[发明专利]一种低氧光亮铜杆的加工工艺

说明书

技术领域

本发明属于铜加工技术领域，具体涉及一种低氧光亮铜杆的加工工艺。

背景技术

随着国民经济快速发展，一方面，铜消费量高速增长铜价猛涨， 而我国铜资源紧缺，铜精矿产量难以满足需求；另一方面，近年来废 旧家电、废旧电池迅速增长，并造成环境污染。所以，对废杂铜的回 收利用是我国铜工业弥补原料短缺快速发展的捷径。长期以来，各国 铜杆生产商一直在想办法提高原材料中废铜比例。如何利用废铜，利 用紫杂铜反射炉精炼工艺生产光亮铜杆制作工艺，这是技术人员的重要研究目标。

现有光亮铜杆的生产工艺中主要是连铸连轧工艺，其主要过程包 括：废铜预处理、投料、熔化、扒渣、高压空气氧化、综合除渣、活 松插树还原、连铸连轧生产低氧铜杆。现有工艺是使用反射炉来冶炼废铜，在扒渣和氧化还原阶段行业中现通常采用的做法是：投完铜料后，先不扒渣，大火持续升温到1280℃以上，待铜料彻底熔化很长一段时间后再开始扒渣，边扒渣边升温，边升温边通往高温空气氧化使用木炭、玻璃等熔渣、扒渣，中途不停风不停火，氧化结束温度在1340℃左右，氧化程度在50％以上，氧化时间在4小时左右，然后开始使用活松进行插树还原，整个插树还原过程中边升温边还原，还原时间一般在4小时左右，同样不停风不停火，直至开炉放铜。现在使用反射炉对废铜进行冶炼中，往往会伴随以下问题：①温度把握不好，工艺方法使用不得当，导致燃料消耗高；②温度把握不好，工艺方法使用不得当，容易使得其他金属熔进液态铜，影响铜杆的质量，电阻率很难达到低于 0.017241欧姆平方毫米每米的国家标准，扭转在10圈左右即有毛刺或开裂现象出现；③工艺方式使用不得当，氧化其他金属的同时使得高温的液态铜过度氧化，导致活松等还原剂消耗高；④同时过度氧化的铜影响产品的电阻率、扭转和拉伸性能；⑤长时间的不停风不停火氧化，氧化时跳跃的液态铜形成的小颗粒，容易被高速的燃气气流吸走，导致冶炼过程中铜损增加；⑥不停风不停火还原过程中，燃烧过程中未被消耗的的氧气，在高温的液态铜表面形成持续的氧化氛围，同时燃烧还将消耗不少未插入液态铜中的活松，不利于插树还原的快速、高效进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、节能、产品品质好的低氧光亮铜杆的加工工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种低氧光亮铜杆的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：①废铜预处理；②将废铜 投入反射炉；③低温扒渣：将铜升温，在1088℃∽1118℃之间扒渣； ④扒完渣后，关闭反射炉门，持续升温至1300℃以上后，停风停火， 再进行高温氧化；⑤氧化结束后，进行熔渣；⑥熔渣后，在停风停火条件下进行高温插树还原；⑦还原后的铜经连铸连轧，制成光亮铜杆成品。

步骤④中的高温氧化时间为2小时。

步骤⑥中的高温插树还原时间为1.5-2小时。

步骤⑥中的插树还原时铜水表面铺上100mm左右厚的木炭。

步骤⑥中的插树还原为直径20cm的杨树从下料口插树还原。

步骤⑦连铸连轧工艺工程中，冷却液为浓度68%的酒精溶液。

本发明采用低温扒渣，在1088℃∽1118℃之间扒渣，这样，对电阻率影响较大的铁质类和其他熔点相对较高的物资在其熔化前就 可以随渣扒出，能显著地降低电阻率。废铜含有的铅、锡、锌、铝等 金属，使用反射炉冶炼该类金属也不可避免地会进入液态铜中，在扒 完渣后不停风停火的情况下，因锡和铅等元素化学性质比较稳定，相 对低温下难以用氧化的方式去除，边氧化边升温，一是增加铜的损耗， 同时该去除的元素没有去除前，大量的铜被深度氧化成氧化铜。

本发明采用停风停火，再进行高温氧化，在扒完渣温度处于1118 ℃左右时，关闭反射炉门，停止氧化，持续升温至1300℃以上后， 停风停火，再进行高温氧化，采用高温氧化相对缩短氧化时间，在尽 可能减少铜被氧化和减少铜损耗的同时，让其他金属在高温下尽快氧 化形成氧化物通过熔渣工艺而去除。其中氧化锌、氧化铝、氧化锡等 物质，部分在高温下以气态的形式挥发，部分通过熔渣工艺进入熔渣 物质，随渣扒出反射炉而从液态铜中析出。通过氧化、熔渣、扒渣获 得比较纯净的铜、氧化亚铜和氧化铜。氧化时间控制在2小时以内， 比常规的氧化模式氧化时间缩短2小时左右。

本发明采用停风停火高温插树还原，在反射炉内创造比较好的还 原氛围，提高了杨树的还原效率降低了杨树消耗，还原时间在1.5- 2小时，比常规还原模式缩短2个小时以上。改扒渣口插树还原改为使用大捆的杨树从下料口插树还原。