铜材的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种铜材的加工方法，采用包括熔炼、连铸连轧、后道次加工步骤制造铜材，其中，步骤102，熔炼为熔炼铜或铜合金成铜水；步骤104，连铸连轧为将所述铜水连续铸造成铜铸锭并在线将所述铜铸锭轧制成铜坯；步骤106，后道次加工为将所述铜坯经后道次压力加工制成所需的铜材。通过本发明专利技术提供的技术方案，可以充分利用连续铸造的铜铸锭的高温和热量，直接对铜铸锭进行热轧，减少了能源的浪费，节约生产成本，省去了铜铸锭先冷却、再加热的工序，提高了生产效率，同时使产品具有优良的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属加工行业，更具体而言，涉及一种，尤其涉及铜材的连续加工方法。
技术介绍
铜及铜合金带材(以下简称铜带)被广泛的应用在通讯电子、计算机和电缆、输变电、太阳能、建筑装潢等行业，铜及铜合金管材(以下简称铜管)被用在制冷空调、海水淡化、船舶、建筑等行业，两者的年用量超过300万吨。因此，随着社会经济的发展，对各种铜材的需求量很大。相比较而言，目前对各种铜材的加工技术显得比 较落后，不能满足铜材不断增长的需要。其中，连铸连轧作为一种高效的金属加工方法，在钢铁行业已经得到了广泛的应用，其与传统的方法相比，高效，低耗，节能。板坯，薄板和方坯的连铸连轧已在钢铁行业占据了统治地位。而在现有的铜加工行业，如铜带、铜管、铜排、铜扁线、铜棒和铜异型材的加工，还不能做到真正的连铸连轧。下面以铜带和铜管为例对现有铜材加工工艺给以介绍。现有的铜带的制造方法主要为热轧法和水平连铸冷轧法。铜带的热轧法，是将熔化的铜水经半连续铸造机下引铸造成矩型铸锭，热轧前再将铸锭经专用的加热炉加热到热轧温度后送入热轧机进行反复多次的轧制，随后经过表面处理、冷轧、热处理等工序制成铜带产品。热轧法成熟、稳定，加工产品的品质好。但由于是半连续铸造，铸造与轧制分开进行，铸锭在完全冷却的条件下存放。对于铜及铜合金来说热轧前的加温一般要超过800°C。这个加热的过程要消耗很大的能源。另外传统的热轧机设备成本很大。所以，热轧法能耗高，设备投资大，且无法生产超长铜带，生产效率底。水平连铸冷轧法，是采用水平连铸机将熔化的铜水直接铸造成铜带坯，铜带坯经表面处理(铣面)后直接进行冷轧。该方法是连续的，可以生产超长的大坯重铜带。但是， 现有水平的连铸一般采用石墨结晶器，铸速慢，一般铸速仅为每分钟几百毫米，结晶器寿命短，铸造成本高。另外，仅有部分的铜合金适应水平连铸工艺。此外，由于采用的是铸造坯冷轧的方式生产铜带，没有热轧的过程，所生产的铜带在机械性能上不如热轧法，存在很多缺陷。此外，铜管的挤压法，也是采用半连铸成圆铸锭加热后送入挤压机挤压，挤压后的管坯经过冷轧冷拔、热处理等制成成品。但是，为制造大坯重的盘管，就需要大型的昂贵的挤压机，如一般情况下，3000吨的挤压机挤压紫铜盘管，单根坯重一般不超过500KG。铜管挤压法与铜带热轧法具有类似的缺点。上世纪80年代后期，在紫铜管行业产生了一种新型的加工方法，即水平连铸行星轧制法。采用水平连铸直接铸造空心管坯，再经过行星轧管机一道次大压下量轧制成铜管坯。由于行星轧机的单道次大变形量可以产生很大的变形热，在轧制紫铜时其变形热可超过紫铜的再结晶温度，即产生热轧。采用水平连铸行星轧制方法可以生产大坯重的管坯，现在可以生产单支2000KG的铜盘管。水平连铸行星轧制法由于其产品具有良好的热轧品质和适中的设备投入，已经在国内紫铜管行业占据了 90%以上的市场份额，取得了巨大的成功。但该方法也有一些问题。水平连铸技术要求水平高，原材料要求高，无法用废杂铜来生产；且水平连铸的铸速低，一般铸造不超过600mm/mi n，铸造结晶器寿命也低；此外，行星轧机结构复杂，故障率高，轧机工况复杂，轧制时通过变形热使铜管从冷轧至热轧，轧辊从室温升至700°C以上，这样的工况对于轧辊及芯棒的材料都是严重的考验。另外，根据现有的试验结果来看，该方法只适用紫铜和磷脱氧铜的生产，还无法稳定的生产其他铜合金管，与现有市场的要求相比，该方法单线产品产能偏低，一般仅为10000-20000吨/年。其它铜材如铜排，铜扁线，铜棒和铜异型材，目前主要采用挤压或者连续挤压的方法生产。总结现有铜材的生产方法，具有如下的缺点I、铸造与轧制(或挤压)加工是分开的，不是在线的，由连铸产生在铸锭上的热量被浪费了。2、对于热加工(热轧或挤压法)来说，在加工前需要进行加热，需要昂贵的热加工设备的投入，且不能生产连续超长的产品。3、冷轧方法可以生产超长产品，但是采用铸态冷轧，产品质量差。因此，需要寻找一种，能够实现连续快速的生产、提高生产效率，并最好能够利用连铸产生在铸锭上的热量，同时还可以保证铜材的质量、生产出超长的铜材产品。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在效率低、浪费能源、不能生产超长产品等缺点，本专利技术提供了一种铜材的连续加工方法，实现连续生产、提高了生产效率，并可以利用连铸产生在铜铸锭上的热量进行连轧、节省能源，同时在保证铜材加工质量的情况下，可以生产超长的产品。本专利技术提供了一种，其特征在于，包括熔炼、连铸连轧、后道次加工步骤，各步骤具体包括步骤102，熔炼跟据不同的铜材产品，选择废杂铜，阳极铜，阴极铜及其它合金材料进行熔炼和精炼，制得后道次铸造用铜水；步骤104，连铸连轧将所述铜水连续铸造成铜铸锭，并使所述铜铸锭保持在所述连续铸造时产生的红热状态下，在线连续送入轧机中进行热轧，制成铜坯；步骤106，后道次加工，将所述铜坯进行后道次压力加工，制成所需的铜材。通过本专利技术的上述技术方案，可以利用连铸产生在铜铸锭上的热量，直接对铜铸锭进行热轧，减少了能源的浪费，节约能源，节约生产成本；同时因实现了连续生产，省去了铜铸锭先冷却、再加热的工序，提高了生产效率，并可制造出超长铜材；此外，轧制为热轧，保证了轧制后铜材的质量。本专利技术提供的上述技术方案，还可以根据不同的铜材产品，选择废杂铜，阳极铜，阴极铜及其它合金材料进行熔炼和精炼，可生产多品种的铜材，从而扩大了生产设备的适用性，减少设备投资、利用废旧铜材。优选地，所述铜材包括铜带、铜管、铜排、铜扁线、铜棒和铜异型材。进一步，所述铜铸锭的截面形状为方型、矩型、梯型或者为异型。优选地，所述铜铸锭经过在线调温装置调温后，进入所述轧机中进行所述热轧。对一些轧制温度较高要求的铜产品，经调温后再进行热轧，但是对一些轧制温度要求不是很高的铜产品，可以不经过调温装置的加热直接进行轧制，这样节省了时间和能源，提高了生产效率。优选地，所述连续铸造包括下引连铸、弧形连铸、轮式连铸、带式连铸和辊式连铸。这样，可以采用多种连铸方式，实现对各种铜及铜合金的连铸。优选地，所述热轧包括单机架轧制、多机架连轧、平辊轧制、立辊轧制、平辊和立辊组合轧制，以及孔型轧制。通过该技术方案，可以根据工厂的环境和产品的要求，使用不同的轧制方法，同时也可以根据工厂现有的设备进行技术改造。优选地，所述后道次压力加工包括铜带、铜管、铜排、铜扁线、铜棒和铜异型材的后道次加工。 进一步，所述铜带的后道次加工，包括对铜带坯进行铣面、轧制、清洗、热处理、纵剪工序。优选地，所述铜管的后道次加工，包括对铜带坯进行纵剪、焊管、管材拉拔、退火、缠绕探伤、内螺纹成型工序。所述焊管包括高频焊管工艺、氩弧焊焊管工艺和激光焊管工艺。通过该进一步优选技术方案，可以实现铜管材的在线加工，同时可以采用多种焊接方式来焊接铜管材，保证铜管材的高质量。或者，所述铜管的后道次加工，还包括将所述热轧后的铜带坯冷轧到设计尺寸后进行焊管，焊后制得的铜管不再进行拉拔减壁加工。这样可以根据产品的具体要求，提高生产效率。优选地，所述铜排、铜扁线、铜棒和铜异型材的后道次加工，包括轧制、拉伸、加热、热处理、表面处理和精整工序。进一步，所述铜包括铜及铜合金。按照本专利技术提供的上述铜材加工方法，相对于现有技术具有如下优点第一，产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖克建，祁威，田福生，
申请(专利权)人：肖克建，祁威，田福生，
类型：发明
国别省市：