[發明專利]一種無氧銅桿生產方法

在審

• 申請號: 201810293485.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108517419A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 葉春鳴;吳峰;陶智;朱合啟;何秀榮
• 申請（專利權）人: 中海宏祥銅業江蘇有限公司
• 主分類號: C22B15/14
• 分類號: C22B15/14;C22B9/10;B22D11/14;B22D11/111
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本發明公開了一種無氧銅桿生產方法，包括以下步驟：將烘干的電解銅和干燥的除氧劑分批次加入熔化爐中進行熔化，熔化后通過設置在熔化爐內的石墨攪拌器進行攪拌，然后將通過除氧劑脫氧后的銅液引入到保溫爐，在保溫爐中通入含1％天然氣的氮氣，采用上引法牽引拉鑄機對銅液進行拉鑄得到無氧銅桿。本發明的工藝簡單，生產成本低，通過對原料進行多重脫氧，提高了脫氧效果，同時，安全系數高，條件不苛刻，具有廣闊的市場前景，采用本發明制備的無氧銅桿結構致密、表面光亮，氧含量能小于3ppm。

技術領域

本發明涉及有色金屬加工領域，具體是一種無氧銅桿生產方法。

背景技術

無氧銅是一種導電率高、耐蝕性、耐低溫、加工和焊接性能好的金屬材料，隨著電子、電力、通訊業的發展,尤其是磁控元件、射頻電纜、電真空器件等需要采用高純低氧的無氧銅材料，由于電真空器件在制造過程中都要在氫氣中密封，因此對銅中的氧含量的控制有很嚴格的規定，如果氧含量過高會出現以下現象：①銅桿中的氧，以氧化銅狀態，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對材料的韌性產生負面影響，導致銅桿的機械性能下降、在后續加工中出現斷裂現象；②由于氧化銅的存在會造成銅桿導電率降低；③加工后的銅產品在氫氣中退火會產生氣泡和針孔，影響表面質量；④產品表面有瑕疵后會降低耐高壓性能。

隨著產業技術的不斷提升，國際及國內對無氧銅桿的要求不斷的提升，尤其是對無氧銅桿的含氧量要求不斷提高，目前，無氧銅脫氧提純方法主要是通過木炭覆蓋的擴散脫氧方法來減少活性氧含量，或在真空加熱條件下將銅液內的氧氣和雜質揮發掉。采用木炭覆蓋的擴散脫氧方法，能夠在一定程度上降低氧含量，但即使在覆蓋工藝最佳狀態下，氧含量僅能控制在20～50ppm，且氧含量不穩定，不能滿足高品質無氧銅材料的需要。采用真空加熱方式脫除氧氣和雜質，生產條件的要求高，大大增加了生產成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無氧銅桿生產方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種無氧銅桿生產方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1)對電解銅進行除雜除塵，再將所述電解銅在干燥爐內加熱烘干；

2)將烘干的電解銅和干燥的除氧劑分批次加入熔化爐中進行熔化，熔化電壓為交流380V，熔化溫度為1140～1240℃，升溫速率為10℃/min，將爐溫升至1140～1240℃后保溫至銅料熔化，在熔化爐的銅液上方注入保護氣體氮氣，在熔化的銅液表面覆蓋一層阻止空氣進入銅液的覆蓋材料，同時通過設置在熔化爐內的石墨攪拌器進行攪拌，所述石墨攪拌器的攪拌速度為50～150r/min，攪拌時間為1～2h；

3)將在熔化爐中通過除氧劑脫氧后的銅液引入到保溫爐，保溫爐的溫度保持在1140～1240℃，在保溫爐的銅液上方注入保護氣體氮氣，熔化爐和保溫爐通過過渡倉連通，在保溫爐的銅液表面覆蓋一層漂浮材料，通過設置在保溫爐底端的吹管向銅液中通入含1％天然氣的氮氣，氣源出口壓力為0.5MPa，流量為0.8Nm³/h，通氣時間為20～60min，通氣完成后，靜置5～15min即可進行拉鑄作業；

4)采用上引法牽引拉鑄機對銅液進行拉鑄，拉鑄前通過安裝在石墨結晶器前端的材質為耐高溫陶瓷的過濾器除去銅液中的殘渣，再經過上引法石墨結晶器冷卻，所引出的銅桿由雙頭繞桿機卷繞成盤，得到所述無氧銅桿。

作為本發明進一步的方案：步驟1)中，所述烘干溫度為750℃。

作為本發明再進一步的方案：步驟2)中，所述除氧劑由40～60重量份數的鑭、20～40重量份數的氯化鈣和10～30重量份數的氧化鋰組成，電解銅和除氧劑的重量比為1200:1。