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電纜銅導體生產工藝改革簡述

2014-2-8   來源:   瀏覽:5716

  為了生產優質鋼桿,世界各國基本上都已采用連鑄連軋的熱加工工藝以生產韌點銅(ETP銅) 桿,或用浸涂法和上引法等工藝以生產無氧銅(HCOF銅,簡稱OF銅)桿。這兩大類新工藝所生產銅 桿的質量基本相同。無氧銅桿工藝似乎簡單一些,但耗費電能較多,并要用較高品位的電解銅。


  從本世紀50年代起,人們為了消除上節所述的銅桿產品質最不佳和生產嚴重浪費等缺陷,己在醞釀銅桿生產工藝的徹底改革,至80年代,改革已經基本完成。改革向兩個方向進行,一個方向仍生產韌點銅(含氧最250 -500ppm),但用豎爐連續熔銅,嚴格控制爐氣氣氛以調整鋼液含氧最,用銅鑄輪或鋼履帶等垂直或傾斜式連續鑄錠,以防止銅錠中產生富氧層及氣泡層,用軋件無扭轉的三角孔型或圓一橢圓孔型系將1300-6000mm(或更大)的連鑄銅錠連軋成小8mm銅桿,最后,經用酒精連續還原表面氧化層或其它連續酸洗方法制成光亮銅桿。這種類型的韌點銅桿生產線小時產量6-36t。


  第二個方向是用較高品位的電解銅(如含銅量99.97%以上),在保護氣氛下進行連續熔化、鑄桿(錠)、軋桿而制成φ8mm的無氧銅桿,含氧最20ppm以下,每條生產線小時生產能力1-10t。


  至80年代初,銅桿連續生產工藝改革已經完成且日臻完善。當時,國外已建成連續生產線100余條,小時生產能力共約1700t,如以年生產4000小時,開工率75%估算,則可年產銅桿510萬t。從國際上看,質量差、成本高的傳統銅桿生產工藝已經被淘汰,我國也應急起直追,迅速完成銅桿新工藝的改造。


  在詳細介紹各種銅桿連續生產工藝以前,先對銅桿含氧量及其特性的認識子以統一。


  (1)近年在引進銅桿生產新工藝中,受到外商種種不科學推銷宣傳的影響,有人把銅桿分成韌點銅(ETP)、低氧銅和無氧銅三類。

 


  舊法(傳統方法:橫鑄錠、再熱、回線式軋桿)銅桿的含氧量一般在300-500ppm之間,且這部分氧只分布在90%的鑄錠截面內,其它的10%富氧層,厚度在10^-12mm左右,其中還吸收著同樣多的氧分。當我們規定(傳統規定)銅錠底部的含氧量為300^-500ppm時,實際上包括富氧層在內的平均含氧量是0.06^0.10%,富氧層的危害性盡人皆知,用這類傳統錠除非刨面才能軋成含氧量300-r500ppm的韌點銅(ETP)桿,要做ETP桿用立澆切頭的無富氧層錠或半連續澆鑄的錠固然可以,但澆鑄速度慢,生產率低而且消耗也大。從半連續鑄造這個實踐基礎上文發展了有轉動或移動鑄模的連續澆鑄,給可rP鋼桿生產全部連續化創造了條件。ETP銅錠連續澆鑄當前主要有三種形式:Properzi的雙輪式,SCR的五輪式及克虜伯Hazclett雙鋼帶式。它們的共同特點是連續地傾斜或垂直澆鑄,鑄錠不會產生富氧層和集結的氣泡層。錠的質量好,生產率也高。這種連續生產出來的含氧250.500ppm的銅桿仍應當是韌點銅桿(Electri-cal Tough Piteh Rod),它們不是含氧100-25Oppm的低氧銅桿。國際上不論采用新法或舊法,都不制作此種所謂“低氧銅桿”,更沒有“大量用于電線電纜生產”。因為,即使用99.95%的一號電解銅原料,還原到100-r200ppm含氧量時,如不在保護氣氛下,將吸收大量氫氣造成氣泡嚴重、導電率下降的鑄錠。


  根據以上分析,我們必須改正所謂“連鑄連軋低氧銅”的錯誤概念和叫法,而代之以連鑄連軋韌點銅或簡稱韌點銅(ETP銅),其含氧量應為250-500ppm,其電氣和機械物理特性幾乎和無氧銅(HCOF銅)不相上下。傳統工藝的韌點銅桿已經或正在被迅速淘汰,故韌點銅(ETP)桿的名稱由現代工藝連續生產的韌點銅桿來承繼是合乎道理及合乎國際習慣的。


  (2)無氧銅桿一般含氧量在20ppm以下,要用較高品位的電解銅為原料(含銅量99.97%或”.98%)才能得到與ETP銅桿相同或略高的導電率,如101.5%或102.0%IACS。無氧銅桿生產工藝有浸涂法和上引法二種,主要是以前者為代表,后者在國際范圍內并沒有得到大量推廣,其總生產能力僅占無氧銅桿生產總能力的16%,占連鑄連軋銅桿總生產能力的1.35%。
  電氣用無氧銅一般叫做高導電無氧銅,即HCOF銅(也有用磷脫氧的無氧銅,導電率很低,不能做電銅桿用),簡稱無氧銅。

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