高导电率无氧铜化料装置制造方法及图纸

一种高导电率无氧铜化料装置，包括真空熔炼炉炉体，在真空熔炼炉炉体中设有主加热器，所述真空熔炼炉炉体的容腔内设有石墨坩埚，所述石墨坩埚底部设有排液口，所述排液口上设有排液控制阀，其特殊之处是：所述石墨坩埚内悬置有可升降的石墨搅拌器。优点是：由于增设石墨搅拌器，在石墨搅拌器在升降的过程中使铜液与石墨充分接触，增大了铜液中氧气与石墨接触面积，并且石墨搅拌器的筛板结构在搅拌过程中干扰铜液的表层张力，促进气体快速离开铜液，脱氧和除杂能力强，实现了短时间高效率脱氧。?（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高导电率无氧铜化料装置。
技术介绍
无氧铜是一种导电率高、耐蚀性、耐低温、加工和焊接性能好的金属材料，广泛应用于溅射靶材、高端音响线和高端微电子器件连接线。国标TUO无氧铜和美标C10100无氧铜都是高级别的铜材，电导率为IACS 101%，剩余电阻率为200。在超级导体电缆、粒子加速器元器件等高端导线应用上，更高电导率的无氧铜成为主要研究方向。铜电导率的提高与降低铜材内的氧气含量、金属杂质含量以及改善晶体结构有关，其中，对电导率影响最大的是氧气和铁杂质的含量。铜中铁杂质可以通过电解来降低，然而，电解的过程易把氧气带入沉积的铜粉内；同时，氧气在铜液的溶解度也很高，在熔化铜的过程中氧气也很容易进入铜液中，导致铸锭的铜材的含氧量很高，一般可达几百的ppm，使电导率在IACS 100%以下。目前，无氧铜脱氧提纯方法是把高纯电解铜放入高纯石墨坩埚内，通过高频感应加热熔化至1350°C 1370°C，并在5X10_2Pa的真空环境下，保温20min，使气体和挥发性杂质充分挥发出来，得超高纯铜铸锭。该方法采用了真空加热方式脱除氧气和杂质，但是氧气脱除速度慢，加热挥发的时间受限(太长的挥发时间，会导致大量的铜被挥发掉)，限制了真空脱氧和除杂的能力。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种脱氧速度快、真空脱氧除杂能力强的高导电率无氧铜化料装置。本技术的技术解决方案是:一种高导电率无氧铜化料装置，包括真空熔炼炉炉体，在真空熔炼炉炉体中设有主加热器，所述真空熔炼炉炉体的容腔内设有石墨坩埚，所述石墨坩埚底部设有一个排液口，所述排液口上设有排液控制阀，其特殊之处是:所述石墨坩埚内悬置有可升降的石墨搅拌器。在真空熔炼炉炉体内位于石墨坩埚的上方设有升降机构，所述的石墨搅拌器与升降机构相连。所述石墨搅拌器是由筛板、设在筛板中心位置的升降杆组成。在真空熔炼炉炉体中对应排液口位置设有辅助加热器，以避免液态无氧铜在浇注过程中凝固。本技术的有益效果:由于石墨坩埚中增设了石墨搅拌器，石墨搅拌器在升降的过程中使铜液与石墨充分接触，增大了铜液中氧气与石墨接触面积，并且石墨搅拌器的筛板结构在搅拌过程中干扰铜液的表层张力，促进气体快速离开铜液，脱氧和除杂能力强，实现了短时间高效率脱氧。附图说明图1是技术的结构示意图；图2是图1中石墨搅拌器的俯视图；图中:1_真空熔炼炉炉体，2-辅助加热器，3-主加热器，4-石墨坩祸，401-排液口，5-石墨搅拌器，501-筛板，502-升降杆，6-升降机构，7-排液控制阀，8 —拉锭装置。具体实施方式如图所示，该高导电率无氧铜化料装置，包括真空熔炼炉炉体1，在真空熔炼炉炉体I中设有主加热器3，在所述真空熔炼炉炉体I的容腔内设有石墨坩埚4，所述石墨坩埚4底部设有一个排液口 401，所述排液口 401上设有排液控制阀7，在真空熔炼炉炉体I中对应排液控制阀7位置设有辅助加热器2。在所述石墨坩埚4内悬置有石墨搅拌器5，所述石墨搅拌器5是由筛板501、通过螺纹连接在筛板501表面中心位置的升降杆502组成，本实施例筛板501上的筛孔为圆孔(也可为方孔)。所述升降杆502与设在真空熔炼炉炉体I内并位于石墨坩埚4上方的升降机构6相连，通过升降机构6实现升降杆502的升降。在生产时，将清洗烘干后的纯度> 99.95%的电解铜块装入石墨坩埚4内，抽真空，当真空度达到10Pa，启动主加热器3，将铜块加热至900°C，并将真空熔炼炉抽真空至0.009Pa，保温2h，充保护气，将气压调整至IPa，提高加热温度，在120(TC下使铜块熔化成铜液；继续提高真空度至0.009Pa，启动石墨搅拌器5，石墨搅拌器5以20mm/min的速度下降进入铜液，到达石墨坩埚4底部后，以20mm/min的速度回升至液面，在铜液内上下往复运动，搅拌0.5h，得液态无氧铜；用辅助加热器2将排液口 401加热到1350°C，打开排液控制阀7，将液态无氧铜浇注在真 空熔炼炉炉体I内位于化料装置下方的拉锭装置8内，进行结晶和拉锭，得无氧铜锭；对无氧铜锭进行导电性测量，测量结果如表I所示。表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导电率无氧铜化料装置，包括真空熔炼炉炉体，在真空熔炼炉炉体中设有主加热器，所述真空熔炼炉炉体的容腔内设有石墨坩埚，所述石墨坩埚底部设有一个排液口，所述排液口上设有排液控制阀，其特征是：所述石墨坩埚内悬置有可升降的石墨搅拌器。

【技术特征摘要】
1.种高导电率无氧铜化料装置，包括真空熔炼炉炉体，在真空熔炼炉炉体中设有主加热器，所述真空熔炼炉炉体的容腔内设有石墨坩埚，所述石墨坩埚底部设有一个排液口，所述排液口上设有排液控制阀，其特征是:所述石墨坩埚内悬置有可升降的石墨搅拌器。2.据权利要求1所述的高导电率无氧铜化料装置，其特征是:在真...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，张海霞，车永军，
申请(专利权)人：锦州新世纪石英集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：