一种低氧铜冶炼结晶方法技术

本发明专利技术公开了一种低氧铜冶炼结晶方法，属于有色冶金领域，步骤如下：步骤一、原料的熔化，将废电机线和光亮铜混合为原料，并在原料表面覆盖碎玻璃；通入天然气作为热源熔化原料，并进行氧化和还原处理；最后将铜液表面的杂物扒出；步骤二、铜液的浇铸，铜液经浇包进入结晶轮进行冷却结晶形成铜铸坯，并从结晶轮的拉坯口引出，经后段输送机构送入后段工序，对铜铸坯进行轧制、冷却，最终加工为低氧铜材料。采用本发明专利技术的工艺生产出的低氧铜，电阻率低，含氧量极低，导电性能优异，延展性能佳，后续进行拉丝处理时不易出现断头现象，且生产成本较低，提高了企业生产效益。

【技术实现步骤摘要】
一种低氧铜冶炼结晶方法
本专利技术涉及有色冶金
，更具体地说，涉及一种低氧铜冶炼结晶方法。
技术介绍
铜是一种重要的有色金属，因具有优良的综合性能，如导电性、导热性、耐蚀性及良好的工艺性而广泛应用于各个工业部门。极少量杂质如氧、铅、锑、锡等的存在都会严重影响铜的导电性以及其它性能，因此不同领域对铜的纯度都有着严格的要求。低氧铜杆因具有纯度高、氧含量低、杂质少而备受市场青睐，得到广泛应用。现有低氧铜杆的生产主要采用连铸连轧工艺，原料铜经过熔化、氧化、还原、出铜后，进入连铸连轧设备进行浇铸得到铜杆，而目前市场上常见的低氧铜杆普遍存在导电性差、抗拉强度低、容易断头的问题，给实际生产使用带来不便；其次，随着国民经济快速发展，铜消费量高速增长，我国铜资源紧缺，铜精矿产量难以满足需求，而近年来废旧家电、废旧电机也迅速增长，废旧资源的随意抛弃造成环境污染。对废杂铜的回收利用是我国铜工业弥补原料短缺快速发展的捷径。如何能对废旧资源进行二次利用，改善铜杆加工工艺，生产出导电性强、抗拉性好的低氧铜是技术人员的重要研究目标。经检索，中国专利公开号：CN101259484A，公开日：2008年9月10日，专利技术创造名称为：一种废杂铜连铸连轧低氧铜杆生产工艺，该申请案的生产工艺流程是：废杂铜→反射炉熔炼→吹氧→精炼→还原→保温炉精炼→浇铸→滚剪边→粗轧→精轧→冷却→排线→出料。其中反射炉工序包括：原料→加料→熔化→氧化→还原→浇铸。该申请案充分利用了废杂铜，在一定程度上降低了成本，提高了原料的利用率，但其不足之处是，该申请案的工艺并不能满足高端产品的生产，无法适于高端8mm直径低氧铜杆市场的需求，且生产工艺较为耗能，生产成本较高。又如中国专利申请号：2008100237011，申请日：2008年4月16日，专利技术创造名称为：一种高纯铜及低氧光亮铜杆的生产方法，该申请案公开了一种高纯铜及低氧光亮铜杆的生产方法，将废杂铜经过熔炼扒渣、插木还原和冷却结晶得到高纯铜，熔炼扒渣时，将铜加热1080～1120℃得到铜液，其中不熔的高熔点杂质经扒渣除掉，之后向铜液中加入石英砂和二氧化硅，并吹入过量氧气，使其中比铜活泼的金属转化成浮渣除去，再向铜液加压吹氧使沉在炉底的亚氧化铅充分与石英砂反应生成浮渣以将铅除净，保证铜纯度大于99.5％和含铅量小于2ppm；低氧光亮铜杆的生产方法主要是以紫杂铜为原料，依次经过熔炼扒渣、插木还原的高纯铜液直接进入连铸连轧设备进行浇铸，该申请案生产的低氧光亮铜杆的成品率较高，达到欧盟ROHS指令要求和绿色环保标准，但该申请案操作流程较为复杂，需进行多次造渣、扒渣，增大了劳动强度，生产成本较高。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中低氧铜存在导电性差、抗拉强度低、容易断头的不足，提供了一种低氧铜冶炼结晶方法，有助于降低铜产品内的含氧量，提高低氧铜的抗拉性、导电性，且本专利技术利用二次铜资源作为加工原料，可以有效降低生产成本。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种低氧铜冶炼结晶方法，包括以下步骤：步骤一、原料的熔化；(1)加料：采用90％～95％的废电机线和5％～10％的光亮铜为原料混合打包，使用自动加料机将原料加入熔铜炉内，并在原料表面覆盖一层碎玻璃，玻璃与原料的质量比为1：(65～75)；(2)熔化：向熔铜炉内通入天然气作为热源，并点燃烧火嘴熔化原料；原料熔化后，通入氧气进行氧化；铜液液面持平后，将松木通入熔铜炉内，利用松木的燃烧进行还原；(3)去杂：铜液还原结束后，用扒渣机将铜液表面泛起的杂物扒出；步骤二、铜液的浇铸；去杂结束后，铜液从出铜溜槽流向自动浇铸机，其中铜液的浇铸温度为1110～1130℃，经冷却系统冷却后的结晶轮温度为100～120℃，铜液经浇包进入结晶轮冷却结晶形成铜铸坯，铜铸坯从结晶轮的拉坯口引出后，送入后段加工工序进行低氧铜的后续加工。进一步地，所述步骤一中天然气的流量为780～820m3/h，熔铜炉内的熔化温度为1200～1350℃。进一步地，步骤二中出铜溜槽和浇包中的铜液表面均盖满一层木炭。进一步地，步骤二中浇包的一侧设置有加热装置。进一步地，步骤二中自动浇铸机包括结晶轮、钢带和钢带轮组，钢带穿过钢带轮组并包覆在结晶轮外缘，与结晶轮外缘开设的凹槽形成结晶腔，铜液经浇包流入结晶腔内通过冷却系统进行冷却结晶，形成铜铸坯；钢带轮组包括压轮、调节轮、固定轮、第一张紧轮和第二张紧轮，钢带轮组驱动钢带转动，压轮将钢带紧压在结晶轮外缘，压轮和调节轮的一侧分别设置有第一预热装置和第二预热装置。进一步地，所述冷却系统包括冷却总管，冷却总管上设置有内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管，内冷却管和外冷却管分别位于结晶轮径向的两侧，外侧冷却管和内侧冷却管分别位于结晶轮轴向的两侧；内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管朝向结晶轮的一侧均设置有喷嘴。进一步地，所述冷却总管的进水水压为6～8kg/cm2，进水水温不大于35℃；内冷却管、外冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管均为分段式结构，各分段设置有进水口，对各分段的冷却水水压进行独立控制。进一步地，所述内冷却管包括前冷却段、中冷却段和后冷却段，前冷却段的进水水压为7～8kg/cm2，中冷却段的进水水压为7～8kg/cm2，后冷却段的进水水压为7～8kg/cm2；外冷却管包括前冷却段和后冷却段，前冷却段的进水水压为7～8kg/cm2，后冷却段的进水水压为7～8kg/cm2；外侧冷却管包括前冷却段和后冷却段，前冷却段的进水水压为6～7kg/cm2，后冷却段的进水水压为6～7kg/cm2；内侧冷却管包括前冷却段和后冷却段，前冷却段的进水水压为6～7kg/cm2，后冷却段的进水水压为6～7kg/cm2。进一步地，所述外冷却管上安装的喷嘴与外冷却管在该安装位置切线方向的夹角γ为10°～15°；内冷却管、外侧冷却管和内侧冷却管的喷嘴分布结构与外冷却管上的喷嘴分布结构相同。进一步地，外冷却管前冷却段上安装的喷嘴沿铜液的流动方向倾斜；外冷却管后冷却段上安装的喷嘴沿铜液流动的反方向倾斜。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种低氧铜冶炼结晶方法，在原料表面盖满一层碎玻璃作为造渣剂，玻璃中的二氧化硅成分可以与铜液中的多种碱性氧化物充分结合，形成金属硅酸盐漂浮在铜液表面；玻璃中含有的多种氧化物可以与铜液中的酸性氧化物进行反应，形成漂浮残渣；其次，玻璃中的氧化钙、氧化镁等成分具有较好的脱硫、脱磷效果，能有效去除铜液中的有害元素，且碎玻璃中富余的氧化物又能和自身的二氧化硅成分反应生成硅酸盐，不会对铜液造成额外杂质，可谓一举多得，形成的各种残渣漂浮在铜液表面，采用扒渣机去除，可以有效降低铜液中杂质含量，减少低氧铜铜铸坯中的杂质成分，提高低氧铜的综合性能。(2)本专利技术的一种低氧铜冶炼结晶方法，压轮将钢带紧压在结晶轮的外缘，且压轮位于结晶轮和调节轮之间，压轮的一侧设置有第一预热装置，调节轮的一侧设置有第二预热装置，第一预热装置和第二预热装置均为烧嘴，且第一预热装置和第二预热装置对包覆在结晶轮外缘的钢带进行有效预热，避免出现铜液进入结晶腔时，遭钢带急冷而导致冷热不均，铜液结晶质量差，甚至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低氧铜冶炼结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、原料的熔化；(1)加料：采用90％～95％的废电机线和5％～10％的光亮铜为原料混合打包，使用自动加料机将原料加入熔铜炉内，并在原料表面覆盖一层碎玻璃，玻璃与原料的质量比为1：(65～75)；(2)熔化：向熔铜炉内通入天然气作为热源，并点燃烧火嘴熔化原料；原料熔化后，通入氧气进行氧化；铜液液面持平后，将松木通入熔铜炉内，利用松木的燃烧进行还原；(3)去杂：铜液还原结束后，用扒渣机将铜液表面泛起的杂物扒出；步骤二、铜液的浇铸；去杂结束后，铜液从出铜溜槽流向自动浇铸机，其中铜液的浇铸温度为1110～1130℃，经冷却系统冷却后的结晶轮(2)温度为100～120℃，铜液经浇包(1)进入结晶轮(2)冷却结晶形成铜铸坯，铜铸坯从结晶轮(2)的拉坯口引出后，送入后段加工工序进行低氧铜的后续加工。

【技术特征摘要】
1.一种低氧铜冶炼结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、原料的熔化；(1)加料：采用90％～95％的废电机线和5％～10％的光亮铜为原料混合打包，使用自动加料机将原料加入熔铜炉内，并在原料表面覆盖一层碎玻璃，玻璃与原料的质量比为1：(65～75)；(2)熔化：向熔铜炉内通入天然气作为热源，并点燃烧火嘴熔化原料；原料熔化后，通入氧气进行氧化；铜液液面持平后，将松木通入熔铜炉内，利用松木的燃烧进行还原；(3)去杂：铜液还原结束后，用扒渣机将铜液表面泛起的杂物扒出；步骤二、铜液的浇铸；去杂结束后，铜液从出铜溜槽流向自动浇铸机，其中铜液的浇铸温度为1110～1130℃，经冷却系统冷却后的结晶轮(2)温度为100～120℃，铜液经浇包(1)进入结晶轮(2)冷却结晶形成铜铸坯，铜铸坯从结晶轮(2)的拉坯口引出后，送入后段加工工序进行低氧铜的后续加工。2.根据权利要求1所述的一种低氧铜冶炼结晶方法，其特征在于，所述步骤一中天然气的流量为780～820m3/h，熔铜炉内的熔化温度为1200～1350℃。3.根据权利要求2所述的一种低氧铜冶炼结晶方法，其特征在于，步骤二中出铜溜槽和浇包(1)中的铜液表面均盖满一层木炭。4.根据权利要求3所述的一种低氧铜冶炼结晶方法，其特征在于，步骤二中浇包(1)的一侧设置有加热装置(16)。5.根据权利要求4所述的一种低氧铜冶炼结晶方法，其特征在于，步骤二中自动浇铸机包括结晶轮(2)、钢带(12)和钢带轮组，钢带(12)穿过钢带轮组并包覆在结晶轮(2)外缘，与结晶轮(2)外缘开设的凹槽形成结晶腔(201)，铜液经浇包(1)流入结晶腔(201)内通过冷却系统进行冷却结晶，形成铜铸坯；钢带轮组包括压轮(7)、调节轮(8)、固定轮(9)、第一张紧轮(10)和第二张紧轮(11)，钢带轮组驱动钢带(12)转动，压轮(7)将钢带(12)紧压在结晶轮(2)外缘，压轮(7)和调节轮(8)的一侧分别设置有第一预热装置(13)和第二预热装置(14)。6.根据权利要求1或5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金权扬，
申请(专利权)人：安徽金林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34