專利名稱：利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生產(chǎn)無氧銅的工藝，特別是一種利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的工藝，屬于金屬冶煉領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，無氧銅的生產(chǎn)對(duì)原料的要求很高，表面無銅豆和開花粒子的優(yōu)質(zhì)陰極銅板，切除掛耳后方可使用。其生產(chǎn)工藝為工頻爐還原氣氛熔煉(木炭覆蓋)—保溫(石墨粉覆蓋)—上引鑄造—半成品或成品。廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的方法主要有兩類一是傳統(tǒng)的間接利用，即將廢舊紫銅熔煉成陽極銅，電解成陰極銅后再使用。這種間接利用工序復(fù)雜、周期長、能耗高而且造成環(huán)境污染；二是直接利用。
經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，童古林等人在《鑄造》，1999，第48卷第5期23～24上發(fā)表了“利用廢舊紫銅生產(chǎn)上引鑄造無氧銅的途徑”一文，該文中將廢舊紫銅分揀打包后直接投爐，同時(shí)加入銅稀土合金凈化熔體。該直接利用工藝雖然操作簡單，但由于添加銅稀土只能去除少量雜質(zhì)，因此廢舊紫銅只能占爐料總量10～20％，而且由于熔體成分波動(dòng)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的工藝，直接利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅。采用氧化氣氛熔煉，將廢舊紫銅中的雜質(zhì)元素轉(zhuǎn)化為氧化物，同時(shí)去除熔體中溶解的氫；應(yīng)用熔劑凈化技術(shù)和泡沫陶瓷過濾板兩級(jí)過濾，去除雜質(zhì)氧化物；采用煅燒的塊狀木炭過濾熔體，使熔體中氧含量降至10ppm，甚至5ppm以下，制品的電阻率不大于0.017241Ω.mm2.m-1。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明方法如下首先將廢舊紫銅進(jìn)行分揀，分揀后的廢舊紫銅在400～500℃進(jìn)行烘烤，再經(jīng)水洗并烘干后直接投爐，通過石墨管向熔煉爐內(nèi)鼓入壓縮空氣或富氧空氣，將熔體中的雜質(zhì)氧化，采用熔劑覆蓋熔煉爐，采用石墨粉覆蓋保溫爐，在流槽兩端安裝泡沫陶瓷過濾板，在保溫爐中安裝木炭過濾脫氧裝置，進(jìn)入保溫爐的熔體全部進(jìn)入木炭過濾脫氧裝置徹底脫氧。
以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的限定，工藝步驟如下(1)分揀廢舊紫銅，去除其中混雜的鋁絲、錫焊頭等金屬雜質(zhì)；(2)廢紫銅在400～500℃烘烤，去除表面油污及其它附著物，經(jīng)水洗并烘干后投入熔煉爐中熔煉；(3)通過石墨管向熔煉爐內(nèi)鼓入壓縮空氣或富氧空氣，使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物，同時(shí)驅(qū)除熔體內(nèi)溶解的氫；(4)熔煉爐熔池采用中性熔劑覆蓋，吸附熔體內(nèi)的氧化夾雜；(5)在連接熔煉爐和保溫爐之間的流槽兩端各安裝一泡沫陶瓷過濾板，第一過濾板的孔徑大于第二過濾板的孔徑，它們形成對(duì)熔體的兩級(jí)過濾，保證了雜質(zhì)氧化物無法進(jìn)入保溫爐；(6)保溫爐熔池采用石墨粉嚴(yán)密覆蓋；(7)在保溫爐內(nèi)安裝過濾脫氧裝置，進(jìn)入保溫爐的熔體必須經(jīng)過該過濾脫氧裝置，該過濾脫氧裝置框架材料選用碳化硅結(jié)合氮化硅陶瓷或者石墨，過濾介質(zhì)的主要成分為煅燒木炭，其脫氧速度快，而且不會(huì)對(duì)熔體造成二次污染。熔體在過濾脫氧和熔池表面石墨粉的擴(kuò)散脫氧作用下，氧含量迅速降低。
本發(fā)明采用了氧化熔煉與熔劑除渣、二級(jí)泡沫陶瓷過濾除渣相結(jié)合的銅熔體除雜工藝，廢舊紫銅經(jīng)簡單預(yù)處理后即可直接作為爐料使用，采用氧化氣氛熔煉，應(yīng)用熔劑造渣和泡沫陶瓷兩級(jí)過濾，基本除去由廢舊紫銅帶入熔體的雜質(zhì)元素，通過過濾脫氧裝置后，熔體中氧含量迅速降低。采用該工藝后，廢舊紫銅的熔體成分均勻，工序簡單、能耗低，而且廢舊紫銅用量占爐料的比例不受限制，制品的氧含量低于10ppm，甚至在5ppm以下，電阻率不大于0.017241Ω.mm2.m-1。


圖1本發(fā)明工藝流程框圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，結(jié)合本發(fā)明的內(nèi)容提供以下具體的實(shí)施例將廢舊紫銅按本發(fā)明的要求預(yù)處理后，按不同比例配入爐料中使用。保證氧化后期熔體中氧濃度達(dá)到0.2～0.4％重量百分比，陶瓷過濾板的孔徑范圍為10-50ppi(每平方英寸的孔洞數(shù))，熔劑層厚度范圍為5-8mm，過濾脫氧時(shí)間10～60s，即可生產(chǎn)出合格的無氧銅制品。
具體效果如下表

權(quán)利要求
1.一種利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的工藝，其特征在于，首先將廢舊紫銅進(jìn)行分揀，分揀后的廢舊紫銅進(jìn)行烘烤，再經(jīng)水洗并烘干后直接投爐，然后通過石墨管向熔煉爐內(nèi)鼓入壓縮空氣或富氧空氣，將熔體中的雜質(zhì)氧化，采用熔劑覆蓋熔煉爐，采用石墨粉覆蓋保溫爐，在流槽兩端安裝泡沫陶瓷過濾板，在保溫爐中安裝木炭過濾脫氧裝置，最終進(jìn)入保溫爐的熔體全部進(jìn)入木炭過濾脫氧裝置徹底脫氧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的工藝，其特征是，以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的限定，工藝步驟如下(1)分揀廢舊紫銅，去除其中混雜的鋁絲、錫焊頭金屬雜質(zhì)；(2)廢紫銅在400～500℃烘烤，去除表面油污及附著物，經(jīng)水洗并烘干后投入熔煉爐中熔煉；(3)通過石墨管向熔煉爐內(nèi)鼓入壓縮空氣或富氧空氣，使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物，同時(shí)驅(qū)除熔體內(nèi)溶解的氫；(4)熔煉爐熔池采用中性熔劑覆蓋，吸附熔體內(nèi)的氧化夾雜；(5)在連接熔煉爐和保溫爐之間的流槽兩端各安裝一泡沫陶瓷過濾板，第一過濾板的孔徑大于第二過濾板的孔徑，它們形成對(duì)熔體的兩級(jí)過濾，避免氧化物進(jìn)入保溫爐；(6)保溫爐熔池采用石墨粉嚴(yán)密覆蓋；(7)在保溫爐內(nèi)安裝過濾脫氧裝置，進(jìn)入保溫爐的熔體經(jīng)過該過濾脫氧裝置，該過濾脫氧裝置框架材料選用碳化硅結(jié)合氮化硅陶瓷或者石墨，過濾介質(zhì)的主要成分為煅燒木炭，熔體在過濾脫氧和熔池表面石墨粉的擴(kuò)散脫氧作用下，氧含量迅速降低。
全文摘要
一種利用廢舊紫銅生產(chǎn)無氧銅的工藝，屬于金屬冶煉領(lǐng)域。本發(fā)明首先將廢舊紫銅進(jìn)行分揀，分揀后的廢舊紫銅進(jìn)行烘烤，再經(jīng)水洗并烘干后直接投爐，然后通過石墨管向熔煉爐內(nèi)鼓入壓縮空氣或富氧空氣，將熔體中的雜質(zhì)氧化，采用熔劑覆蓋熔煉爐，采用石墨粉覆蓋保溫爐，在流槽兩端安裝泡沫陶瓷過濾板，在保溫爐中安裝木炭過濾脫氧裝置，最終進(jìn)入保溫爐的熔體全部進(jìn)入木炭過濾脫氧裝置徹底脫氧。采用該工藝，廢舊紫銅的熔體成分均勻，工序簡單、能耗低，而且廢舊紫銅用量占爐料的比例不受限制，制品的氧含量低于10ppm，甚至在5ppm以下，電阻率不大于0.017241Ω.mm
文檔編號(hào)C22B15/00GK1556231SQ200310109850
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者高海燕, 倪紅軍, 孫寶德 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)