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电缆铜导体生产工艺改革简述

2014-2-8   来源:   浏览:1701

  为了生产优质钢杆,世界各国基本上都已采用连铸连轧的热加工工艺以生产韧点铜(ETP铜) 杆,或用浸涂法和上引法等工艺以生产无氧铜(HCOF铜,简称OF铜)杆。这两大类新工艺所生产铜 杆的质量基本相同。无氧铜杆工艺似乎简单一些,但耗费电能较多,并要用较高品位的电解铜。


  从本世纪50年代起,人们为了消除上节所述的铜杆产品质最不佳和生产严重浪费等缺陷,己在酝酿铜杆生产工艺的彻底改革,至80年代,改革已经基本完成。改革向两个方向进行,一个方向仍生产韧点铜(含氧最250 -500ppm),但用竖炉连续熔铜,严格控制炉气气氛以调整钢液含氧最,用铜铸轮或钢履带等垂直或倾斜式连续铸锭,以防止铜锭中产生富氧层及气泡层,用轧件无扭转的三角孔型或圆一椭圆孔型系将1300-6000mm(或更大)的连铸铜锭连轧成小8mm铜杆,最后,经用酒精连续还原表面氧化层或其它连续酸洗方法制成光亮铜杆。这种类型的韧点铜杆生产线小时产量6-36t。


  第二个方向是用较高品位的电解铜(如含铜量99.97%以上),在保护气氛下进行连续熔化、铸杆(锭)、轧杆而制成φ8mm的无氧铜杆,含氧最20ppm以下,每条生产线小时生产能力1-10t。


  至80年代初,铜杆连续生产工艺改革已经完成且日臻完善。当时,国外已建成连续生产线100余条,小时生产能力共约1700t,如以年生产4000小时,开工率75%估算,则可年产铜杆510万t。从国际上看,质量差、成本高的传统铜杆生产工艺已经被淘汰,我国也应急起直追,迅速完成铜杆新工艺的改造。


  在详细介绍各种铜杆连续生产工艺以前,先对铜杆含氧量及其特性的认识子以统一。


  (1)近年在引进铜杆生产新工艺中,受到外商种种不科学推销宣传的影响,有人把铜杆分成韧点铜(ETP)、低氧铜和无氧铜三类。

 


  旧法(传统方法:横铸锭、再热、回线式轧杆)铜杆的含氧量一般在300-500ppm之间,且这部分氧只分布在90%的铸锭截面内,其它的10%富氧层,厚度在10^-12mm左右,其中还吸收着同样多的氧分。当我们规定(传统规定)铜锭底部的含氧量为300^-500ppm时,实际上包括富氧层在内的平均含氧量是0.06^0.10%,富氧层的危害性尽人皆知,用这类传统锭除非刨面才能轧成含氧量300-r500ppm的韧点铜(ETP)杆,要做ETP杆用立浇切头的无富氧层锭或半连续浇铸的锭固然可以,但浇铸速度慢,生产率低而且消耗也大。从半连续铸造这个实践基础上文发展了有转动或移动铸模的连续浇铸,给可rP钢杆生产全部连续化创造了条件。ETP铜锭连续浇铸当前主要有三种形式:Properzi的双轮式,SCR的五轮式及克虏伯Hazclett双钢带式。它们的共同特点是连续地倾斜或垂直浇铸,铸锭不会产生富氧层和集结的气泡层。锭的质量好,生产率也高。这种连续生产出来的含氧250.500ppm的铜杆仍应当是韧点铜杆(Electri-cal Tough Piteh Rod),它们不是含氧100-25Oppm的低氧铜杆。国际上不论采用新法或旧法,都不制作此种所谓“低氧铜杆”,更没有“大量用于电线电缆生产”。因为,即使用99.95%的一号电解铜原料,还原到100-r200ppm含氧量时,如不在保护气氛下,将吸收大量氢气造成气泡严重、导电率下降的铸锭。


  根据以上分析,我们必须改正所谓“连铸连轧低氧铜”的错误概念和叫法,而代之以连铸连轧韧点铜或简称韧点铜(ETP铜),其含氧量应为250-500ppm,其电气和机械物理特性几乎和无氧铜(HCOF铜)不相上下。传统工艺的韧点铜杆已经或正在被迅速淘汰,故韧点铜(ETP)杆的名称由现代工艺连续生产的韧点铜杆来承继是合乎道理及合乎国际习惯的。


  (2)无氧铜杆一般含氧量在20ppm以下,要用较高品位的电解铜为原料(含铜量99.97%或”.98%)才能得到与ETP铜杆相同或略高的导电率,如101.5%或102.0%IACS。无氧铜杆生产工艺有浸涂法和上引法二种,主要是以前者为代表,后者在国际范围内并没有得到大量推广,其总生产能力仅占无氧铜杆生产总能力的16%,占连铸连轧铜杆总生产能力的1.35%。
  电气用无氧铜一般叫做高导电无氧铜,即HCOF铜(也有用磷脱氧的无氧铜,导电率很低,不能做电铜杆用),简称无氧铜。

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