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上引機生產的銅桿氣孔如何產生的

來源:嘉興市集珵機械有限公司 日期:2021-05-14 09:24:08 點擊:4923 屬于:行業動態
上引機生產的銅桿氣孔如何產生的?
一、原材料的影響
1、陰極電解銅
電解銅質量的好壞是生產合格無氧銅桿最關鍵因素,按生產工藝規定:用于制造無氧銅桿的銅板必須符合GB/T467-1997標準中規定的一號陰極銅的技術要求。若銅板表面有銅豆(含S、H)和銅綠(CuSO4·5H2O),銅板在熔煉過程中,隨溫度的升高會分解出H2和O2及S并大量溶解在銅液中,在結晶成桿時又會析出形成氣孔。因此,低于此標準的電解銅都不能投料生產。
2、回爐廢銅線
對于本廠生產造成的廢銅線,在熔煉入爐前必須將附帶的橡皮、塑料、紙、鍍銀銅線、鍍錫銅線、鋼絲和鋁線以及其它夾雜物質挑揀干凈。
因為熔煉過程本身不能減少雜質含量,所以廢銅線入爐前必須干燥、潔凈,其表面不得附著油、乳液、水份,有油污的要挑揀除掉,有水份的一定要烘干后再入爐,否則不潔廢銅桿入爐熔煉產生的有害雜質和氣體一旦溶入銅液后,會導致結晶的銅桿電阻率超標,析出的氣體形成“空心”桿或縮孔。
二、覆蓋劑的影響
現用覆蓋劑為木炭,覆蓋在熔爐內銅液表面,主要被用來還原脫氣,除掉銅液中的氧,木炭和氧結合生成氧化碳,變成氣體排除,而達到除氧的目的,同時木炭還具有隔離空氣和保溫的作用,避免銅液從空氣中吸氧和氫。
 
但若木炭質量差且潮濕,未烘烤入爐,會使木炭中的氫和氧等有害物質進入銅液,會使銅桿產生氣孔,因此木炭的質量必須符合生產工藝規定,木炭入爐之前必須經過粒度選擇,凈化再進行烘烤備用。
三、生產設備的影響
上引感應爐一般為連體組合爐,由熔化爐、靜置過渡倉和保溫爐三部分組成,但我分廠3號上引機的感應爐組成只有二部分即熔化爐和保溫爐,從這幾年的使用情況看,該機生產的銅桿出現氣孔的機率要比1、2號上引機高,經研究發現問題出在缺少靜置過渡倉,其結果會導致:①溫度波動大。剛放入一塊銅板時,熔化爐這邊呈低溫狀態,保溫爐的溫度相應下降好幾度,當固態銅一化完時,銅水流動性驟然提高,銅液溫度跟著提高,這對形成穩定的銅桿結晶環境不利,銅桿的結晶狀態性能沿長度方向就不一致;②不利于銅水凈化。所謂凈化,包括兩方面:一是氣體的析出,二是雜質的懸浮。氣體主要來自電解銅、木炭和爐氣,除部分極少的硫、磷有害氣體外,02、H2、H20是主要的,若過飽和會在銅桿中心析出,形成“空心”,所以設置過渡倉的目的就是為了有更多的時間完成脫氣的物理,化學反應。
為彌補3號上引機熔爐先天不足,操作中要做好幾項工作:1)適當增加爐子的清渣,換炭次數,確保覆蓋劑不失效;2)注意均衡加料,減小銅液溫度的波動;3)盡量少用或不用打包廢銅線入爐,改用剪斷的廢銅線。
四、工藝參數的影響
爐溫、冷卻水流量和引桿速度是直接影響銅桿質量的三大因素。
1、爐溫
一般要求,熔化爐溫度為1175±5℃,保溫爐的溫度為1145±5℃,在實際操作時,一般都是控制保溫爐的溫度,若銅液溫度過高,銅桿結晶就粗大,其組織較疏松易產生縮孔等缺陷,還易于從空氣中吸氫和氧;銅液溫度過低,銅液流動性差,銅桿外觀易產生裂紋和冷隔等缺陷。因此控制好爐溫是引好銅桿的關鍵,操作時要特別注意均衡加料。
2、冷卻水流量
若結晶器進水溫度太高且流量太小時,會導致銅液冷卻不好、結晶不均勻、銅桿溫度高、易氧化并產生空心桿。在日常生產中,銅液溫度與引桿速度基本是不變的,操作工唯一可調節的就是水壓與出水量。因此調節水壓及水量是引好鑄桿的前提條件,要根據不同季節、不同進水溫度來調節水壓和水量,并要經常檢查銅桿表面及出水溫度是否正常。
3、引桿速度
引桿速度必須與銅液溫度,冷卻強度相匹配,如在其它條件一定的情況下,引桿速度快時,銅桿結晶粗大,組織疏松,加工性能不好,易形成縮孔;引桿速度慢時,銅桿易產生表面裂紋,產量又低,不能完全發揮出設備的生產效力。
五、操作工應注意的事項
1、定期做好結晶器的日常維護。除垢保潔,確保水路暢通;2、電解銅入爐前須潔凈,要先在爐膛上烘烤預熱,除去水份等,不符工藝規定的電解銅和廢銅桿線嚴禁入爐。
3、加料須均衡,要少加勤加,保持爐溫恒定和銅液面穩定,且加入的銅板或回爐廢銅料,不能浮在銅液表面,要及時用木棒壓入銅液中。
4、木炭入爐前必須烘烤,木炭覆蓋層一定要嚴密,且保持足夠厚度,避免銅液吸入空氣中的氧和氫;5、清渣換炭一定要按工藝規范認真操作,避免銅液暴露在空氣中吸氣。
6、定期清除爐壁掛渣,防止有害物質再次溶入銅液;7、要隨時注意觀察銅桿質量,銅液液面高度和木炭覆蓋情況及各工藝參數的變化。若發現銅桿質量異常,則應及時采取措施處置。
綜上所述,無氧銅桿氣孔是綜合因素所致,生產各環節中的任何疏忽都會造成氣孔,不能說哪個環節特別重要,只能說沒有一個環節不重要。從原材料、工藝、設備、環境、人員素質各方面有充裕的保證,才能減少銅桿氣孔產生。那么目前我們應重點抓好什么環節呢?據我這幾年來對上引銅桿的生產環節、產品質量的跟蹤觀察看,回爐廢銅線打包前的挑揀、分類處理工作與“廢銅打包工藝質量控制規定”要求還存在差距。其管理亟待加強完善,相信在我們的共同努力下,上引無氧銅桿的質量會逐步得到改善。

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