基于無氧銅帶坯水平連鑄機研制的幾點思考

第第頁基于無氧銅帶坯水平連鑄機研制的幾點思考【摘要】隨著社會各行業(yè)也取得了突飛猛進的發(fā)展，尤其是我國電子行業(yè)的發(fā)展，而這些發(fā)展也為我國銅加工材的發(fā)展拓寬了應用市場，隨之出現(xiàn)了一種新的銅加工材，即無氧銅。鑒于此，本文就無氧銅帶坯水平連鑄機研制進行研究和分析。

【關鍵詞】水平連鑄機；研制；技術；無氧銅帶坯

一、前言

無氧銅屬于一種氧含量≤8ppm的純銅，其自身傳導性較高，相對于普通紫銅而言，該材料具備純度高、高導熱性、含氧量少、優(yōu)良焊接性能與加工性能、高導電以及良好抗氫脆性等特征，目前已在電真空、電氣與通訊行業(yè)等領域獲得了較為廣泛的應用。當前我國在生產(chǎn)無氧銅帶坯上，常用工藝為兩種，即水平連續(xù)鑄造冷軋法和立式半連續(xù)鑄造熱軋開坯法。下面筆者就無氧銅帶坯水平連鑄機研制中關鍵設備與技術進行詳細地研究。

二、無氧銅帶坯水平連鑄機的分析

（一）無氧銅帶坯水平連鑄機研制難點

第一，無氧銅液自身粘度較高，且流動性相對較差，易導致石墨結晶器中的結晶過早地拉毛與氧化，最終縮短結晶器的使用壽命。第二，高溫無氧銅液容易吸氣，易導致帶坯的含氣量嚴重超標，甚者還會造成其表面或者內部出現(xiàn)嚴重的裂紋。鑒于這兩個問題，在本次所研制這一無氧銅帶坯水平連鑄機，分別在冷卻、爐型以及銅液等方面進行了相應的改進。

（二）關鍵設備與技術

1、爐型結構和熔煉保護

第一，水平連鑄機中工頻有芯熔化爐與有芯保溫爐構成為的連體爐。熔煉爐和保溫爐通過暗溝連接，暗溝高出熔煉爐底部150-230mm，可促進銅液流動的均勻性。其中爐體爐殼由型鋼和鋼板所構成，在其下部有和感應體連接的過渡性法蘭。

第二，感應體為耐火材料、殼體、水冷套、銅熔溝、線圈以及鐵芯所構成，其中鐵芯為高硅膠冷軋鋼片的疊壓而形成，所用熔溝則是目前國外最為先進的一種大截面噴流式紫銅熔溝，在熔溝內部銅液的流動為單向，無死區(qū)。在爐內銅液主要為對流傳熱，其熱交換相對較為充分，能使爐內的溫度保持均勻。同時熔溝和爐腔銅液之間的溫度梯度較小，可使感應體使用壽命得到延長。此外，在本次研究的這一機組中，感應體線圈為雙玻璃絲將包扁銅體繞制而成，且水冷套為不銹鋼板制作而成。

第三，保溫爐和熔煉爐所用爐蓋為輕型，且加設了相應的保溫層，人工就可輕松開合。其中熔化爐兩個爐蓋都設有相應的加料窗口，在實踐應用過程中，不加料時可用硅酸鋁纖維把該窗口封蓋住。保溫爐和熔煉爐的爐腔上通氮氣，可起到保護銅液面的作用。在保溫爐的蓋上設有相應的氮氣槍插入孔，在銅液內含氣量相對比較多時，可借助于特制氮氣槍把高純氮氣引入至保溫爐內銅液的底部，以此使銅液內存在的有害氣體隨著氮氣一同被溢出。銅液內所有的氣體主要為氮氣，在銅液結晶開始凝固時，這種氮氣就會被析出，以此進一步降低銅液的含氧量。

2、覆蓋劑與電解銅的選用

a、生產(chǎn)中選用GB/T467中1#以上品質的陰極銅，要求表面無銅豆、銅綠等，將陰極銅預熱烘干后加入熔化爐熔化，用烘干的木炭覆蓋。為確保銅水液面的高度保持正常，應按照每一塊電解板銅板自身的重量，結合拉鋸速度，來進行加料間隔時間的計算?；谲囬g內環(huán)境溫度、冷卻水溫和水量保持不變的條件下，科學且合理的選用保溫爐與熔化爐所需的線圈電壓，加強加料節(jié)奏的控制，熔化爐和保溫爐內的銅液溫度控制適當范圍內。

第一，為使鑄坯拉鑄得到保障，在本次研究中，基于上引法光亮桿所具冷卻原理，采取相應的措施，使銅帶高溫區(qū)不和空氣、水相接觸，主要如下：在結晶器銅帶的出口位置加設二次冷卻，其冷卻長度大約為300毫米左右，且上下面采取腔式循環(huán)冷卻，借助于輻射把高溫銅帶熱量實時傳遞至二次冷卻器，接著通過循環(huán)水帶出熱量，最后在通過開放式的三次冷卻，將其溫度控制于常溫狀態(tài)下，并觀察銅帶表面是否存在氧化現(xiàn)象。

第二，為使石墨結晶器的壽命得到延長，減少生產(chǎn)成本，可在結晶器內增設相應的氮氣盤管，以此使氮氣可滲入至結晶器負入口位置銅液中，接著再次實施銅液脫氧作業(yè)，以此達到上述目的。

5、無氧銅帶坯的檢測分析

參考文獻

[1]陳曉春.水平橫引式熱型連鑄機的控制系統(tǒng)設計[J].特種鑄造