[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)光亮無氧銅桿的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110251527.8
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102312184A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羊榮金;俞衛(wèi)民;羅海恩;盛承軍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州富通昭和銅業(yè)有限公司
• 主分類號: C23C2/38
• 分類號: C23C2/38;C23C2/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所 33206
• 代理人: 胡龍祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅桿的制造方法，具體是一種生產(chǎn)光亮無氧銅桿的方法。該方法制造的無氧銅桿具有導(dǎo)電率高、含氧量低、拉伸率高等特點，主要應(yīng)用于風(fēng)電、核電、高鐵、汽車導(dǎo)線、超高壓導(dǎo)線等對銅桿品質(zhì)要求高的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電是目前發(fā)電技術(shù)中最清潔、安全的，目前世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展速度超過其他新能源發(fā)展，未來風(fēng)力發(fā)電很可能成為全球電力的主要來源之一。據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會預(yù)測，中國風(fēng)電總裝機容量2020年達(dá)到80億瓦，2030年達(dá)到180億瓦，2050年達(dá)到500億瓦。我國政府將強力支持建設(shè)智能電網(wǎng)，解決風(fēng)電輸送問題，未來風(fēng)電將成為我國電力的主要來源之一。

同時在“十二五”規(guī)劃中，中國高鐵將作為新興產(chǎn)業(yè)大力優(yōu)先發(fā)展。截至2010年，中國鐵路營業(yè)里程達(dá)9.1萬公里，高鐵運營里程達(dá)8358公里。而這僅僅是個開始，預(yù)計到“十二五”期末(2015年)，中國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到12萬公里以上，其中高速鐵路達(dá)1.6萬公里以上。

上述產(chǎn)業(yè)用到的發(fā)電機組、變壓器、牽引電機、接觸導(dǎo)線等都需要用到大量高品質(zhì)的電磁線。衡量電磁線的主要質(zhì)量指標(biāo)有抗拉強度、延伸率、導(dǎo)電率、耐壓性、氧含量及表面質(zhì)量，其中氧含量是其主要質(zhì)量指標(biāo)之一。對于生產(chǎn)電磁線的原材料銅桿，如果氧含量過高會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：①銅桿中的氧，以氧化銅狀態(tài)，從晶相組織上看氧化銅存在于晶粒邊界附近，氧化銅以夾雜形式在晶界出現(xiàn)對材料的韌性產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致銅桿的機械性能下降、在后續(xù)加工中出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象；②由于氧化銅的存在會造成銅桿導(dǎo)電率降低；③加工后的銅產(chǎn)品在氫氣中退火會產(chǎn)生氣泡和針孔，影響表面質(zhì)量；④產(chǎn)品表面有瑕疵后會降低耐高壓性能。

目前市場上供應(yīng)的連鑄連軋生產(chǎn)的低氧銅桿氧含量在200-400PPM，利用上引連鑄工藝生產(chǎn)的無氧銅桿氧含量在10-20PPM，氧含量均較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有制造方法制得的銅桿氧含量較高的缺陷，提供一種生產(chǎn)光亮無氧銅桿的方法。

為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的生產(chǎn)光亮無氧銅桿的方法所采用的技術(shù)方案是：將電解銅板經(jīng)過干燥爐加熱后投入熔化爐進行熔化，熔化后的銅液通過流道流入保溫爐保溫，將一根較細(xì)的連續(xù)銅桿穿過與保溫爐相連通的涂覆室而在銅桿表面附著銅液形成較粗的銅鑄桿，接著對銅鑄桿依次冷卻、熱軋、再冷卻、繞制成圈成為長度不限、導(dǎo)電率高、含氧量低、拉伸率高的光亮無氧銅桿。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，在熔化爐中銅液的表面覆蓋一層阻止空氣進入銅液的漂浮材料。進一步的，所述的漂浮材料為木炭。尤其是所述木炭的厚度為100-300mm。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述熔化爐內(nèi)銅液的溫度控制在1140-1180℃，爐內(nèi)充滿還原性保護氣體。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述保溫爐內(nèi)銅液的溫度控制在1130-1160℃，爐內(nèi)充滿還原性保護氣體。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的熔化爐內(nèi)靠近所述流道設(shè)一個下邊沿低于銅液液面100-200mm的陶瓷擋板。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的涂覆室內(nèi)充滿還原性保護氣體。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，銅桿進入涂覆室前經(jīng)過扒皮處理。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的冷卻是令銅鑄桿通過冷卻室，冷卻室內(nèi)充滿還原性保護氣體。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，經(jīng)過冷卻的銅鑄桿的表面溫度控制在500-900℃。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，軋機內(nèi)充滿還原性保護氣體，軋機內(nèi)采用乳濁液對銅鑄桿酸洗。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，繞制成圈時銅鑄桿的表面溫度控制在35-80℃之間。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述還原性保護氣體為N₂、H₂與O₂的混合氣體，其中H₂的體積濃度為0.5%-4.5%，其中O₂的濃度不高于20PPM，余下為N₂。

作為優(yōu)選技術(shù)措施，在用干燥爐加熱電解銅板前去除電解銅板上的附著物。

本發(fā)明以較細(xì)的連續(xù)銅桿作為基材母桿，采用浸涂成型法在母桿的表面涂覆銅液得到更粗的銅鑄桿，然后依次經(jīng)冷卻、熱軋、再冷卻、繞制成圈成為光亮無氧銅桿，該方法制得的無氧銅桿長度不限、導(dǎo)電率高、含氧量低（氧含量在2-8PPM）、拉伸率高，可應(yīng)用于風(fēng)電、核電、高鐵、汽車導(dǎo)線、超高壓導(dǎo)線等對銅桿品質(zhì)要求高的領(lǐng)域。