富氧铜生产工艺控制要点.doc

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1、富氧铜生产工艺控制要点摘要：富氧铜是指铸锭中氧含量150～400PPm的纯铜材料。其原理是利用铜液中氢元素和氧含量成反比的关系，通过向高温熔池内添加氧来减少氢的含量，净化基体，减少气孔提高铸锭的质量。关键词：富氧铜；氢含量；气孔氧在铜液中的固溶度为[1]：当铜水温度是1083℃时，其溶解固溶的氧为80PPm，其余的氧在基体内以Cu2O的形式存在。富氧铜生产难度很大，在其生产过程中工艺要严格控制，现将其工艺控制要点简要总结如下：1氧的控制环节及其主要影响因素1.1控制环节。一般我们在紫铜生产时，都利用熔化炉和保温炉的组合来组织生产，在熔

2、化炉内控制氧含量的方法不可取，其原因是：第一，熔化炉内温度较高，熔池中氧含量过多，势必要减少木炭覆盖量，这时高温熔池中由于氧的增加，造渣能力上升，一方面给扒渣操作带来困难，一方面加剧对炉体耐火材料的侵独。降低炉体的使用寿命；第二，当熔化炉向保温炉转炉的过程中，当采用半封闭流槽时，铜水的温度下降20℃左右，随着铜水温度的下降，氧会从铜水中跑出，另外，转炉进程中会吸收空气中的氢，进一步降低氧的含量，这样就给我们的工艺控制带来极大的困难。因此富氧铜生产时，一般不在熔化炉内控氧，而是选择在保温炉内控制氧含量。熔化炉转炉前取样分析，氧含量一般在

3、150～250PPm即可。1.2氧含量的主要影响因素。（1）铜水温度；（2）保温炉转炉后熔池表面积；（3）保温。炉静置的时间（从转炉结束至开浇前的这段时间）。首先，我们探讨铜水温度。众所周知，氧在铜中的溶解度是随着铜水的温度升高而升高的[2]，保温炉静置期间，我们升到浇铸温度（1140℃～1150℃7学海无涯）后，我们要尽量保持温度稳定，在浇铸过程中要加强对炉头箱内温度的测量和控制，要严格控制其温度的稳定性，只有温度稳定氧含量才能相对稳定。一般在浇铸开始到浇铸结束要测温4次。其次，我们探讨熔池内的表面积的问题。显而易见，当在相同的时间

4、内，裸露在空气中铜水的表面积越大，吸氧就会越多[3-5]。如何控制呢？当然只能通过调整炉内木炭的覆盖量的多少来控制，具体覆盖多少合适，这就要根据保温炉结构的具体情况，通过反复实验来摸索找出最佳值。这里作者给大家的参考值是这样：对于8吨的铸锭，半连续铸造方式的，一般我们在保温炉受铜扒渣后，添加30-80g木炭，炉头箱内要适当补加，否则铸锭的后半部分的氧含量就会增大，造成整根铸锭中氧含量不均匀。一般在铸造完成的后半程补加5-15kg左右的木炭即可，但此时添加时，一定要注意操作的安全性。再次，我们探讨时间的问题。因为每次铸造前，工装模具的充

5、分准备都要有合理的时间，浇铸前保温炉要扒渣，覆盖木炭，取样分析等很多工作要做，这些工作都要有合理的时间，因此要想得到满意的氧含量，我们就要摸索合理的时间，既能保证生产的正常节拍又能得到满意的氧含量。采取的办法是：保温炉受料后，迅速扒渣的时间控制在10-15分钟（时间要严格保证），扒渣后马上添加木炭而操作之间衔接一定要紧密，保温炉加木炭后，倾动炉体预热炉头，并及时在炉头箱内添加15～30kg木炭，保温炉进入静置阶段要求从保温炉加完木炭后到浇铸前静置的时间是40分钟，此期间晃动保温炉三次。晃炉的目的是（1）温度的均匀化；（2）氧含量的均匀

6、化；（3）加强有害气体的排除。另外需要说明的是，保温炉在静置阶段时，基本上是还原过程，溶体中氧会较扒渣后的含量逐渐下降，因此，如何控制好炉体中铜水有效地接触空气是必要的，一般来说，保温炉在静置阶段有三处与外界相通，第一处：炉头箱此处一般在加完木炭8～10分钟后盖住，四周只有少量缝隙；第二处，保温炉扒渣口；第三处，保温炉受铜口。第二处在加入木炭后必须要覆盖好（可用硅酸铝甩丝毯），否则如果敞口会和前方炉头箱处缝隙形成强大对流，加剧木炭的燃烧，从而使静置后期额氧含量迅速升高，工艺上很难控制好合适的氧含量。第三处，一般在静置阶段不做覆盖处理。

7、这个工艺细节非常关键，要引起技术人员和班组人员的高度重视。2生产各个环节的控制要点7学海无涯2.1熔化炉。熔化炉是生产的起点，俗话说：“万事开头难”有了良好的开端，才会为后续生产奠定坚实的基础。在熔化炉操作这一环节我们重点控制好以下事项：第一，原料的检查。准备工作很重要，我们来梳理一下：原料的合理使用是保证铸锭质量的基础，炉台加料人员要对配料班组配好的料进行检查：（1）配料比是严格执行工艺；（2）用料的含水含油情况；（3）来料的重量是多少；（4）料箱中有无混料和其他物质，确认没有问题后，再按工艺要求加入到炉内。第二，加料。首先说加料顺

8、序，一般来说富氧铜生产的原料中有加工几何废料、铣面屑推块和新金属三种，根据现场摸索的实际经验：先加入一半的几何废料→铣面屑色块→新金属（Cu）→剩余的加工几何废料。其次，加料时一定要注意炉内铜水液面，控制要求是：每批次都