銅桿生產(chǎn)工藝有哪些呢？銅桿生產(chǎn)工藝的過(guò)程是怎么樣的呢？銅桿生產(chǎn)工藝中會(huì )有哪些缺陷呢？銅桿生產(chǎn)工藝中的缺陷該怎么解決呢？那么到底什么才是銅桿呢？銅桿其實(shí)就是指熔化的電解銅經(jīng)過(guò)熱軋或冷軋而制成的桿材。銅桿可以分為低氧銅桿和無(wú)氧銅桿。所謂的低氧銅桿氧含量在200(175)—400(450)ppm。低氧銅桿拉制直徑>1mm時(shí)優(yōu)點(diǎn)就非常明顯。無(wú)氧銅桿是用電解銅生產(chǎn)的。無(wú)氧銅桿電阻率低于低氧銅桿?？梢哉f(shuō)無(wú)氧銅桿比較經(jīng)濟。那么關(guān)于銅桿的分類(lèi)就介紹到這了。我們還是馬上來(lái)說(shuō)說(shuō)銅桿生產(chǎn)工藝吧。
銅桿
銅桿生產(chǎn)工藝之連鑄連軋法流程：電解銅→加料機→豎爐→上流槽→保溫爐→下流槽→澆堡→鑄造機→夾送輥→剪切機→坯錠預處理設備→軋機→清洗冷卻管道→涂蠟→成圈機→包裝機→成品運輸。
銅桿生產(chǎn)工藝之連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)：當前世界各國采用的銅桿連續生產(chǎn)線(xiàn)新工藝主要有：意大利的Properzi系統（縮稱(chēng)CCR系統），美國的SouthWire系統（縮稱(chēng)SCR系統）、聯(lián)邦德國的Krupp/Hazelett系統（縮稱(chēng)Contirod系統）、以及將法國的SECIM系統。這些系統在原理上基本相同，工藝上也大同小異，其差異主要是在鑄機和軋機的形式和結構上。
1、CCR系統：CCR系統沿用鋁連鑄連軋的雙輪鑄機和三角軋機形式連鑄連軋銅桿。最初銅鑄錠截面1300mm2，現在最大可達2300mm2，理論能力18t/h，軋制孔型系“三角——圓”系統。當錠子截面太大時(shí)，原軋機前面加兩平一立輥機架，采用箱式孔型開(kāi)坯，箱孔型道次減縮率在40%左右。
2、SCR系統：SCR系統是在CCR的基礎上改進(jìn)而成的如圖1，鑄機由雙輪改為五輪（一大四?。?，軋機則改為平一立輥式連軋機，孔型改為箱—橢—圓系統。頭上兩道箱式孔型同樣起開(kāi)坯作用。SCR五輪鑄機可鑄銅錠截面6845mm2，理論能力2518t/h。
3、Contirod系統：Contirod系統工藝和生產(chǎn)規?；旧虾蚐CR一樣，只是鑄機改用了“無(wú)輪雙鋼帶式”即Hazelett式。
4、法國SECIM系統：見(jiàn)圖2，采用四輪式連鑄機，（一大三?。?，最大鑄錠截面4050mm2，11機架，孔型前三道為箱—扁—圓系統。生產(chǎn)銅桿φ7~16mm，重量達到5t，生產(chǎn)能力30 t/h。
銅桿生產(chǎn)工藝之連鑄連軋法設備：
1、豎爐豎爐熔銅爐是由美國熔煉公司研究設計的，它是用來(lái)連續熔化電解銅，也可以加入一些清潔的廢銅屑，這種豎爐簡(jiǎn)稱(chēng)ASARCO，它具有生產(chǎn)效率高，控制方便不需要吹氧去硫和插木還原，就能獲得合格的銅液。在技術(shù)，經(jīng)濟上的優(yōu)越性是反射熔銅或電爐熔銅不能相比的，其主要特點(diǎn)歸納如下：
（1）生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，不需要“吹氧去硫”及“插木還原”；
（2）生產(chǎn)質(zhì)量高，由于爐內保持微還原性氣氛，銅液含氧量可以控制在很低的范圍內；
（3）生產(chǎn)效率高；
（4）占地面積??；
（5）控制方便，容易開(kāi)、停爐；
（6）勞動(dòng)條件好、無(wú)公害、金屬回收率高；
（7）爐子熱效能高，燃料消耗少，還可節約大量木材。
2、清洗、涂蠟軋機終軋溫度控制在600℃左右，在此溫度下進(jìn)入清洗管，冷卻到80℃，清洗管用不銹鋼制造，管長(cháng)約6.7米。為防止在運轉過(guò)程中的氧化，銅桿在成圈前進(jìn)行涂蠟處理，涂蠟方法過(guò)去是通過(guò)一個(gè)蠟箱使銅桿表面上涂上一層，但這種方法涂層不均勻，拉損耗大，環(huán)境臟?，F改為噴蠟方法，空氣先經(jīng)過(guò)干燥處理及凈化處理后，進(jìn)入噴蠟頭，蠟則由蠟泵輸送到噴頭，在壓縮空氣作用下，蠟形成霧狀直接涂在銅桿上。清洗—涂蠟系統見(jiàn)圖4，圖5。
上引法生產(chǎn)銅桿形成氣孔的原因和解決措施：
1、原材料的影響：
（1）陰極電解銅：電解銅質(zhì)量的好壞是生產(chǎn)合格無(wú)氧銅桿最關(guān)鍵因素，按生產(chǎn)工藝規定：用于制造無(wú)氧銅桿的銅板必須符合GB/T467-1997標準中規定的一號陰極銅的技術(shù)要求。若銅板表面有銅豆（含S、H）和銅綠（CuSO4〃5H2O），銅板在熔煉過(guò)程中，隨溫度的升高會(huì )分解出H2和O2及S并大量溶解在銅液中，在結晶成桿時(shí)又會(huì )析出形成氣孔。因此，低于此標準的電解銅都不能投料生產(chǎn)。
（2）回爐廢銅線(xiàn)：熔煉過(guò)程本身不能減少雜質(zhì)含量，所以廢銅線(xiàn)入爐前必須干燥、潔凈，其表面不得附著(zhù)油、乳液、水份，有油污的要挑揀除掉，有水份的一定要烘干后再入爐，否則不潔廢銅桿入爐熔煉產(chǎn)生的有害雜質(zhì)和氣體一旦溶入銅液后，會(huì )導致結晶的銅桿電阻率超標，析出的氣體形成“空心”桿或縮孔
2、覆蓋劑的影響：現用覆蓋劑為木炭，覆蓋在熔爐內銅液表面，主要被用來(lái)還原脫氣，除掉銅液中的氧，木炭和氧結合生成氧化碳，變成氣體排除，而達到除氧的目的，同時(shí)木炭還具有隔離空氣和保溫的作用，避免銅液從空氣中吸氧和氫。但若木炭質(zhì)量差且潮濕，未烘烤入爐，會(huì )使木炭中的氫和氧等有害物質(zhì)進(jìn)入銅液，會(huì )使銅桿產(chǎn)生氣孔，因此木炭的質(zhì)量必須符合生產(chǎn)工藝規定，木炭入爐之前必須經(jīng)過(guò)粒度選擇，凈化再進(jìn)行烘烤備用。
3、生產(chǎn)設備的影響：上引感應爐一般為連體組合爐，由熔化爐、靜置過(guò)渡倉和保溫爐三部分組成，但我分廠(chǎng)3號上引機的感應爐組成只有二部分即熔化爐和保溫爐，從這幾年的使用情況看，該機生產(chǎn)的銅桿出現氣孔的機率要比1、2號上引機高，經(jīng)研究發(fā)現問(wèn)題出在缺少靜置過(guò)渡倉，其結果會(huì )導致：
（1）溫度波動(dòng)大。剛放入一塊銅板時(shí)，熔化爐這邊呈低溫狀態(tài)，保溫爐的溫度相應下降好幾度，當固態(tài)銅一化完時(shí)，銅水流動(dòng)性驟然提高，銅液溫度跟著(zhù)提高，這對形成穩定的銅桿結晶環(huán)境不利，銅桿的結晶狀態(tài)性能沿長(cháng)度方向就不一致；
（2）不利于銅水凈化。所謂凈化，包括兩方面：一是氣體的析出，二是雜質(zhì)的懸浮。氣體主要來(lái)自電解銅、木炭和爐氣，除部分極少的硫、磷有害氣體外，02、H2、H20是主要的，若過(guò)飽和會(huì )在銅桿中心析出，形成“空心”，所以設置過(guò)渡倉的目的就是為了有更多的時(shí)間完成脫氣的物理，化學(xué)反應。
為彌補3號上引機熔爐先天不足，操作中要做好幾項工作：
①適當增加爐子的清渣，換炭次數，確保覆蓋劑不失效；
②注意均衡加料，減小銅液溫度的波動(dòng)；
③盡量少用或不用打包廢銅線(xiàn)入爐，改用剪斷的廢銅線(xiàn)。
4、工藝參數的影響：爐溫、冷卻水流量和引桿速度是直接影響銅桿質(zhì)量的三大因素。
（1）爐溫一般要求，熔化爐溫度為1175±5℃，保溫爐的溫度為1145±5℃，在實(shí)際操作時(shí)，一般都是控制保溫爐的溫度，若銅液溫度過(guò)高，銅桿結晶就粗大，其組織較疏松易產(chǎn)生縮孔等缺陷，還易于從空氣中吸氫和氧；銅液溫度過(guò)低，銅液流動(dòng)性差，銅桿外觀(guān)易產(chǎn)生裂紋和冷隔等缺陷。因此控制好爐溫是引好銅桿的關(guān)鍵，操作時(shí)要特別注意均衡加料。
（2）冷卻水流量若結晶器進(jìn)水溫度太高且流量太小時(shí)，會(huì )導致銅液冷卻不好、結晶不均勻、銅桿溫度高、易氧化并產(chǎn)生空心桿。在日常生產(chǎn)中，銅液溫度與引桿速度基本是不變的，操作工唯一可調節的就是水壓與出水量。因此調節水壓及水量是引好鑄桿的前提條件，要根據不同季節、不同進(jìn)水溫度來(lái)調節水壓和水量，并要經(jīng)常檢查銅桿表面及出水溫度是否正常。
（3）引桿速度引桿速度必須與銅液溫度，冷卻強度相匹配，如在其它條件一定的情況下，引桿速度快時(shí)，銅桿結晶粗大，組織疏松，加工性能不好，易形成縮孔；引桿速度慢時(shí)，銅桿易產(chǎn)生表面裂紋，產(chǎn)量又低，不能完全發(fā)揮出設備的生產(chǎn)效力。
5、操作工應注意的事項：
（1）定期做好結晶器的日常維護。除垢保潔，確保水路暢通；
（2）電解銅入爐前須潔凈，要先在爐膛上烘烤預熱，除去水份等，不符工藝規定的電解銅和廢銅桿線(xiàn)嚴禁入爐；
（3）加料須均衡，要少加勤加，保持爐溫恒定和銅液面穩定，且加入的銅板或回爐廢銅料，不能浮在銅液表面，要及時(shí)用木棒壓入銅液中；
（4）木炭入爐前必須烘烤，木炭覆蓋層一定要嚴密，且保持足夠厚度，避免銅液吸入空氣中的氧和氫；
（5）清渣換炭一定要按工藝規范認真操作，避免銅液暴露在空氣中吸氣；
（6）定期清除爐壁掛渣，防止有害物質(zhì)再次溶入銅液；
（7）要隨時(shí)注意觀(guān)察銅桿質(zhì)量，銅液液面高度和木炭覆蓋情況及各工藝參數的變化。若發(fā)現銅桿質(zhì)量異常，則應及時(shí)采取措施處置。
銅桿生產(chǎn)工藝的比較：
1、上引生產(chǎn)的銅桿，工藝得當氧含量在20ppm以下，叫無(wú)氧銅桿。
2、連鑄連軋生產(chǎn)的銅桿是在保護條件下的熱軋，氧含量在200-500ppm范圍內，但有時(shí)也高達700ppm以上，一般情況下，此種方法生產(chǎn)的銅外表光亮，俗稱(chēng)光亮桿。