[发明专利]一种用再生铜生产无氧铜杆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，具体涉及一种用再生铜生产无氧铜杆的方法。 

背景技术

铜是一种重要的有色金属，广泛应用于各个领域。随着科技水平的发展，各个领域对铜的纯度都提出了越来越高的要求。无氧铜杆是不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜，广泛用于制造电气线缆。 

现有的无氧铜杆制造方法为上引法，用这种方法生产的无氧铜杆质量稳定。但是上引法工频炉没有精炼程序，不能冶炼废铜线和原料紫杂铜。上引法对原料铜的要求很高，而且上引法的生产效率比较低，要想大量生产需要投入多套生产设备。 

申请号“200810023701.1”的发明专利“一种高纯铜及低氧光亮铜杆的生产方法”公开了一种高纯铜的生产方法和低氧光亮铜杆的生产方。其方法主要包括废铜熔化，精炼去除金属杂质，插木还原三个步骤，最终得到高纯铜和低氧光亮铜杆。插木还原会用到大量树木，但是当代社会森林覆盖率越来越低，人们面临着极大的环境压力，上述方法已经背离了可持续发展的基本方针，将会被逐渐淘汰。另外，插木还原还存在成本高，体力劳动量大和劳动条件恶劣等缺点。 

发明内容

本发明的目的即在于克服现有无氧铜杆制造方法不能以再生铜为原料，生产成本高，生产效率低，破坏环境，体力劳动量大和劳动条件恶劣的不足，提供一种用再生铜生产无氧铜杆的方法。 

本发明的目的通过以下技术方案实现： 

一种用再生铜生产无氧铜杆的方法，包括以下步骤：

A．将再生铜投炉，加热熔化；

B．精炼，去除金属杂质；

C．天然气还原，得到纯铜；

D．加入稀土和复合脱氧剂后出铜；

E．浇铸，经连铸连轧得到无氧铜杆。

本发明采用再生铜为原料，经过精炼去除金属杂质，再对精炼过程中产生的Cu₂O进行还原得到纯铜，最后通过连铸连轧得到无氧铜杆。本发明相对于传统的上引法，能够利用容易获得的再生铜作为生产原料，而且一次能够处理大量再生铜，克服了上引法不能以再生铜为原料，生产成本高，生产效率低的不足。 

另外，本发明相对于申请号“200810023701.1”的发明专利，采用天然气还原替代插木还原，更加环保，成本更低，而且体力劳动量小，克服了插木还原劳动条件恶劣的缺陷。 

作为本发明的第一种优化方案，为了使再生铜的熔化过程加快，在上述方案的基础上，在所述步骤A中，将炉温提升至1300℃后，将再生铜投炉，在投炉过程中炉温保持1100℃~1150℃，投炉完成后，将炉温提升至1230℃，使再生铜熔化，再生铜熔化时，风量燃料体积比保持为6:4。 

作为本发明的第二种优化方案，为了尽可能多的去除铜水中的金属杂质，在上述方案的基础上，在所述步骤B中，向炉内加入低硫焦炭进行第一次精炼后除渣，然后向炉内加入石英、磷铜或氧化硼进行第二次精炼后除渣，最后向炉内加入石灰和/或苏打，或者石灰和/或苏打、Fe₂O₃和石英进行第三次精炼后除渣。 

第一次精炼主要用于去除铜水中的锌。锌的沸点为 906 ℃，在精炼时，大部分锌在熔化阶段即以金属形态挥发，而后被炉气中的氧氧化成 ZnO 随炉气排出，并在收尘系统中收集下来，其余的锌在氧化初期被氧化成 ZnO ，并形成硅酸锌（ 2ZnO · SiO₂）和铁酸锌（ ZnO · Fe₂O₃）进入炉渣。当精炼含锌量较高的再生铜时，为了防止大量锌无法及时蒸发，在铜水表面上覆盖一层低硫焦炭，使使氧化锌还原成金属锌而挥发，以免生成氧化锌结壳妨碍蒸锌过程的进行。另外，为了加速锌的蒸发，还可以将炉温保持在1300℃～1350 ℃。 

第二次精炼主要用于去除铜水中的铅。向铜水中加入石英，使PbO和SiO₂作用，产出硅酸铅进入炉渣，从而将铜水中的铅去除。但是用石英造渣除铅方法耗时长，铜入渣损失大，为了改进除铅效果，克服该法缺点，可改加磷铜，使铅以磷酸盐形态除去。也可以改加氧化硼，使铅呈硼酸铅形态脱去。 

第三次精炼主要用于去除铜水中的锡、镍和砷。