一种铜电解用始极片制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铜电解用始极片制备方法。该方法主要包括：以阴极铜为原料，投入中频或工频感应炉加热熔化后，通过流量控制阀以一定的流量和速度流入保温炉，进而保持保温炉液面的相对稳定；保温炉内通N2或Ar2等惰性气体进行熔体保护，对液面高度实时监测并实时反馈至流量控制系统，以调节熔体流量；熔体通过引板和内部通循环冷却水的铸辊接触，铸辊旋转引出0.3～3.0mm的原始带坯；带坯经若干组轧辊进行微量轧制变形，再经过二次冷却喷淋装置。本发明专利技术的始极片克服了传统电解法生产始极片所具有的厚度不均、表面粗糙度低、边部毛刺较多、翘曲程度大等缺点，能够在后续阴极铜生产过程中减少极距、增加电流密度、减少电解槽占用，可综合提升电解铜生产能力10％～30％。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于有色金属加工
，涉及一种铜电解用始极片制备方法。
技术介绍
：在阴极铜生产过程中，始极片作为阴极扮演着重要角色，其质量对电解过程影响很大。当前，铜电解用始极片绝大多数是采用电解法进行制作，即以阳极铜浇铸成的阳极板作阳极，以钛种板(或称钛母板)作阴极在电解槽内进行电解。当钛种板上的铜皮厚度达0.7～0.8mm时，即可出槽，从种板的两面分别剥下铜皮，即为始极片。电解法生产始极片需占用一定数量的电解槽(约占总槽数的6％)，生产周期长(约20h)，且始极片存在边部毛刺多、厚度不均的问题，特别是在无高精度剥片机组的情况下，人工剥片会造成始极片大幅翘曲，虽经整形，仍会影响阴极铜板的生产效率和质量。上述电解法生产的始极片存在的问题已是众所周知，但新的生产方法未见报道。因此，开发一种新的、质量更好、效率更高的铜电解用始极片生产方法，解决上述问题，更显得尤为迫切和重要。
技术实现思路
：为解决上述问题，本专利技术提供了一种铜电解用始极片制备新方法。该方法生产效率高、运行费用低，所生产始极片尺寸精度高、板型平整无翘曲，克服了传统电解法生产始极片所具有的厚度不均匀、表面粗糙、边部毛刺较多、翘曲程度大等缺点，可在同一生产设备上生产不同厚度的始极片。本专利技术采取的技术路线是利用流量控制保持保温炉液面的稳定，通过调整铸辊和液面的接触程度来生产不同厚度的铸坯，然后再进行微量轧制变形，以保证带坯尺寸精度、表面质量和强度，利用二次冷却水进行冷却后通过定尺剪切得到始极片，堆垛包装。工艺路线：熔炼→限量导流→保温精炼→连续铸造→微量轧制→二次冷却→剪切→堆垛包装。熔炼：以阴极铜为原料，通过物料夹送装置(1)进行加料，熔化炉(3)熔炼温度为1100℃～1200℃；限量导流：熔化炉的一侧中部开孔，与限量导流管(6)连接，将熔体送至保温炉(7)底部，流量大小通过流量控制阀(5)进行调节；保温精炼：保温炉内部熔体(8)采用N2或Ar2等惰性气体进行保护(9)，保持微正压，防止熔体氧化。保温精炼温度范围为1100℃～1150℃；液位检测：液位检测通过液面检测装置(10)的上下位置变化，反馈至自身显示仪的同时，将液位信息反馈至流量控制系统，流量控制阀(5)自动调节，改变熔体流量，实现液位迅速自我调整，从而保证液位平稳。连续铸造：选择Cu-Cr-Zr合金、Cu-Be合金或其他耐高温合金作为铸辊(13)的材质，铸辊宽度100～2000mm，内部采用双向进出循环冷却水方式进行冷却，冷却水路设计如附图1所示。铸辊以5m/min～100m/min的转速旋转，将熔体带出熔池凝固成为带坯(12)。带坯原始厚度可通过上下调节铸辊位置进行控制；微量轧制：凝固后的带坯根据需要经过1～3组轧辊(14)，进行微量轧制变形，通过调节辊缝，精确控制带坯厚度，并保证带坯表面平整度和光洁度；轧辊组数可视带坯与始极片尺寸厚差而在1～3组内选择，轧辊辊缝在0.3mm～3.0mm范围内可调。二次冷却：尺寸确定后的带坯经过二次冷却装置(15)，二次冷却水持续喷洒在带坯表面对其降温至60℃以下；剪切：带坯经过定尺剪切装置，按照要求的始极片尺寸进行剪切成块；堆垛包装：剪切后的始极片，按照一定数量堆垛，包装入库。上述始极片生产方法装置示意图，见附图2。附图说明:附图1为本专利技术铸辊(13)内部冷却循环水路示意图；附图2为本专利技术始极片生产装置示意图。其中附图标记：1物料夹送装置、2物料、3熔化炉、4熔体、5流量调节阀、6限量导流管、7保温炉、8熔体、9气体进口、10液位检测装置、11、过滤装置、12原始带坯、13铸辊、14轧辊组、15喷水装置、16切刀、17输送辊具体实施方式：实施例以生产厚度0.8mm的铜电解用始极片为例，结合附图1-2说明。物料夹送装置1可以在水平面进行旋转运动，在竖直方向进行升降运动，通过控制器利用物料夹送装置(1)将配比好的阴极铜(Cu含量99.95％)从物料储备台持续投入熔化炉(3)中，熔炼温度为1100-1200°，优选为1150℃；熔化后的熔体(4)通过流量调节阀(5)和限量导流管(6)转入保温炉(7)中，保温炉温度1050-1160°，优选为1100℃，保温炉7采用惰性气体进行保护，从气体进口9注入惰性气体，温度25-30°，优选为N2或Ar2保护，微正压，可采用0.02-0.08MPa，如0.05MPa；液位检测装置10启动，控制液位在规定的范围内，液位传感器可采用偏振光式光电传感器；铸辊(13)以10m/min转速旋转并通水冷却，冷却水从铸辊13的轴向两端流入，其中铸辊13轴向端部具有外圈和内圈，冷却水流路依次为：冷却水从轴向端部的外圈进入，经历水平段、竖直段、水平段、竖直段、水平段、轴向端部的内圈；调节铸辊高度与熔池接触至原始带坯(12)厚度0.9mm左右；启用3组轧辊14，轧辊辊缝均设置为0.8mm，其中第1组轧辊控制厚度，第2-3组轧辊控制始极片平整度，其中第2组轧辊与弹性元件连接，在竖直方向上具有微位移；喷水装置15喷冷却水至始极片表面；切刀16按照1.025m长度进行剪切，剪切后的始极片每50块堆垛一叠，包装入库。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜电解用始极片制备方法，其特征在于，该方法的工艺流程主要包括熔炼→限量导流→保温精炼→连续铸造→微量轧制→二次冷却→剪切→堆垛包装；其中，熔炼工序包括熔化炉，限量导流步骤包括流量调节阀、限量导流管，保温精炼工序包括保温炉、气体进口，连续铸造工序包括铸辊，微量轧制工序包括多组轧辊组，二次冷却工序包括喷水装置。

【技术特征摘要】
1.一种铜电解用始极片制备方法，其特征在于，该方法的工艺流程主要包括熔炼→限量导流→保温精炼→连续铸造→微量轧制→二次冷却→剪切→堆垛包装；其中，熔炼工序包括熔化炉，限量导流步骤包括流量调节阀、限量导流管，保温精炼工序包括保温炉、气体进口，连续铸造工序包括铸辊，微量轧制工序包括多组轧辊组，二次冷却工序包括喷水装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔化炉温度1100℃～1200℃，熔化炉的一侧中下部开孔，与限量导流管连接，将熔体送至保温炉底部。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过耐高温合金流量调节阀来实现流量可控范围为：5kg/min～500kg/min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，保温炉内部采用N2或Ar2等惰...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴语，王飞龙，肖珲，赵忱，
申请(专利权)人：江西铜业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36