淺析上引法無氧銅桿氣孔的成因及消除

1、i淺析上引法無氧銅桿氣孔的成因及消除朵智自 19981998 年起我公司熔壓分廠先后上了三條國產(chǎn)上引法8.08.0 無氧銅桿連鑄機(jī)組生產(chǎn)線以來，既顯示了它的優(yōu)點：設(shè)備簡單、易常握、節(jié)能環(huán)保、銅損耗低、產(chǎn)雖穩(wěn)定，一般情況下質(zhì) 雖能滿足生產(chǎn)要求；但也發(fā)現(xiàn)了它的不足：用料精要求高，且 熔煉過程不能減少雜質(zhì)含雖，產(chǎn)品質(zhì)雖不穩(wěn)定。由于影響銅桿 質(zhì) H H 的因素很多，在生產(chǎn)中如果稍有疏忽，銅桿就會發(fā)生斷裂。表面粗糙、空心、組織疏松、結(jié)晶不均勻、夾雜和表面氧化等 缺陷，造成桿線報廢乂重新回爐，使生產(chǎn)成本上升，經(jīng)濟(jì)效益 下降。特別是銅桿氣孔問題，一直困擾著生產(chǎn)、使用部門。因 此研究銅桿氣孔的成因和消除已成為

2、一個重要課題，本文對此 作一探討。一、原材料的影響1 1、陰極電解銅電解銅質(zhì) itit 的好壞是生產(chǎn)合格無氧銅桿最關(guān)鍵因素，按生產(chǎn)工藝規(guī)定：用于制造無氧銅桿的銅板必須符合GB/T467-1997GB/T467-1997標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一號陰極銅的技術(shù)要求。若銅板表面有銅豆（含 S S、H H）和銅綠（CuSQCuSQ 5JQ,5JQ,銅板在熔煉過程中，隨溫度的升高 會分解出H H2和 Q Q 及 S S 并大雖溶解在銅液中，在結(jié)晶成桿時乂會 析出形成氣孔。因此，低于此標(biāo)準(zhǔn)的電解銅都不能投料生產(chǎn)。2 2、回爐廢銅線2對于本廠生產(chǎn)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

3、線、鋼絲和鋁線以及其它 夾雜物質(zhì)挑揀干凈。因為熔煉過程本身不能減少雜質(zhì)含雖，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(chǎn)生的有害雜質(zhì)和氣體一旦溶入銅液后，會導(dǎo)致結(jié)晶 的銅桿電阻率超標(biāo)，析出的氣體形成“空心”桿或縮孔。二、 覆蓋劑的影響現(xiàn)用覆蓋劑為木炭，覆蓋在熔爐內(nèi)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(jié)合生成氧化碳，變成 氣體排除，而達(dá)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(zhì)雖差且潮濕，未烘烤入爐，會使木炭中的氫和 氧等有害物質(zhì)進(jìn)入

4、銅液，會使銅桿產(chǎn)生氣孔，因此木炭的質(zhì)雖 必須符合生產(chǎn)工藝規(guī)定，木炭入爐之前必須經(jīng)過粒度選擇，凈 化再進(jìn)行烘烤備用。三、 生產(chǎn)設(shè)備的影響上引感應(yīng)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 3 號上引機(jī)的感應(yīng)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(jī)生產(chǎn)的 銅桿出現(xiàn)氣孔的機(jī)率要比 1 1、2 2 號上引機(jī)高，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)問題出 在缺少靜置過渡倉，其結(jié)果會導(dǎo)致：溫度波動大。剛放入一塊銅板時，熔化爐這邊呈低溫狀態(tài)，保溫爐的溫度相應(yīng)下降好 幾度，當(dāng)3固態(tài)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(wěn)定的銅桿結(jié)晶環(huán)境不利，銅桿的結(jié)晶狀態(tài) 性能沿

5、長度方向就不一致；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(zhì)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，0 02、H H2、H H20 0 是主要的，若過飽和會在銅桿中心析出，形成“空心”，所以設(shè)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(xué)反應(yīng)。為彌補(bǔ) 3 3 號上引機(jī)熔爐先天不足，操作中要做好幾項工作：1 1）適當(dāng)增加爐子的清渣，換炭次數(shù)，確保覆蓋劑不失效；2 2）注意均衡加料，減小銅液溫度的波動；3 3）盡雖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(shù)的影響爐溫、冷卻水流雖和引桿速度是直接影響銅桿質(zhì)雖的三大 因素。1

6、 1、爐溫一般要求，熔化爐溫度為 11751175 土 5C,5C,保溫爐的溫度為 11451145 土 5C,5C,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(jié)晶就粗大， 其組織較疏松易產(chǎn)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(chǎn)生裂紋和冷隔等缺陷。因此控制好爐溫是引好銅桿 的關(guān)鍵，操作時要特別注意均衡加料。2 2、冷卻水流雖若結(jié)晶器進(jìn)水溫度太高且流雖太小時，會導(dǎo)致銅液冷卻不好、結(jié)晶不均勻、銅桿溫度高、易氧化并產(chǎn)生空心桿。在日常 生產(chǎn)中，4銅液溫度與引桿速度基本是不變的， 操作工唯一可調(diào) 節(jié)的就是水壓與出水雖。因此調(diào)節(jié)水壓及水雖是引好

7、鑄桿的前 提條件，要根據(jù)不同季節(jié)、不同進(jìn)水溫度來調(diào)節(jié)水壓和水雖，并要經(jīng)常檢查銅桿表面及出水溫度是否正常。3 3、引桿速度引桿速度必須與銅液溫度，冷卻強(qiáng)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(jié)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(chǎn)生表面 裂紋，產(chǎn)雖乂低，不能完全發(fā)揮出設(shè)備的生產(chǎn)效力。五、操作工應(yīng)注意的事項1 1、定期做好結(jié)晶器的日常維護(hù)。 除垢保潔，確保水路暢通;2 2、電解銅入爐前須潔凈， 要先在爐膛上烘烤預(yù)熱， 除去水 份等，不符工藝規(guī)定的電解銅和廢銅桿線嚴(yán)禁入爐。3 3、加料須均衡，要少加勤加，保持爐溫恒定和銅液面穩(wěn)定， 且加入的銅板或回爐廢

8、銅料，不能浮在銅液表面，要及時用木棒壓入銅液中。4 4、木炭入爐前必須烘烤，木炭覆蓋層一定要嚴(yán)密，且保持 足夠厚度，避免銅液吸入空氣中的氧和氫；5 5、清渣換炭一定要按工藝規(guī)范認(rèn)真操作，避免銅液暴露在 空氣中吸氣。6 6、定期清除爐壁掛渣，防止有害物質(zhì)再次溶入銅液；7 7、要隨時注意觀察銅桿質(zhì)雖，銅液液面高度和木炭覆蓋情 況及5各工藝參數(shù)的變化。若發(fā)現(xiàn)銅桿質(zhì)雖異常，則應(yīng)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(chǎn)各環(huán)節(jié)中 的任何疏忽都會造成氣孔，不能說哪個環(huán)節(jié)特別重要，只能說 沒有一個環(huán)節(jié)不重要。從原材料、工藝、設(shè)備、環(huán)境、人員素 質(zhì)各方面有充裕的保證，才能減少銅桿氣孔產(chǎn)生。 那么目前我 們