高导无氧铜带的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种生产表面光亮无氧化的铜带的方法。该方法依次包括水平连铸步骤、冷轧步骤、退火步骤。在所述的水平连铸步骤中采用连体炉进行熔炼，同时采用了在一次水冷系统和二次水冷系统之间设置蒸汽腔对带坯表面进行隔氧保护的耦联结晶器进行带坯的铸造，因此避免了带坯表面产生氧化，省略热轧步骤直接进行冷轧，且无须酸洗碱洗步骤即可直接退火。采用本发明专利技术生产的铜带表面光洁无氧化，生产过程中的能耗低且无污染，成本较低，工艺控制相对简单，适合中小企业的生产。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高导无氧铜带的生产方法。
技术介绍
高导无氧铜用于制作高端产品组件，在电力、电器、通讯、电子、计算机 等行业中有广泛应用。目前，国内外有色加工企业生产高导无氧铜带大多采用 立式连铸或水平连铸带坯-热轧-冷轧-退火法。该法的具体工艺流程为熔炼-立式连铸或水平连铸带坯-加热-热轧-铣面 铣边-冷轧-水平或立式退火-成品剪切包装。在热轧步骤中有时还需加入中间 退火步骤。该法在热轧工序中容易发生氧的渗入，因此在退火工艺过程中需采用碱液 脱脂并用酸洗去带材表面的氧化层，会带来环境污染。同时，该法对设备要求 高，对10万吨以下规模的中小企业不适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低成本的生产表面光亮无氧化的高质量铜带的 方法。本专利技术的技术方案是高导无氧铜带的生产方法，包括如下步骤(1) 水平连铸步骤将原材料电解板放入熔炼设备中熔化成铜水，将该铜 水进行水平连铸铸造成带坯；(2) 轧制步骤将所述的带坯轧制成硬态带坯；(3) 退火步骤将所述的硬态带坯送入退火装置中进行退火，即制得所述 的高导无氧铜带，所述的熔炼设备为连体炉，该连体炉包括依次邻接的熔化池、净化池和 保温池，在所述熔化池和所述净化池之间的池壁下部设置有第一通道，在所述 净化池和所述保温池之间的池壁下部设置有第二通道；所述的连体炉还包括与 所述保温池相连通的耦联结晶器，该耦联结晶器包括石墨模具和水冷套，其中， 所述的石墨模具包括前后贯通该石墨模具的流道；所述的水冷套包括位于该水 冷套的前端并用于嵌放所述石墨模具的模具安放腔、位于所述水冷套内部的水 冷腔、用于从外部连通至该水冷腔的至少一个第一入水口和至少一个第一出水 口；所述的水冷套还包括前后贯通所述水冷套的用于使铜坯材通过的蒸汽腔、 位于该蒸汽腔出口端的用于喷出冷却水的复数个喷嘴、位于所述的水冷套内的 第二冷却水通道，所述的喷嘴与所述的第二冷却水通道相连通，所述的第二冷 却水通道与所述的水冷套的外部相连通；所述蒸汽腔的入口端与所述的流道的 出口端相连通，所述蒸汽腔的过流面积大于或等于所述流道的过流面积；所述 的铜水依次流经所述的熔化池、第一通道、净化池、第二通道、保温池，再流 入位于所述耦联结晶器内的所述流道中；在位于所述水冷腔内的冷却水的作用 下凝固成红热态带坯，该红热态带坯被引至所述蒸汽腔内并与从所述喷嘴中喷 淋出的冷却水接触，所述的冷却水被气化成水蒸气充斥入所述蒸汽腔中，使所 述红热态带坯的表面与空气隔绝，所述红热态带坯在被引出所述蒸汽腔时已被 冷却至室温；所述的步骤(2)为冷轧。在所述的熔化池和净化池中采用浮在所述铜水表面的木炭将所述铜水与空 气相隔离；在所述的保温池中采用浮在所述铜水表面的石墨鳞片将所述铜水与 空气相隔离。所述木炭和所述石墨鳞片的厚度为5厘米 30厘米。所述的冷却 水喷淋的流量为4. 5 8立方米/小时，喷淋的压力为420 630帕。所述的铸造 温度为1150 1200摄氏度。所述的冷轧步骤包括粗轧、切边、精轧。所述的步 骤(3)依次包括如下步骤热水清洗脱脂、卧式连续退火。与现有技术相比，本专利技术的优点是1、 采用连体炉结合耦联结晶器的水平连铸工艺，使经连铸步骤的带坯表面 光亮无氧化，因此可省略传统工艺中的加热、热轧、铣面等步骤，直接进行冷 轧，通过该冷轧步骤将带坯直接轧制成所需铜带成品的厚度。2、 因省略了加热、热轧、铣面等步骤，故同时避免了在上述步骤中容易发 生的氧的渗入，3、 因为在水平连铸和冷轧步骤中均不产生氧的渗入，故在对铜带进行退火 前无需采用碱洗、酸洗步骤，仅需经过热水脱脂即可直接送入退火装置中。故 节省了大量成本，且避免了酸碱溶液对坏境的污染。4、 综合上述优点，该方法投资少，生产成本低，适合中小型规模企业的使用。附图说明附图1为本专利技术的流程示意图； 附图2为耦联结晶器的主视附图3为耦联结晶器的俯视附图4为耦联结晶器的A-A向剖视附图5为水冷套的右视附图6为耦联结晶器的立体分解附图7为水平连铸机组的示意其中100、耦联结晶器；110、石墨模具；111、流道；120、水冷套；121、蒸汽腔；122、水冷腔；123、第一入水口； 124、第一出水口； 125、第二入水口； 126、喷嘴；127、模具安放腔；128、上水冷套；129、下水冷套；200、连 铸机组；250、连体炉；210、熔化池；220、净化池；230、保温池；215、第一 通道；225、第二通道。具体实施方式 下面对本专利技术的具体实施方式进行说明-选用A级铜电解板作原材料，将该电解板浸没入水平连铸机组的连体炉 250中。所述的连体炉250被池壁分隔成依次相邻接的熔化池210、净化池220 和保温池230。在熔化池210和净化池220之间的池壁底部设置有第一通道 215，在净化池220和保温池230之间的池壁底部设置有第二通道225。无须额外的铜水倾倒工序，铜水即可通过所述的第一通道215和第二通道 225依次流经熔化池210、净化池220和保温池230。电解板被浸没入所述的熔化池210中，并在10厘米厚的浮于铜水表面的 干木炭的覆盖保护下熔化。所述的熔化温度为1085°C。该表面覆盖有干木炭的 铜水通过炉壁底部的第一通道215流入所述的净化池220，位于该净化池220 内的铜水表面同样覆盖有干木炭。干木炭具有还原性，在接触氧时会被氧化成 一氧化碳等气体产物，故经过熔化池210和净化池220的铜水中已基本不含氧。经过所述的脱氧除气步骤的铜水通过所述的第二通道225流入保温池230内。在该保温池230中的铜水表面浮有约10厘米厚的石墨鳞片。石墨鳞片可 严密的覆盖在铜水表面，使铜水彻底隔绝空气，完全避免了氧的渗入，同时进 一步起到除氧作用。石墨鳞片在高温下其表面也会与空气中的氧发生氧化还原 反应，将氧气消耗掉，避免了氧进一步深入铜水内部。采用木炭和石墨鳞片将铜水与空气相隔离的方法一般被应用在上引法生产 无氧光亮铜杆的工艺中，本专利技术首次将该方法应用在高导无氧铜宽带坯的生产 中，因此在本专利技术所述的熔炼步骤中无需采用中性气体或发生炉煤气对熔棒设 备进行密封保护，工艺条件的控制更简单，同时节省大量用于产生保护气体的 能源。保温池230内的铜水在石墨鳞片的严密覆盖下进入根据本专利技术实施的耦 联结晶器100中被铸造成带坯。如附图2、附图3所示，耦联结晶器100包括石墨模具110和水冷套120, 其中水冷套120是由上水冷套128和下水冷套129组合形成的。如附图4和附 图6所示，在石墨模具110的中部贯通有矩形的流道111。水冷套120的中部 贯通有相连接的模具安放腔127和蒸汽腔121。将石墨模具110紧密贴合的嵌 放在模具安放腔127内，则所述的流道111和所述的蒸汽腔121相连通。在所 述的上水冷套128和下水冷套129上，各独立设置有一次水冷系统和二次水冷 系统。所述的一次水冷系统包括水冷腔122、第一入水口 123、第一出水口 124， 冷却水从第一入水口 123流入水冷腔再从第一出水口 124流出耦联结晶器100 外，起到水冷作用，将流经流道111的铜水冷却为红热态的固态带坯。根据带 坯宽度和所需的水冷强度，可沿横向或纵向设置复数个第一入水口 123和第一 出水口 124。如附图4和附本文档来自技高网...

【技术保护点】
高导无氧铜带的生产方法，包括如下步骤：（１）水平连铸步骤：将原材料电解板放入熔炼设备中熔化成铜水，将该铜水进行水平连铸铸造成带坯；（２）轧制步骤：将所述的带坯轧制成硬态带坯；（３）退火步骤：将所述的硬态带坯送入退火装 置中进行退火，即制得所述的高导无氧铜带，其特征在于：所述的熔炼设备为连体炉（２００），该连体炉（２００）包括：依次邻接的熔化池（２１０）、净化池（２２０）和保温池（２３０），在所述熔化池（２１０）和所述净化池（２２０）之间的 池壁下部设置有第一通道（２１５），在所述净化池（２２０）和所述保温池（２３０）之间的池壁下部设置有第二通道（２２５）；所述的连体炉（２５０）还包括与所述保温池（２３０）相连通的耦联结晶器（１００），该耦联结晶器（１１０）包括石墨模具 （１１０）和水冷套（１２０），其中，所述的石墨模具（１１０）包括前后贯通该石墨模具（１１０）的流道（１１１）；所述的水冷套（１２０）包括位于该水冷套（１２０）的前端并用于嵌放所述石墨模具（１１０）的模具安放腔（１２７）、位于所述水冷套（１２０）内部的水冷腔（１２２）、用于从外部连通至该水冷腔（１２２）的至少一个第一入水口（１２３）和至少一个第一出水口（１２４）；所述的水冷套（１２０）还包括前后贯通所述水冷套（１２０）的用于使铜坯材通过的蒸汽腔（１２１）、位于该蒸汽腔（１２１）出口端的用于喷出冷却水的复数个喷嘴（１２６）、位于所述的水冷套（１２０）内的第二冷却水通道（１２５），所述的喷嘴（１２６）与所述的第二冷却水通道（１２５）相连通，所述的第二冷却水通道（１２５）与所述的水冷套（１２０）的外部相连通；所述蒸汽腔（１２１）的入口端与所述的流道（１１１）的出口端相连通，所述蒸汽腔（１２１）的过流面积大于或等于所述流道（１１１）的过流面积；所述的铜水依次流经所述的熔化池（２１０）、第一通道（２１５）、净化池（２２０）、第二通道（２２５）、保温池 （２３０），再流入位于所述耦联结晶器（１１０）内的所述流道（１１１）中；在位于所述水冷腔（１２２）内的冷却水的作用下凝固成红热态带坯，该红热态带坯被引至所述蒸汽腔（１２１）内并与从所述喷嘴（１２６）中喷淋出的冷却水接触，所述的冷却水被气化成水蒸气充斥入所述蒸汽腔（１２１）中，使所述红热态带坯的表面与空气隔绝，所述红热态带坯在被引出所述蒸汽腔（１２１）时已被冷却至室...

【技术特征摘要】
1、高导无氧铜带的生产方法，包括如下步骤(1)水平连铸步骤将原材料电解板放入熔炼设备中熔化成铜水，将该铜水进行水平连铸铸造成带坯；(2)轧制步骤将所述的带坯轧制成硬态带坯；(3)退火步骤将所述的硬态带坯送入退火装置中进行退火，即制得所述的高导无氧铜带，其特征在于所述的熔炼设备为连体炉(200)，该连体炉(200)包括依次邻接的熔化池(210)、净化池(220)和保温池(230)，在所述熔化池(210)和所述净化池(220)之间的池壁下部设置有第一通道(215)，在所述净化池(220)和所述保温池(230)之间的池壁下部设置有第二通道(225)；所述的连体炉(250)还包括与所述保温池(230)相连通的耦联结晶器(100)，该耦联结晶器(110)包括石墨模具(110)和水冷套(120)，其中，所述的石墨模具(110)包括前后贯通该石墨模具(110)的流道(111)；所述的水冷套(120)包括位于该水冷套(120)的前端并用于嵌放所述石墨模具(110)的模具安放腔(127)、位于所述水冷套(120)内部的水冷腔(122)、用于从外部连通至该水冷腔(122)的至少一个第一入水口(123)和至少一个第一出水口(124)；所述的水冷套(120)还包括前后贯通所述水冷套(120)的用于使铜坯材通过的蒸汽腔(121)、位于该蒸汽腔(121)出口端的用于喷出冷却水的复数个喷嘴(126)、位于所述的水冷套(120)内的第二冷却水通道(125)，所述的喷嘴(126)与所述的第二冷却水通道(125)相连通，所述的第二冷却水通道(125)与所述的水冷套(120)的外部相连通；所述蒸汽腔(121)的入口端与所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪智勇，
申请(专利权)人：倪智勇，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]