的銅水；
步驟2、向熔煉爐內(nèi)熔融狀態(tài)的銅水中添加磷和稀土從而提高銅水的流動性和電阻率，添加比例為每IOOkg銅水中添加0. 001 0. 003kg的磷和0. 002 0. 004kg的稀土，將磷和稀土在銅水中混合均勻，并進行化學(xué)成分分析，保證銅水的比例保持在適宜的比例上；步驟3、熔煉爐中的銅水從下部的潛流孔進入熔煉爐中進行保溫，投入優(yōu)質(zhì)石墨鱗片作為第二覆蓋劑以防止空氣中的氧進入銅水中，第二覆蓋劑的厚度為8 20cm，保溫爐中的保溫溫度控制在1150 1180°C ；
步驟4、采用上引連鑄用無氧銅帶結(jié)晶器，結(jié)晶器懸掛在保溫爐上，利用虹吸原理使得保溫爐中的銅水進入結(jié)晶器中成型形成無氧銅鑄坯，該步驟中，結(jié)晶器中銅水的液面高度應(yīng)高于結(jié)晶器上保護套的最高點50 100mm，這樣才能夠形成較大的壓力而使得成型的無氧銅鑄坯具有較為致密的組織，上引連鑄時可采用多頭上引技術(shù)，從保溫爐中同時牽引出6條無氧銅鑄坯，這樣能夠有效地提高無氧銅的生產(chǎn)效率，同時節(jié)約了能源消耗量；
步驟5，、采用上引連鑄機進行引拉，獲取無氧銅鑄坯成品，并將上述成品卷取收集，在引拉時，采用“拉一停一拉”的方式進行牽拉，這樣能夠防止持續(xù)牽拉造成成型的無氧銅鑄坯在結(jié)晶器中阻力變大，此時牽拉則會將無氧銅鑄坯拉斷，而中間停頓片刻則能增加無氧銅鑄坯在結(jié)晶器中停留的時間，使其具有足夠的凝固時間，引拉時，牽拉的速度可為60 100cm/mino采用上述步驟生產(chǎn)獲得的無氧銅鑄坯成品率高，獲得的無氧銅鑄坯的含氧量(5ppm，在20°C時直流電阻率彡0. 017593/Q mm2/m，其組織致密，氧化皮少，不需要銑面即可直接用于冷軋生產(chǎn)，節(jié)約了大量的銅資源，同時也降低了生產(chǎn)成本。采用該工藝生產(chǎn)無氧銅鑄坯，能夠獲取超寬的無氧銅鑄坯，其生產(chǎn)的規(guī)格可為(12-16) mmX (240-360) mm,無氧銅鑄坯的寬厚比可大于20。該工藝在生產(chǎn)過程中能夠采用多頭上引技術(shù)，大幅度地提高了生產(chǎn)效率。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述工藝包含以下步驟(1)采用純度>99. 98%的高純陰極電解銅作為原材料，將所述原材料投入熔煉爐中， 并投入第一覆蓋劑，所述熔煉爐中熔煉溫度控制在1160 1200°C，熔煉得到熔融狀態(tài)的銅水；(2)按照每IOOkg銅水中添加O.001 O. 003kg的磷和O. 002 O. 004kg的稀土的比例，向所述熔融狀態(tài)的銅水中加入磷和稀土，將所述的磷和稀土在銅水中混合均勻；(3)將所述熔煉爐中的所述銅水從下部引流至保溫爐中進行保溫，并投入第二覆蓋劑， 所述保溫爐中的保溫溫度控制在1150 1180°C ；(4)采用上引連鑄用無氧銅帶結(jié)晶器，利用虹吸原理使得所述保溫爐中的所述銅水進入所述結(jié)晶器中成型形成無氧銅鑄坯；(5 )采用上引連鑄機進行引拉，獲取無氧銅鑄坯成品，并卷取收集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述步驟 (O中，所述第一覆蓋劑為優(yōu)質(zhì)木炭或優(yōu)質(zhì)石墨鱗片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述第一覆蓋劑為優(yōu)質(zhì)木炭，其厚度為15 30cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述步驟(2)中，所述第二覆蓋劑為優(yōu)質(zhì)石墨鱗片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述第二覆蓋劑的厚度為8 20cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述步驟 (I)、所述步驟(3 )中，所述熔煉爐、所述保溫爐為連體式，所述熔煉爐、所述保溫爐相連的爐壁的下部開設(shè)有多個潛流孔，所述熔煉爐的內(nèi)腔、所述保溫爐的內(nèi)腔通過所述多個潛流孔相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述連體式的熔煉爐、保溫爐為連體式雙熔溝工頻感應(yīng)爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述步驟(4)中，所述結(jié)晶器中所述銅水的液面沿豎直方向高于所述結(jié)晶器上保護套最高點50 IOOmm0
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述步驟(5)中,引拉的速度為60 100cm/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其特征在于所述步驟(4)中，采用多頭上引技術(shù)，從所述保溫爐中同時牽引出4條、5條或6條所述的無氧銅鑄坯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種上引連鑄法生產(chǎn)無氧銅鑄坯的工藝，其中克服了銅水的流動性與電性能及致密度的困難，采用該工藝生產(chǎn)獲得的無氧銅鑄坯的含氧量能夠不高于5ppm，在20℃時直流電阻率≤0.017593/Ω·mm2/m，其組織致密，氧化皮少，不需要銑面即可直接用于冷軋生產(chǎn)，節(jié)約了大量的銅資源。采用該工藝生產(chǎn)無氧銅鑄坯，能夠獲取超寬的無氧銅鑄坯，無氧銅鑄坯的寬厚比可達到大于20。該工藝不僅使得無氧銅鑄坯的成品率大幅提高，而且降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B22D11/14GK102990029SQ20121056897
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者朱榮華, 張榮明, 蘇平, 殷明亮 申請人:富威科技(吳江)有限公司