[發明專利]一種高氧韌銅的熔鑄生產工藝

有效

• 申請號: 201610493637.8
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN106086484B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 沈韶峰;郭建華;王玉明;董振興;尹家勇;王軼;武曉;胡玉峰
• 申請（專利權）人: 中鋁華中銅業有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22B15/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

【技術領域】

本發明涉及高氧韌銅的鑄造工藝，特別涉及一種高氧韌銅的熔鑄生產工藝。

【背景技術】

高氧韌銅具有良好的導電性、導熱能力和加工性能，尤其是金屬中共晶氣孔明顯改善銅箔加工拉伸和屈服變形、應力集中等現象?，F有的高氧韌銅的生產存在技術瓶頸，熔鑄增氧及均質化技術不成熟，而市場對氧含量為150-350ppm和磷含量小于2ppm的銅箔帶坯有強烈的需求，目前我司生產的高氧韌銅氧含量在80-175PPM之間，每月產量不足30噸。下游客戶對高品質的韌銅有強烈的市場需求，一些高品質的銅箔帶坯靠從日本進口，如我們能現實高氧韌銅產業化生產，可優先搶占市場，替代進口。

【發明內容】

有鑒于此，為克服現有技術的不足，本發明提供一種高氧韌銅的熔鑄生產工藝，突破了熔鑄增氧及均質化技術，能夠實現高氧韌銅的產業化，大大提高其產量，滿足了市場化的強烈需求。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種高氧韌銅的熔鑄生產工藝，包括以下步驟：

(1)先將陰極銅加入預熱爐進行預熱，對預熱爐溫度設定為400℃，所述陰極銅預熱后表面要保持干燥，無油、無水，出爐溫度大于90℃。

(2)再將上述出爐的陰極銅放入熔化爐進行熔煉生產高氧韌銅，融化爐提前三小時打開爐門并扒渣，木炭覆蓋控制厚度小于100mm，采用真空取樣管爐內取樣測量氧含量：

當氧含量小于客戶要求的下限時，扒開部分木炭裸露半小時后取樣；當氧含量大于客戶要求的上限100PPM時，添加新木炭至厚度100mm，半小時后取樣測量，當氧含量達到客戶要求范圍內可轉爐。

(3)然后將上述生產的高氧韌銅放入保溫爐，覆蓋石墨顆粒，控制厚度小于100mm，銅水加滿，提前三小時扒掉部分石墨顆粒，并將所述石墨顆粒推向爐門口，使銅水底吹處裸露，面積達到三分之一；

裸露三小時后，用真空取樣管在爐內取樣測量氧含量，氧含量達到客戶要求范圍內可放流，氧含量超過客戶要求50PPM以上時，關爐門半小時后取樣。

(4)最后將上述高氧韌銅放入澆鑄箱及結晶器進行鑄造，鑄造前檢查托座、結晶器、澆鑄管三中心對正。所述結晶器控流保證液面平穩，液面距離結晶器上沿不能超過20mm，爐內水壓為4.0-6.0bar，進出水溫溫度差≤7℃，鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準，再通過所述結晶器對高氧韌銅結晶冷卻，達到所需要求。

進一步，在上述步驟(1)中，所述陰極銅加入預熱爐時步進間隔設定為22秒，根據原料和銅水質量作適當調整。

在上述步驟(2)中，所述熔化爐的最大功率≤3000kw,所述轉爐溫度控制在1180-1250℃,，第一次轉爐時溫度在1200-1250℃。

氧含量穩定時，熔化爐爐門打開(木炭控制厚度100mm)，每隔一小時取樣測量。生產過程中根據氧含量的多少，通過開關爐門、吹壓縮空氣和調整木炭厚度來調節氧含量。

上述步驟(3)中，氧含量達到要求時可放流，所述放流溫度控制在1190-1220℃。所述保溫爐的爐膛溫度為1180-1210℃，所述保溫爐的鑄造溫度控制在1160-1180℃。

在生產過程中根據氧含量的多少，通過開關爐門、調整石墨顆粒厚度來調節氧含量。氣體流量10～20L/min，N含量100％。

上述步驟(4)中，所述澆鑄箱的木炭覆蓋厚度≥60mm。

所述結晶器的煙灰覆蓋厚度為5-10mm，所述煙灰使用前要烤紅，覆蓋時保證銅水不裸露，排氣通暢。

鑄造過程中埋管深度以煙灰能覆蓋完好為準，禁止埋管過深，造成內部質量缺陷多。

較佳的，本發明對無氧銅的底吹管路進行優化，具備吹氧功能，對銅液進行吹氣氧化至500PPM以上，通過保持氣體和覆蓋劑進行還原至300PPM左右。

本發明通過爐內壓縮空氣增氧技術，通過熔化爐的底吹裝置或側吹風管對爐內進行增氧。還應用了還原提純技術，通過熔化爐和保溫爐的覆蓋劑和底吹N2/CO來還原提純銅熔液。

本發明的有益效果是，突破了熔鑄增氧及均質化技術，能夠實現高氧韌銅的產業化，大大提高其產量，滿足了市場化的強烈需求，滿足了下游生產銅箔對成分和性能的特殊要求即O含量80-350PPM，P<3PPM,Fe<5PPM。

【具體實施方式】