1、廢紫銅:
用廢紫銅冶煉生產銅桿原材料分為三個級別,一級廢紫銅要求是由清潔的、不鍍錫的、無包覆的和非合金化的銅線和電纜所組成,務必不要用燒過的線,這些廢銅由標準含量為96%的非合金化的銅線組成。二級廢銅是由小直徑的、沒有絕緣的,通常為電話線的銅線、銅管,帶清漆或絕緣的銅排銅線以及干凈紫銅棒所組成,最小含量為94%。三級廢銅是由非合金化廢銅的混合物,其標準含銅量為92%,為了獲得最佳的材料組合,達到最理想的效果,加入爐內的材料組成比例一般為:一級廢銅:30%;二級廢銅:60%;三級廢銅:10%。
2、反射爐熔煉:
廢銅冶煉生產銅桿的關健是銅液成份的控制,其核心設備是精煉爐,精煉爐采用耐火材料砌成,爐子可傾斜,以利于除氣、除碴和澆鑄,該工序的控制也是整個生產線的關鍵所在,其工序包括:原料-→加料-→熔化-→氧化-→還原-→澆鑄。首先應根據廢銅的來源等級進行配料,再根據原料的配比添加反應劑。廢銅在精煉爐內通過一次精煉,使銅快速熔化后,加入除碴劑,并使熔銅獲得最好的均勻性,然后通過爐內通入富氧的空氣,使其被氧化的雜質漂浮在熔池進行表面清碴處理。經過一次精煉的銅中主要的基本雜質是鉛、錫、鋅、鐵、砷、銻和硫,這些元素對銅桿的加工工藝和導電率有很大的影響。在此種情況下,通常還需要進行二次精煉,以進一步除去雜質。最后的還原操作需要向熔爐中通入還原性氣體,使銅的氧含量調整到200-350ppm的要求。
(1)原料:
紫銅、廢銅線、廢銅管、鋸屑、銑屑、廢管頭等等。
將原料打包成100-400Kg/捆,碎料單獨加入。
(2)加料:
加料爐溫:1000℃左右;
加料用加料小車進行;
先加小料,后加大料;
原料分三批加入,第一批加60%,第二批加30%,第三批加入余量的料。
料離爐頂高度:300-400mm;
加料約8小時左右。
(3)熔化
加完料后,應加大火提溫,爐溫保持在1300℃左右;
爐內保持氧化性氣氛;
銅水表面激烈沸騰,即表示熔化結束;
銅料全部熔化后,馬上扒去浮碴;
熔化時間約3。5小時。
(4)氧化:
按紫雜銅雜質含量分為若干階段:雜質主要為:Fe、Zn、Pb、Sn、Ni、As、Sb、Bi等;
氧化時,爐溫:℃;銅水溫度:1200-1250℃;
除雜質:
第一步:除Fe、Zn,爐溫:1300℃;
Zn+O2-→ZnO
ZnO+C-→Zn↑+CO2
鋅以揮發物除去
Fe+O2-→FeO
FeO+SiO2-→FeO。SiO2
Fe與石英造渣除去。
第二步:除Pb、Sn,爐溫:1250℃;
Pb+O2-→PbO揮發除去;
Pb+O2-→PbO2加石英造渣除去。
Sn與Pb基本一致,揮發或造渣除去。
第三步:除As、Sb、Bi、Ni,爐溫:1200℃;
三價As、Sb揮發除去;五價As、Sb和Bi加石英造渣除去。
Ni基本造渣除去,若形成鎳云母則反復精煉除去。
(5)還原:
當銅水O量達到1.4%左右時,進行還原;
還原時銅水溫度控制在1200℃以上;
還原時銅水表面鋪上100mm左右厚的木炭;
還原采用插木和炭還原劑。
(6)澆鑄:
還原結束時,Cu:99.7%-99.9%;
O:200-450ppm。
然后進行澆鑄,錠送連軋機,生產光亮圓銅桿。
3、保溫爐精煉:
保溫爐精煉使銅熔液在高溫靜置中,非銅夾雜物與銅熔體比重不同,因而產生上浮或下沉,使銅液達到進一步凈化的目的,確保銅線坯的化學成份滿標準的要求。
4、澆鑄:
澆鑄采用五輪鋼帶式連鑄機連鑄,五輪鋼帶式連鑄機由結晶輪、兩個壓輪、張緊輪、惰輪和鋼帶組成,結晶輪上的凹槽和壓緊的鋼帶形成銅液的澆注腔,鑄輪和鋼帶配有冷卻系統、吹掃系統、噴碳系統并配有澆包預熱裝置。
5、滾剪邊:
將鑄坯的預處理包括夾送、剪切、銑棱,連鑄機導出的鑄坯由夾送輥送到剪切機切頭或將不合格產品切除,再經過銑棱去棱角。
6、粗軋和精軋:
銅桿連軋機為二輥懸臂式軋機,分粗軋和精軋兩套機組。粗軋和精軋的軋輥平、立交替布置。粗軋機采用較大壓力下量壓下,起到細化晶粒的作用。精軋以保證銅桿的尺寸精度和表面光潔度。
7、冷卻:
出連軋機的銅桿,進入一個約20米長,向上傾斜的冷卻管中,銅桿在冷卻管中受到微酸性的酒精溶液冷卻、清洗去氧化皮并避免再次氧化。
8、排線和出料:
經過冷卻清洗的銅桿由曲線輥道將銅桿從軋制線的水平位置換成與繞桿機垂直的位置,然后進入銅桿的后處理裝置和繞桿機。銅桿在繞桿機內根據用戶的要求繞成螺旋形打包入庫。