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摘要:上引法工頻爐本來(lái)沒(méi)有精煉程序,不能冶煉廢銅線、廢品店回收來(lái)的原料紫雜銅。但通過(guò)試驗(yàn),改進(jìn)操作方法和工藝,實(shí)現(xiàn)了上引法工頻爐也能溶煉出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的銅桿,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。本文論述詳盡,便于操作。值得推廣。
主題詞:上引法 廢銅 溶煉 方法
由機(jī)械工業(yè)部上海電纜研究所在國(guó)內(nèi)首先開(kāi)發(fā)研制的上引法生產(chǎn)無(wú)氧銅桿新工藝,具有工藝技術(shù)先進(jìn),產(chǎn)品質(zhì)量好,單位能耗低,生產(chǎn)品種及規(guī)格靈活多樣,適應(yīng)性強(qiáng),沒(méi)有三廢污染,投資少等特點(diǎn),是銅導(dǎo)體及銅材加工的理想工藝。然而,上引法銅桿生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有精煉工序,為了保證銅桿的質(zhì)量。我廠把生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢線,都運(yùn)到外廠去加工,每噸廢線的加工費(fèi)運(yùn)費(fèi)除外還要 1000 元,每年要為此多支出近百多萬(wàn)元。
溶煉廢銅線的方法
針對(duì)這種情況,我廠試驗(yàn)利用上引法工頻爐自己溶煉廢銅線,并對(duì)外實(shí)行加工。取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。具體方法如下:
1. 選擇原材料。我廠為了保證溶煉廢銅線的質(zhì)量,對(duì)所有的廢銅線進(jìn)行了選擇。我廠是一個(gè)漆包線生產(chǎn)廠家,主要廢線是拉線和漆包車間的廢線,另外,我廠還從各廢品店,收購(gòu)一些廢紫雜銅,收購(gòu)的廢紫雜銅里常常有一些黃銅,廢塑料土塊石頭等混雜在里面,所以,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)厍宄T龠M(jìn)行打捆,每捆 10 公斤左右。
2. 選擇冶煉用的活松;钏梢话悴捎脛偡ハ聛(lái)的松樹(shù),長(zhǎng)短大小要有利于操作。我廠采用的是廠內(nèi)間伐的松樹(shù),長(zhǎng) 2 米,直徑在 5 厘米左右。彎曲度小于全長(zhǎng)的 2% 。
3. 把原有銅液從上引法工頻爐里引桿至最低位置,我廠工頻爐容量在 6-7 噸之間,加廢料時(shí)只留 2.4 噸左右在爐子中,留下足夠的空間來(lái),以便存貯熔煉的廢銅線液。開(kāi)始按正常生產(chǎn)加料,銅液溫度控制在 1150 ± 5 ° C ,銅液上的木炭覆蓋厚度控制在 100-150mm ,冷卻水進(jìn)水溫度控制在:熱天控制在 26-30 ° C ,冷天控制在 21-25 ° C ,進(jìn)出水溫差 8 ° C 左右,供水壓力 0.18-2.2Mpa 。加料過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的渣子和爐壁掛渣,要注意按時(shí)清渣。清渣數(shù),每小時(shí)不能小于一次。我廠一次投料量在 4-5 噸之間。
4. 插活松。加料完成后,對(duì)上引法工頻爐內(nèi)的銅液進(jìn)行插活松還原,除去銅液中的氣體。還原氧化亞銅為銅,當(dāng)松木在高溫下分解時(shí),碳?xì)浠衔镏苯优c銅中的 Cu 2 O 起化學(xué)反應(yīng)作用,其反應(yīng)式為: 4Cu 2 O+CH 4 =8Cu+2H 2 O+CO 2
5. 靜置。插完活松后,實(shí)行保溫靜置 8 小時(shí)以上,這樣,可以使銅液中的氣體從銅液中完全溢出,因?yàn)殂~液中存在的氣體,是緩慢向上升的,要想使它完全不存留于銅液中,要有相當(dāng)一段時(shí)間,通過(guò)靜置后,它就能使銅液中的氣體完全溢出,不使引出的銅桿產(chǎn)生空心了,再有通過(guò)靜置,能使銅液中的雜質(zhì),升浮到銅液表面,通過(guò)扒渣、清理,能減少銅中的雜質(zhì)。
6. 引桿,通過(guò)以上部署后,就可以正式引桿了,引桿速度按工藝要求控制在 500-700mm/min ,銅桿引出結(jié)晶器與空氣接觸的表面溫度: 100 ° C 左右,引桿時(shí),加符合國(guó)標(biāo) GB-466-82 規(guī)定的一、二號(hào)銅板,其化學(xué)含量如表 1 :
表 1 銅的化學(xué)成分
銅品號(hào)
代
號(hào)
化學(xué)成分( % )
銅不小于( % )
雜質(zhì)含量不大于( % )
砷
銻
鉍
鐵
鉛
錫
鎳
鋅
硫
磷
總和
一號(hào)銅
Cu-1
99.95
0.002
0.002
0.001
0.004
0.003
0.002
0.002
0.003
0.004
0.001
0.05
二號(hào)銅
Cu-2
99.90
0.002
0.002
0.001
0.005
0.005
0.002
0.002
0.004
0.004
0.001
0.10
7. 對(duì)銅桿各項(xiàng)性能進(jìn)行分析化驗(yàn)。經(jīng)過(guò)引桿出來(lái)后,取樣用肉眼觀看,銅桿表面光亮,無(wú)斑痕,斷面呈玫瑰紅色,細(xì)粒結(jié)晶, 在拉線和引桿過(guò)程中,分別取 3.0mm,8.0mm,14.4mm 進(jìn)行試驗(yàn)分析,其結(jié)果均符合國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)要求,其試驗(yàn)結(jié)果如下
表 2 廢銅線在上引法工頻爐冶煉的機(jī)械電氣性能實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
名稱
抗拉強(qiáng)度( Mpa )不小于
伸長(zhǎng)率( % )不小于
電阻率 ( Ω .mm 2 /m) 不大于
取樣日期
規(guī)格
3.0 mm
8.0mm
14.4mm
3.0 mm
8.0mm
14.4mm
3.0 mm
8.0mm
14.4mm
標(biāo)準(zhǔn)
389
325
_
1.0
2.2
35
0.01777
0.01777
0.017241
實(shí)測(cè)
448
355
187
1.4
4
38
0.01740
0.01741
0.017149
199.8
450
359
192
1.3
3.9
37.3
0.01737
0.01736
0.017203
199.13
442
343
181
1.5
4.5
38.9
0.01745
0.01743
0.017196
1996.6.18
447
356
184
1.4
4.1
38.5
0.01741
0.01738
0.017240
1996.7.30
451
361
193
1.3
3.7
37
0.01733
0.01731
0.015
1996.8.2
由表中各項(xiàng)數(shù)據(jù)可知,各項(xiàng)機(jī)械電氣性能,均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),按以上操作方法生產(chǎn)的銅桿,在拉線的過(guò)程中,很少發(fā)現(xiàn)夾雜、空心等質(zhì)量問(wèn)題。
注意事項(xiàng)
上引法工頻爐加工廢線廢料時(shí),應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面:
1 ;對(duì)加工的廢線廢料要嚴(yán)格把關(guān),清除其中的雜質(zhì),如黃銅,土塊,石頭,過(guò)多的塑料,鐵絲等,以免雜質(zhì)混入其中影響銅桿的質(zhì)量。
2 ,所加工的廢線廢料,要打成 10 公斤左右的小捆。以便于操作工加料。
3 ,加料時(shí),廢線廢料中的塑料等易燃物,會(huì)使火焰騰升,要注意安全。
4 ,加料時(shí),廢線廢料會(huì)比銅液輕,要準(zhǔn)備長(zhǎng)而好操作的工具,把廢線廢料輕輕壓入銅液中。
5 ,要保證爐子溫度符合工藝要求。過(guò)低過(guò)高都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。
6 ,要及時(shí)清除爐壁上過(guò)多的掛渣,但注意不能粗魯損壞爐壁。
結(jié)束語(yǔ)
我廠 1996 年以前熔煉廢線是采用邊熔煉邊引桿的,然后把引桿出來(lái)的銅桿再剪切成 90cm 左右的長(zhǎng)條,重新投入工頻爐,這樣生產(chǎn)出來(lái)的銅桿,也能符合國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)要求,但在引桿的過(guò)程中,結(jié)晶器常常會(huì)脫引,結(jié)操作帶來(lái)很大的不便。為此,我廠改用了上述操作方法,使用至今。
利用上引法加工廢線廢料爐壁雖然掛渣較嚴(yán)重。但對(duì)爐子的壽命影響不大。實(shí)踐證明,采用上引法工步爐進(jìn)行廢線廢料的加工,是切實(shí)可行的,我廠除滿足本單位的生產(chǎn)任務(wù)外,還經(jīng)常為懷化等地的電線電纜廠家加工廢線,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。值得廣大廠家借鑒利用。
