【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了无氧铜杆的制备，具体涉及了一种制备无氧铜杆的方法，特别涉及了一种无氧铜杆及其制备方法和应用。
技术介绍
1、无氧铜杆不含氧也不含任何脱氧剂残留物的铜材料，按标准规定，氧的含量不大于0.02％，杂质总含量不大于0.05％，铜的纯度大于99.95％。由于其具有良好的导电、导热和耐腐蚀性能，被广泛用于风电用线、核电用线、汽车用线或航空航天等领域。
2、无氧铜杆中含氧量是影响其品质的关键性因素，当氧含量过高时，无氧铜杆的工艺性能变差，表现为铸造及拉伸过程中断杆及断线率极具增高。这是由于氧能与铜生成氧化亚铜脆性相，形成铜-氧化亚铜共晶体，以网状组织分布在境界上，这种脆性相硬度高，在冷变形时将会与铜机体脱离，导致铜杆的机械性能下降，在后续加工中容易造成断裂现象，且氧含量高还能导致无氧铜杆导电率和抗拉强度下降。目前，国内无氧铜杆产品的含量量标准会控制在10ppm以下，但是随着产业技术的不断提升，国内对无氧铜杆的要求不断提升，有些特殊领域，有对无氧铜杆含氧量低于1ppm的需求，现有技术常规的无氧铜杆含氧量较高，无法满足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术无氧铜含的含氧量较高，电导率较低的问题，提供一种制备无氧铜杆的方法，该方法通过对熔炼炉结构改进，调整氮气的输送方式，对保温炉内铜液覆盖层材料的调整以及其他工艺参数范围的调整，使得制备的无氧铜杆的含氧量控制在较低的范围，电导率高，抗拉强度高，稳定性好，便于推广应用。
2、为了实现上述目的，本
3、一种制备无氧铜杆的方法，包括以下步骤：
4、步骤1、将熔炼炉升温至1160℃以上，备用；
5、步骤2、将电解铜板原料吊入炉口的红炭上方，进行烘烤干燥；
6、步骤3、迅速将干燥后的电解铜板输送至熔炼炉内，并保持熔炼炉处于真空状态，进行熔炼；所述熔炼炉的底部以及周壁上均匀间隔分布有若干根通气管；在熔炼过程中，所述熔炼炉底部的若干根通气管伸入铜液内，向铜液中不断通入氮气，同时，所述熔炼炉的顶部将气体进行抽出，直至熔炼完成；
7、步骤4、熔炼完成后，同时打开所述熔炼炉的底部以及周壁上布置的通气管，向铜液输送氮气，同时，所述熔炼炉的顶部将气体进行排出；
8、步骤5、将步骤4得到的铜液经过熔沟输送至保温炉中，所述铜液的顶面从下到上依次覆盖有12cm以上厚度的栗木炭、2.5cm以上厚度的鳞片石墨；
9、步骤6、将中空结晶器伸入保温炉的铜液中，铜液进入中控结晶器内利用循环水进行冷凝成固体；固体经牵引装置上引铜杆；
10、步骤7、经分线杆到收卷机上成圈收线，制备得到无氧铜杆。
11、本专利技术提供了一种制备无氧铜杆的方法，主要步骤包括电解铜板原料烘烤、熔炼、保温以及冷凝成固体、上引铜杆，其中，本申请针对性的调整了熔炼炉结构，在熔炼炉的的底部以及周壁上均匀间隔分布有若干根通气管；在熔炼过程中，所述熔炼炉底部的若干根通气管伸入铜液内，向铜液中不断通入氮气所述熔炼炉的顶部将气体进行抽出，熔炼完成后，同时打开所述熔炼炉的底部以及周壁上布置的通气管，向铜液输送氮气，同时，所述熔炼炉的顶部将气体进行排出，采用这种方式，能够将铜液中的氧气进行良好的去除，再有保温炉中铜液的顶面先覆盖一层栗木炭，研究发现栗木炭能够很好的对铜液中的氧进行更好的消除，然后再覆盖一层鳞片石墨，对空气进行阻隔，再通过其他工艺参数范围的调整，使得制备的无氧铜杆的含氧量控制在1ppm以下，电导率高，抗拉强度高，稳定性好，满足特殊领域的更高的要求，便于推广应用。
12、进一步的，所述步骤1中，熔炼炉的温度保持在1160℃～1250℃。
13、进一步的，所述步骤2中，对所述电解铜板原料烘烤3-5min。在熔炼前对电解铜板进行干燥，尤其是潮湿阴雨的环境，干燥的原料能够方式生产过程中出现氧化。
14、进一步的，所述步骤3中，所述熔炼炉的底部和周壁上均铺满所述通气管，相邻所述通气管的间隔为10～20cm。
15、进一步的，所述步骤3和/或所述步骤4中，熔炼炉底部的通气管伸入铜液的长度占铜液高度的5％～15％；熔炼炉周壁的通气管伸入铜液的长度占铜液分布宽度的5％～15％；所述通气管中氮气的压力为2.5bar～4.5bar。
16、进一步的，所述步骤4中，输送氮气25～40min。
17、经过实验探究发现，除氧效果与熔炼炉中通气管的分布、间距以及熔炼中、完成后两次通氮气的方式等因素有着密切的关系，改变熔炉中通气管的布置情况以及通氮气的方式，会使得无氧铜杆中的含氧量提升，抗拉强度下降，稳定性降低。
18、进一步的，所述步骤5中，所述铜液的顶面从下到上依次覆盖有12～15cm厚度的栗木炭、2.5～4cm厚度的鳞片石墨。
19、研究发现，相比市售常规木炭，栗木炭能够很好的对铜液中的氧进行更好的消除，制备得到的无氧铜杆的含氧量更低。
20、进一步的，所述栗木炭的粒径；所述鳞片石墨的粒径为320目～350目。
21、进一步的，所述步骤5中，保温温度为1185℃～1220℃；所述步骤6中，中空结晶器中循环冷却水进水温度为25～28℃，冷却进出水的温差为5～8℃；所述步骤6中，牵引速度为25～120mm/min，制备得到的无氧铜杆的直径为8～15mm。
22、保温温度，中空结晶器冷却水的温度，冷却进出水的温差以及牵引速度都是影响无氧铜杆品质的关键性因素，若工艺参数调整不当，肯会出现结晶粗大，组织疏松，甚至出现断杆的风险。
23、本专利技术的另一目的是为了提供上述无氧铜杆制备方法制备的产品。
24、一种上述的制备无氧铜杆的方法制备得到的无氧铜杆。
25、本专利技术制备的无氧铜杆的含氧量控制在较低的范围，电导率高，稳定性好，便于推广应用。
26、本专利技术的又一目的是为了提供上述无氧铜杆的应用。
27、如上述的无氧铜杆在风电用线、核电用线以及汽车用线中的应用。
28、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
29、1、本专利技术提供了一种制备无氧铜杆的方法，主要步骤包括电解铜板原料烘烤、熔炼、保温以及冷凝成固体、上引铜杆，其中，本申请针对性的调整了熔炼炉结构，在熔炼炉的的底部以及周壁上均匀间隔分布有若干根通气管；在熔炼过程中，所述熔炼炉底部的若干根通气管伸入铜液内，向铜液中不断通入氮气所述熔炼炉的顶部将气体进行抽出，熔炼完成后，同时打开所述熔炼炉的底部以及周壁上布置的通气管，向铜液输送氮气，同时，所述熔炼炉的顶部将气体进行排出，采用这种方式，能够将铜液中的氧气进行良好的去除，再有保温炉中铜液的顶面先覆盖一层栗木炭，研究发现栗木炭能够很好的对铜液中的氧进行更好的消除，然后再覆盖一层鳞片石墨，对空气进行阻隔，再通过其他工艺参数范围的调整，使得制备的无氧铜杆的含氧量控制在1ppm以下。
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【技术保护点】
1.一种制备无氧铜杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤1中，熔炼炉的温度保持在1160℃～1250℃。
3.根据权利要求1所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤2中，对所述电解铜板原料烘烤3-5min。
4.根据权利要求1所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述熔炼炉的底部和周壁上均铺满所述通气管，相邻所述通气管的间隔为10～20cm。
5.根据权利要求4所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤3和/或所述步骤4中，熔炼炉底部的通气管伸入铜液的长度占铜液高度的5％～15％；熔炼炉周壁的通气管伸入铜液的长度占铜液分布宽度的5％～15％；所述通气管中氮气的压力为2.5bar～4.5bar。
6.根据权利要求4所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤4中，输送氮气25～40min。
7.根据权利要求5所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤5中，所述铜液的顶面从下到上依次覆盖有12～15cm厚度的栗木炭、2.
8.根据权利要求1-7任意一项所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤5中，保温温度为1185℃～1220℃；所述步骤6中，中空结晶器中循环冷却水进水温度为25～28℃，冷却进出水的温差为5～8℃；所述步骤6中，牵引速度为25～120mm/min，制备得到的无氧铜杆的直径为8～15mm。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的制备无氧铜杆的方法制备得到的无氧铜杆。
10.如权利要求9所述的无氧铜杆在风电用线、核电用线以及汽车用线中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种制备无氧铜杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤1中，熔炼炉的温度保持在1160℃～1250℃。
3.根据权利要求1所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤2中，对所述电解铜板原料烘烤3-5min。
4.根据权利要求1所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述熔炼炉的底部和周壁上均铺满所述通气管，相邻所述通气管的间隔为10～20cm。
5.根据权利要求4所述的制备无氧铜杆的方法，其特征在于，所述步骤3和/或所述步骤4中，熔炼炉底部的通气管伸入铜液的长度占铜液高度的5％～15％；熔炼炉周壁的通气管伸入铜液的长度占铜液分布宽度的5％～15％；所述通气管中氮气的压力为2.5bar～4.5bar。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈冬冬，
申请(专利权)人：江苏东恒光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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