[發(fā)明專利]一種礦用電纜高強(qiáng)度無氧銅桿

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811531380.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109457129A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任結(jié);曹克龍
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽楚江高新電材有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/06;C22C9/00;B22D11/117;B22D11/11;H01B13/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高桂珍

本發(fā)明公開了一種礦用電纜高強(qiáng)度無氧銅桿，本發(fā)明通過在配料過程中對電解銅原料嚴(yán)格篩選，銅料的選用除了電解銅以外，還加入了一定量的紫銅廢料，經(jīng)過精煉除雜以及除氧后，基本達(dá)到陰極銅含氧量的標(biāo)準(zhǔn)，因此既解決了紫銅廢料再生資源利用的問題，又降低了生產(chǎn)成本；在熔煉過程中，通過三次精煉，選用不同的精煉試劑，層層遞進(jìn)，可以對銅料中的雜質(zhì)金屬鋅、鉛、錫、鎳、砷等最大限度的去除，通過采用復(fù)合除氧劑，其中鑭、鈰和鐠復(fù)配的稀土元素用于顯著改善銅的工藝性能，可與銅液中的氧化亞銅充分反應(yīng)，使得氧化亞銅充分還原為銅，六硼化鈣和氧化鋰形成的復(fù)配除氧劑則進(jìn)一步降低銅液中氧的含量，使得產(chǎn)品含氧量進(jìn)一步得到降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種礦用電纜高強(qiáng)度無氧銅桿。

背景技術(shù)

無氧銅(一般地含氧量在20PPM以下的銅制品)，由于其具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，被廣泛地應(yīng)用于電子、電工、電器件的生產(chǎn)和制造中，電真空器件的高頻發(fā)射管、渡導(dǎo)管、磁控管、真空開關(guān)管等產(chǎn)品，都要使用無氧銅材料，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(yán)格的規(guī)定，隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷提升，國際及國內(nèi)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，現(xiàn)有的連鑄連軋生產(chǎn)的銅桿的性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國際的要求，其生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的含氧量在200PPM左右，導(dǎo)電率在0 .0600以下，而國際的高純銅桿的含氧量都要求控制在20PPM以內(nèi)，導(dǎo)電率在0 .064以上，就以上情況而言，國內(nèi)無氧銅桿的制備工藝距離國際標(biāo)準(zhǔn)仍有一段差距，迫在眉睫的問題就是要解決電解銅在熔鑄過程中的無磷脫氧問題。

現(xiàn)有的上引法生產(chǎn)的銅桿其含氧量一般在50-100PPM之間，但是其制備工藝的條件苛刻，存在對原材料要求很高、除氧、隔氧效果不好，傳統(tǒng)使用的插木還原的工藝，消耗了大量的松木，對環(huán)境造成污染等一系列缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種礦用電纜高強(qiáng)度無氧銅桿，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種礦用電纜高強(qiáng)度無氧銅桿，具體制備方法如下：

步驟一：進(jìn)行配料，在配料的過程中對電解銅原料嚴(yán)格篩選，銅料的選用除了電解銅以外，還加入了一定量的紫銅廢料（通過分選的高純度光亮廢料），原材料經(jīng)過嚴(yán)格的表面處理。

步驟二：將原材料放入爐中進(jìn)行熔煉，在熔煉過程中，加入復(fù)合除氧劑，其中鑭、鈰和鐠復(fù)配的稀土元素用于顯著改善銅的工藝性能，與銅液中的氧化亞銅充分反應(yīng)，使得氧化亞銅充分還原為銅，加入六硼化鈣和氧化鋰形成的復(fù)配除氧劑，進(jìn)一步降低銅液中氧的含量，對銅料中的雜質(zhì)金屬進(jìn)行去除。

步驟三：銅液上引連鑄，在上引連鑄的過程中，引入高純氮氣進(jìn)行沸騰除氧，在銅液表面設(shè)置由鱗片石墨和足球烯的隔氧層，避免銅液二次吸氧，銅液與石墨中的氧化物質(zhì)進(jìn)一步反應(yīng)，隔氧效果明顯，有利于高淳高導(dǎo)無氧銅桿的生成。

步驟四：對結(jié)晶器進(jìn)行固定安裝，在需要時，及時將結(jié)晶器脫離銅液表面，防止銅液冷卻固化堵塞結(jié)晶器。

優(yōu)選地，制備完成后的銅桿截面無空心無雜質(zhì)，表面無氧化；直徑為8±0.4mm；銅含量≤99.95%；導(dǎo)電率（20）≥100（IACS）。

優(yōu)選地，在熔煉過程中，通過三次精煉，選用不同放入精煉試劑，層層遞進(jìn)。

優(yōu)選地，銅液在融化和精煉的過程中，自始至終處于木炭和鱗片石墨的覆蓋下，木炭入爐前需進(jìn)行烘烤，水含量<8%。

優(yōu)選地，銅液在保溫爐中的溫度控制在（1150±5）℃。

優(yōu)選地，結(jié)晶器進(jìn)出水溫差由12℃減小到7℃左右。