[发明专利]无氧铜生产工艺有效

专利信息
申请号: 201711315217.1 申请日: 2017-12-12
公开(公告)号: CN107988491B 公开(公告)日: 2020-02-04
发明(设计)人: 孙英杰;熊浩;鄢大春;李强;周遗丘;徐文峰;曹东升 申请(专利权)人: 芜湖精艺铜业有限公司
主分类号: C22B15/14 分类号: C22B15/14;C22B9/10;B22D21/02
代理公司: 11371 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 钱学宇
地址: 241000 安徽省*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 无氧铜 稀土 生产工艺 氮气 铸造炉 铜液 机械性能 体内 导电性 晶粒 导电性能 力学性能 无氧环境 杂质微粒 质量配比 含氧量 高熔点 氧气排 有效地 充氮 晶核 晶界 炉体 脱除 脱硫 脱氢 脱氧 细化 过量 净化 生产
【说明书】:

发明的无氧铜生产工艺,无氧铜生产工艺,该工艺在无氧铜铸造炉中进行,包括步骤:向无氧铜铸造炉中充入氮气;添加铜时配以添加稀土,铜与稀土的质量配比为1:0.0002‑0.0003。向炉体中充入氮气,从而将炉体内的氧气排出,形成炉体内充氮的无氧环境。无氧铜中加入适量稀土,具有脱氧、脱硫、脱氢和脱除有害杂质的净化作用,且稀土与部分杂质的化合物易形成高熔点晶核,减少杂质微粒在晶界间的不良影响,达到细化晶粒作用,从而提高无氧铜的力学性能和导电性能。200ppm‑300ppm的剂量在能够有效地除去铜液中的杂质的前提下,又不会过量对铜液造成影响。采用本发明的无氧铜生产工艺能够生产出纯度高、含氧量低、含杂质量低,具有较好的机械性能和较高的导电性的无氧铜。

技术领域

本发明涉无氧铜加工领域,具体而言,涉及无氧铜生产工艺。

背景技术

无氧铜为不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜。无氧铜管的氧含量须低于30ppm,杂质含量须低于300ppm,当无氧铜的氧含量超标或杂质铁硫磷硅等含量超标时,无氧铜管存在表面粗糙的缺陷,其机械性能和导向性能均较差。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种能够生产出纯度高、含氧量低、含杂质量低,具有较好的机械性能和较高的导电性的无氧铜的生产工艺。

本发明提供如下技术方案:无氧铜生产工艺,该工艺在无氧铜铸造炉中进行,包括步骤:向所述无氧铜铸造炉中充入氮气;添加铜时配以添加稀土镧,铜与稀土镧的质量配比为1:0.0002-0.0003。

在示例性实施例中,首次向所述无氧铜铸造炉中添加稀土镧,先预热预设的时间后,再向所述无氧铜铸造炉中注入铜液。预热稀土镧实际为融化金属镧,从而使得熔融的稀土镧能够与铜液进行充分的混合,改善铜液元素含量水平。

在示例性实施例中,稀土镧的预热时间为5分钟。稀土镧的熔点小于无氧铜的铸造温度,在5分钟之内既能实现充分的融化,从而为与铜液的混合提供良好的基础。

在示例性实施例中,无氧铜生产工艺还包括拉坯,拉坯在铜液注入到所述无氧铜铸造炉中后10分钟进行。在铜液注入到无氧铜铸造炉中10分钟后,既可以对铜液中所含有的氧气等有害杂质除去,形成的铜液满足拉坯的条件。

在示例性实施例中,对无氧铜铸造炉做封闭处理。通过对无氧铜铸造炉做封闭处理,使得置于无氧铜铸造炉中的铜液与外界隔绝,避免了在除氧的过程中,又有新的氧气融入到铜液中。

在示例性实施例中,先向无氧铜铸造炉中充入氮气后,添加稀土镧。充入氮气,将无氧铜铸造炉中的氧气排去,从而为无氧铜铸造提供无氧的炉内铸造环境。

在示例性实施例中,还包括步骤:对所述无氧铜铸造炉的炉壁和炉沿的铜渣进行清理后再添加稀土镧和铜液。清理铜渣,防止铜渣中带有氧气等杂质污染新铜液。

在示例性实施例中,还包括步骤:在所述无氧铜铸造炉的冒口处覆上覆盖剂。明显延长冒口顶部的凝固时间,使冒口中铜液长时间处在大气压力作用之下,大大提高了冒口的补缩效率,有利于铸件中的气体和夹杂物上浮,达到了净化铜液的目的,而获得健全的无氧铜,降低了废品率。

在示例性实施例中,在充入氮气之前向所述无氧铜铸造炉中添加覆盖剂。保证加入的覆盖剂中所带的氧气被去除。

在示例性实施例中,在向所述无氧铜铸造炉中充以氮气的同时还配以物理吸氧的方法进行吸氧。采用充氮隔绝氧气的方式以及物理吸氧出去铜液中氧气的方式,从而降低铜液中的含氧量。

本发明与现有技术相比,具有如下优点:

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