基于无氧铜带坯水平连铸机研制的几点思考

第第页基于无氧铜带坯水平连铸机研制的几点思考【摘要】随着社会各行业也取得了突飞猛进的发展，尤其是我国电子行业的发展，而这些发展也为我国铜加工材的发展拓宽了应用市场，随之出现了一种新的铜加工材，即无氧铜。鉴于此，本文就无氧铜带坯水平连铸机研制进行研究和分析。

【关键词】水平连铸机；研制；技术；无氧铜带坯

一、前言

无氧铜属于一种氧含量≤8ppm的纯铜，其自身传导性较高，相对于普通紫铜而言，该材料具备纯度高、高导热性、含氧量少、优良焊接性能与加工性能、高导电以及良好抗氢脆性等特征，目前已在电真空、电气与通讯行业等领域获得了较为广泛的应用。当前我国在生产无氧铜带坯上，常用工艺为两种，即水平连续铸造冷轧法和立式半连续铸造热轧开坯法。下面笔者就无氧铜带坯水平连铸机研制中关键设备与技术进行详细地研究。

二、无氧铜带坯水平连铸机的分析

（一）无氧铜带坯水平连铸机研制难点

第一，无氧铜液自身粘度较高，且流动性相对较差，易导致石墨结晶器中的结晶过早地拉毛与氧化，最终缩短结晶器的使用寿命。第二，高温无氧铜液容易吸气，易导致带坯的含气量严重超标，甚者还会造成其表面或者内部出现严重的裂纹。鉴于这两个问题，在本次所研制这一无氧铜带坯水平连铸机，分别在冷却、炉型以及铜液等方面进行了相应的改进。

（二）关键设备与技术

1、炉型结构和熔炼保护

第一，水平连铸机中工频有芯熔化炉与有芯保温炉构成为的连体炉。熔炼炉和保温炉通过暗沟连接，暗沟高出熔炼炉底部150-230mm，可促进铜液流动的均匀性。其中炉体炉壳由型钢和钢板所构成，在其下部有和感应体连接的过渡性法兰。

第二，感应体为耐火材料、壳体、水冷套、铜熔沟、线圈以及铁芯所构成，其中铁芯为高硅胶冷轧钢片的叠压而形成，所用熔沟则是目前国外最为先进的一种大截面喷流式紫铜熔沟，在熔沟内部铜液的流动为单向，无死区。在炉内铜液主要为对流传热，其热交换相对较为充分，能使炉内的温度保持均匀。同时熔沟和炉腔铜液之间的温度梯度较小，可使感应体使用寿命得到延长。此外，在本次研究的这一机组中，感应体线圈为双玻璃丝将包扁铜体绕制而成，且水冷套为不锈钢板制作而成。

第三，保温炉和熔炼炉所用炉盖为轻型，且加设了相应的保温层，人工就可轻松开合。其中熔化炉两个炉盖都设有相应的加料窗口，在实践应用过程中，不加料时可用硅酸铝纤维把该窗口封盖住。保温炉和熔炼炉的炉腔上通氮气，可起到保护铜液面的作用。在保温炉的盖上设有相应的氮气枪插入孔，在铜液内含气量相对比较多时，可借助于特制氮气枪把高纯氮气引入至保温炉内铜液的底部，以此使铜液内存在的有害气体随着氮气一同被溢出。铜液内所有的气体主要为氮气，在铜液结晶开始凝固时，这种氮气就会被析出，以此进一步降低铜液的含氧量。

2、覆盖剂与电解铜的选用

a、生产中选用GB/T467中1#以上品质的阴极铜，要求表面无铜豆、铜绿等，将阴极铜预热烘干后加入熔化炉熔化，用烘干的木炭覆盖。为确保铜水液面的高度保持正常，应按照每一块电解板铜板自身的重量，结合拉锯速度，来进行加料间隔时间的计算。基于车间内环境温度、冷却水温和水量保持不变的条件下，科学且合理的选用保温炉与熔化炉所需的线圈电压，加强加料节奏的控制，熔化炉和保温炉内的铜液温度控制适当范围内。

第一，为使铸坯拉铸得到保障，在本次研究中，基于上引法光亮杆所具冷却原理，采取相应的措施，使铜带高温区不和空气、水相接触，主要如下：在结晶器铜带的出口位置加设二次冷却，其冷却长度大约为300毫米左右，且上下面采取腔式循环冷却，借助于辐射把高温铜带热量实时传递至二次冷却器，接着通过循环水带出热量，最后在通过开放式的三次冷却，将其温度控制于常温状态下，并观察铜带表面是否存在氧化现象。

第二，为使石墨结晶器的寿命得到延长，减少生产成本，可在结晶器内增设相应的氮气盘管，以此使氮气可渗入至结晶器负入口位置铜液中，接着再次实施铜液脱氧作业，以此达到上述目的。

5、无氧铜带坯的检测分析

参考文献

[1]陈晓春.水平横引式热型连铸机的控制系统设计[J].特种铸造