熔炼技术
目前,铜加工产品的冶炼一般采用感应炉冶炼,也采用反射炉冶炼和竖炉冶炼。
感应炉熔炼适用于各种铜及铜合金,具有清洁熔炼、保证熔体质量的特点。根据炉体结构,感应炉分为有芯感应炉和无芯感应炉。有芯感应炉具有生产效率高、热效率高的特点,适用于紫铜、黄铜等单一品种铜及铜合金的连续熔炼。无芯感应炉具有加热速度快、合金品种更换方便等特点。适用于熔炼青铜、白铜等高熔点、品种多的铜及铜合金。
真空感应炉是配备有真空系统的感应炉,适用于电真空熔炼易吸入和氧化的铜及铜合金,如无氧铜、铍青铜、锆青铜、镁青铜等。
反射炉熔炼可以精炼和去除熔液中的杂质,主要用于废铜的熔炼。竖炉是一种快速连续熔化炉,具有热效率高、熔化率高、停炉方便等优点。可控制;没有精炼过程,因此绝大多数原材料需要是阴极铜。竖炉一般与连铸机配套使用进行连续铸造,也可与保温炉配套使用进行半连续铸造。
铜冶炼生产技术的发展趋势主要体现在减少原料烧损、减少熔体氧化和吸入、提高熔体质量、采用高效率(感应炉熔化率较大)小于10吨/小时)、大型化(感应炉容量可大于35吨/台)、长寿命(炉衬寿命1~2年)、节能(感应炉能耗炉子是小于360kW·h/t),保温炉设有除气装置(CO气体除气),感应炉传感器采用喷雾结构,电控设备采用双向晶闸管加变频电源,炉子预热、炉况及耐火材料温度现场监测报警系统,保温炉配有称重装置,温度控制更准确。
生产设备-纵剪线
铜带纵剪线的生产是一种连续纵剪分切生产线,将宽幅卷材通过开卷机进行扩宽,通过分切机将卷材切成所需的宽度,通过收卷机复卷成数卷。(仓储架)使用起重机将卷材存放在存储架上
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(装车)用送料小车手动将料卷放到开卷机滚筒上并拉紧
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(开卷机及防松压辊)借助开料导向装置和压辊将卷材放卷
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(NO·1活套和摆桥)存储和缓冲
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(导边及压轮装置) 垂直导轮将纸张导入压轮,防止跑偏,垂直导轮宽度及定位可调
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(分切机)进入分切机进行定位分切
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(快换旋转座)工具组交换
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(废料卷取装置) 切断废料
↓(出口端导向台及卷尾限位器)引进2号弯针
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(摆桥及二号活套)材料储存及厚度差消除
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(压板张紧及气胀轴分离装置)提供张紧力,板带分离
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(纵剪机、转向测长装置及导向台)测长、卷料定长分割、穿带导向
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(收卷机、分离装置、推板装置)分离条、卷取
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(卸车、包装)铜带卸车、包装
热轧技术
热轧主要用于对薄板、带材和箔材生产中的钢锭进行轧坯。
钢坯轧制的钢锭规格应考虑产品品种、生产规模、铸造方法等因素,并与轧制设备条件(如辊口、辊径、许用轧制压力、电机功率、辊道长度)有关, ETC。 。一般铸锭厚度与卷径之比为1:(3.5~7):宽度通常等于或数倍成品宽度,宽度和切边量应适当经过考虑的。一般情况下,板坯的宽度应为辊体长度的80%。锭的长度应根据生产条件合理考虑。一般来说,在热轧终轧温度能够控制的前提下,钢锭越长,生产效率和成品率越高。
中小型铜加工厂的锭规格一般为(60~150)mm×(220~450)mm×(2000~3200)mm,锭重为1.5~3t;大型铜加工厂的铸锭规格一般为(150~250)mm×(630~1250)mm×(2400~8000)mm,铸锭重量为4.5~20t。
热轧时,轧辊与高温轧件接触的瞬间,轧辊表面温度急剧升高。反复的热膨胀和冷收缩使辊子表面产生裂纹和裂纹。因此,热轧时必须进行冷却和润滑。通常采用水或较低浓度的乳液作为冷却和润滑介质。热轧的总工作率一般为90%~95%。热轧带钢的厚度一般为9~16毫米。热轧后带钢的表面铣削可以去除铸造、加热和热轧过程中产生的表面氧化层、氧化皮侵入等表面缺陷。根据热轧带钢表面缺陷的严重程度和工艺的需要,每面铣削量为0.25~0.5毫米。
热轧机一般为二辊或四辊可逆式轧机。随着钢锭的大型化和带材长度的不断加长,热轧机的控制水平和功能有不断改进和完善的趋势,如采用自动厚度控制、液压弯曲辊、前后辊等。立式轧辊、仅冷却辊无需冷却的轧制装置装置、TP辊(Taper Piston Roll)凸度控制、轧后在线淬火(淬火)、在线卷取等技术,提高带钢组织和性能的均匀性,获得更好的性能盘子。
铸造技术
铜及铜合金的铸造一般分为:立式半连铸、立式全连铸、水平连铸、向上连铸等铸造技术。
A.立式半连续铸造
立式半连续铸造具有设备简单、生产灵活的特点,适合铸造各种铜及铜合金圆锭、扁锭。立式半连铸机的传动方式分为液压、丝杠和钢丝绳。由于液压传动比较稳定,所以得到了较多的应用。结晶器可根据需要以不同的振幅和频率振动。目前,半连续铸造法广泛应用于铜及铜合金锭的生产。
B. 立式全连续铸造
立式全连铸具有产量大、成材率高(约98%)的特点,适合单一品种规格铸锭的大规模连续生产,正成为熔炼和铸造的主要选择方法之一采用现代化大型铜带生产线进行加工。立式全连铸结晶器采用非接触式激光液位自动控制。铸机一般采用液压夹紧、机械传动、在线油冷干式切屑锯切及集屑、自动打标、倾斜铸锭。结构复杂,自动化程度高。
C.水平连续铸造
水平连铸可生产钢坯和线材坯。
带材水平连铸可生产厚度14-20mm的铜及铜合金带材。此厚度范围的带材可直接冷轧,无需热轧,因此常用于生产难以热轧的合金(如锡。磷青铜、铅黄铜等),也可生产黄铜、白铜及低合金铜合金带材。根据铸带宽度的不同,水平连铸可同时铸造1~4条带材。常用的水平连铸机可同时铸造两根带钢,每带宽度小于450毫米,或铸造一根带钢宽度为650-900毫米。水平连铸带材一般采用拉停反推铸造工艺,表面有周期性结晶纹,一般应采用铣削消除。国内已有高表面铜带的实例,可通过拉拔和铸造带坯生产,无需铣削。
管、棒、线材坯水平连铸可根据不同合金、规格同时铸造1~20锭。一般棒材或线材毛坯直径为6~400毫米,管毛坯外径为25~300毫米。壁厚5-50毫米,铸锭边长20-300毫米。水平连铸法的优点是流程短、制造成本低、生产效率高。同时,对于一些热加工性较差的合金材料来说,它也是必要的生产方法。是目前生产锡磷青铜带材、锌镍合金带材、磷脱氧铜空调管等常用铜制品坯料的主要方法。生产方法。
水平连铸生产方法的缺点是:适用的合金品种比较单一,结晶器内套石墨材料的消耗比较大,铸锭横截面晶体结构的均匀性不好。易于控制。铸锭下部因重力作用而不断冷却,靠近结晶器内壁,晶粒较细;上部由于气隙的形成和熔体温度较高,造成铸锭凝固滞后,减慢了冷却速度,使铸锭凝固滞后。晶体结构比较粗大,对于大规格的铸锭尤其明显。针对上述缺点,目前正在开发用方坯垂直弯曲铸造方法。德国某公司采用垂直弯曲连铸机,以600毫米/分钟的速度试铸DHP、CuSn6等(16-18)毫米×680毫米锡青铜带材。
D.向上连续铸造
上向连铸是近20~30年来迅速发展的铸造技术,广泛应用于光亮铜线材线坯的生产。它利用真空吸铸原理,采用停拉技术,实现连续多头铸造。具有设备简单、投资小、金属损失少、环境污染工序低等特点。上向连铸一般适用于生产紫铜和无氧铜线坯。近年来取得的新成果是在大口径管坯、黄铜、白铜方面的推广应用。目前已开发出年产5000吨、直径Φ100毫米以上的向上连铸机组;已生产出二元普通黄铜和锌白铜三元合金线坯,线坯成品率可达90%以上。
E. 其他铸造技术
连铸方坯技术正在开发中。克服了上连铸停拉工艺在钢坯外表面上形成的竹节痕等缺陷,表面质量优良。并且由于其近定向凝固的特点,内部组织更加均匀、纯净,因此产品的性能也更好。带式连铸铜线坯生产技术已在3吨以上大型生产线上得到广泛应用。板坯截面积一般在2000mm2以上,后面采用连轧机,生产效率高。
我国早在20世纪70年代就已尝试电磁铸造,但尚未实现工业化生产。近年来,电磁铸造技术取得了长足的进步。目前已成功铸造出Φ200mm无氧铜锭,表面光滑。同时,电磁场对熔体的搅拌作用可以促进排气和排渣,可以获得氧含量小于0.001%的无氧铜。
新型铜合金铸造技术的方向是根据凝固理论,通过定向凝固、快速凝固、半固态成形、电磁搅拌、变质处理、液位自动控制等技术手段来改善铸型的结构。 、致密化、净化,实现连续作业和近端成型。
从长远来看,铜及铜合金的铸造将是半连续铸造技术和全连续铸造技术并存,连续铸造技术的应用比例将不断增加。
冷轧技术
根据轧制带钢规格和轧制工艺,冷轧又细分为初轧、中间轧制和精轧。将厚度为14~16毫米的铸带和厚度为5~16毫米左右的热轧钢坯冷轧至2~6毫米的过程称为初轧,继续减薄带材厚度的过程。轧件称为中间轧件。 ,最终达到成品要求的冷轧称为精轧。
冷轧工艺需要根据不同合金、轧制规格和成品性能要求控制压下系统(总加工率、道次加工率和成品加工率),合理选择和调整轧辊形状,合理选择润滑方法和润滑剂。张力测量和调整。
冷轧机一般采用四辊或多辊可逆式轧机。现代冷轧机一般采用液压正反弯辊、厚度、压力、张力自动控制、轧辊轴向移动、轧辊分段冷却、板形自动控制、轧件自动校直等一系列技术,从而可以提高带材的精度。最大 0.25±0.005 mm,板形 5I 以内。
冷轧技术的发展趋势体现在高精度多辊轧机的开发和应用、更高的轧制速度、更精确的带材厚度和板形控制以及冷却、润滑、卷取、定心和快速轧辊等辅助技术改变。细化等
生产设备-罩式炉
钟罩炉和升降炉一般用于工业生产和中试。一般功率大,耗电量也大。对于工业企业来说,洛阳西格玛升降炉炉体材质为陶瓷纤维,节能效果好,能耗低,能耗低。节省电力和时间,有利于提高产量。
25年前,德国BRANDS公司与铁氧体制造行业龙头企业飞利浦公司联合开发了新型烧结机。该设备的开发迎合了铁氧体行业的特殊需求。在此过程中,BRANDS 贝尔炉不断更新。
他关注飞利浦、西门子、TDK、FDK等世界知名企业的需求,这些企业也从BRANDS的高品质设备中受益匪浅。
由于罩式炉生产的产品稳定性高,罩式炉已成为专业铁氧体生产行业中的顶尖企业。二十五年前,BRANDS 制造的第一座窑炉仍在为飞利浦生产高品质的产品。
罩式炉提供的烧结炉的主要特点是效率高。其智能控制系统与其他设备组成一个完整的功能单元,完全可以满足铁氧体行业几乎最先进的要求。
钟罩炉客户可以编程和存储生产高质量产品所需的任何温度/气氛曲线。此外,客户还可以根据实际需要及时生产任何其他产品,从而缩短交货时间并降低成本。烧结设备必须具有良好的可调节性,以生产多种不同的产品,以不断适应市场的需要。这意味着必须根据个别客户的需求生产相应的产品。
一个好的铁氧体制造商可以生产1000多种不同的磁铁,以满足客户的特殊需求。这些需要能够高精度地重复烧结过程。钟罩炉系统已成为所有铁氧体生产商的标准炉。
在铁氧体行业,这些炉子主要用于低功耗、高μ值铁氧体,特别是在通信行业。没有罩式炉就不可能生产出高质量的型芯。
罩式炉在烧结时只需要少数操作人员,白天即可完成装卸,夜间也可完成烧结,可实现电力调峰,在当今电力紧张的情况下非常实用。钟罩炉生产高质量的产品,所有额外的投资都会因高质量的产品而快速收回。温度和气氛控制、炉子设计和炉内气流控制都完美集成,以确保产品加热和冷却均匀。冷却时窑内气氛的控制与窑温直接相关,可保证氧含量在0.005%甚至更低。而这些都是我们的竞争对手无法做到的。
得益于完整的字母数字编程输入系统,可以轻松复制长时间的烧结过程,从而保证产品质量。销售产品时,也是产品质量的体现。
热处理技术
少数枝晶偏析或铸造应力严重的合金锭(带),如锡磷青铜,需要进行特殊的均匀化退火,一般在钟罩炉中进行。均匀化退火温度一般在600~750℃之间。
目前,铜合金带材的中间退火(再结晶退火)和成品退火(控制产品状态和性能的退火)大多采用气体保护光亮退火。炉型有钟罩炉、气垫炉、立式牵引炉等。氧化退火正在逐步淘汰。
热处理技术的发展趋势体现在沉淀强化合金材料的热轧在线固溶处理和后续的形变热处理技术、连续光亮退火和保护气氛拉伸退火等方面。
淬火——时效热处理主要用于铜合金的热处理强化。通过热处理,产品改变其微观结构并获得所需的特殊性能。随着高强高导合金的发展,淬火-时效热处理工艺将得到更多应用。时效处理设备与退火设备大致相同。
挤压技术
挤压是一种成熟、先进的铜及铜合金管材、棒材、型材生产和坯料供应方法。通过更换模具或采用穿孔挤压的方法,可直接挤压各种合金品种和不同截面形状。通过挤压,将铸锭的铸造组织转变为加工组织,挤压出的管坯、棒坯尺寸精度高,组织细小、均匀。挤压法是国内外铜管棒生产厂家普遍采用的生产方法。
铜合金锻造主要由我国机械制造厂进行,主要包括自由锻和模锻,如大型齿轮、蜗轮、蜗杆、汽车同步器齿圈等。
挤压方式可分为正向挤压、反向挤压和特殊挤压三种。其中正向挤压应用较多,反向挤压用于中小型棒材、线材的生产,特种挤压用于特殊生产。
挤压时,应根据合金的性能、挤压制品的技术要求以及挤压机的容量和结构,合理选择铸锭的类型、尺寸和挤压系数,使变形程度不低于85%。挤压温度和挤压速度是挤压工艺的基本参数,应根据金属的塑性图和相图确定合理的挤压温度范围。对于铜及铜合金,挤压温度一般在570~950℃之间,铜的挤压温度甚至高达1000~1050℃。与挤压筒加热温度400~450℃相比,两者温差较大。如果挤压速度太慢,铸锭表面温度下降过快,导致金属流动不均匀性增大,从而导致挤压载荷增大,甚至产生镗孔现象。因此,铜及铜合金一般采用较高速挤压,挤压速度可达50毫米/秒以上。
铜及铜合金挤压时,常采用剥离挤压去除铸锭表面缺陷,剥离厚度为1~2m。一般在挤压坯料出口处采用水封,使产品挤压后可在水箱中冷却,且产品表面不被氧化,无需酸洗即可进行后续冷加工。倾向于采用带有同步收紧装置的大吨位挤出机来挤出单重500公斤以上的管材或线材卷材,从而有效提高后续工序的生产效率和综合成品率。目前,铜及铜合金管材的生产多采用独立穿孔系统(双作用)、直接油泵传动的卧式液压正向挤压机,棒材的生产多采用非独立穿孔系统(单作用)和油泵直接传动。卧式液压正向或反向挤出机。常用的挤压机规格为8-50MN,现在倾向于采用40MN以上的大吨位挤压机生产,以增加铸锭的单重,从而提高生产效率和产量。
现代卧式液压挤出机在结构上设有预应力整体机架、挤出筒体“X”导向和支撑、内置穿孔系统、穿孔针内冷、滑动或旋转模架及快速换模装置、大功率变量油泵直接驱动、集成逻辑阀、PLC控制等先进技术,设备精度高、结构紧凑、运行稳定、联锁安全、易于实现程序控制。连续挤压(Conform)技术近十年来取得了一些进展,特别是对于电力机车电线等异形棒材的生产,前景十分广阔。近几十年来,新型挤压技术发展迅速,挤压技术的发展趋势具体体现为:(1)挤压设备。挤压机的挤压力将向更大的方向发展,30MN以上的挤压机将成为主体,挤压机生产线的自动化程度将不断提高。现代挤压机已完全采用计算机程序控制和可编程逻辑控制,使生产效率大大提高,操作人员显着减少,甚至可以实现挤压生产线的自动无人操作。
挤出机的机体结构也不断改进和完善。近年来,一些卧式挤压机采用了预应力框架,以保证整体结构的稳定性。现代挤出机实现了正向和反向挤出方式。挤出机配有两个挤出轴(主挤出轴和模头轴)。挤压时,挤压缸随主轴移动。此时,产品的流出方向与主轴的移动方向一致,与模具轴的相对移动方向相反。挤出机模座也采用多工位配置,不仅方便更换模具,而且提高了生产效率。现代挤出机采用激光纠偏控制装置,提供挤出中心线状态的有效数据,便于及时、快速调节。以油为工作介质的高压泵直驱液压机已完全取代液压机。挤压工具也随着挤压技术的发展而不断更新。内部水冷穿孔针得到广泛推广,变截面穿孔滚压针大大提高了润滑效果。寿命更长、表面质量更高的陶瓷模具和合金钢模具得到更广泛的应用。
挤压工具也随着挤压技术的发展而不断更新。内部水冷穿孔针得到广泛推广,变截面穿孔滚压针大大提高了润滑效果。寿命更长、表面质量更高的陶瓷模具和合金钢模具的应用更加普及。 (2)挤压生产工艺。挤压制品的品种和规格不断扩大。小断面、超高精度管、棒、型材、超大型材的挤压,保证了产品的外观质量,减少了产品的内部缺陷,减少了几何损失,进一步推广了挤压性能均匀等挤压方法。产品。现代反向挤压技术也得到广泛应用。对于易氧化的金属,采用水封挤压,可减少酸洗污染,减少金属损失,提高产品表面质量。对于需要淬火的挤压制品,只需控制合适的温度即可。水封挤压方式可以达到目的,有效缩短生产周期,节约能源。
随着挤出机能力和挤出技术的不断提高,现代挤出技术已逐步得到应用,如等温挤出、冷模挤出、高速挤出等正向挤出技术、反向挤出、静液压挤出、连续挤出技术的实际应用压制和Conform的研究,低温超导材料粉末挤压和层状复合挤压技术的应用,半固态金属挤压和多毛坯挤压等新方法的开发,小型精密零件冷挤压成形技术的开发,等,已迅速并得到广泛开发和应用。
光谱仪
分光镜是一种将成分复杂的光分解成光谱线的科学仪器。太阳光中的七色光是肉眼可以分辨的部分(可见光),但如果将太阳光通过光谱仪分解并按波长排列,可见光在光谱中只占很小的范围,其余的都是肉眼无法辨别的光谱,如红外线、微波、紫外线、X射线等。光学信息由光谱仪捕捉,用照相胶片冲洗,或由电脑自动显示器显示分析数值仪器,所以来检测文章中包含哪些元素。该技术广泛应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等检测。
光谱仪又称光谱仪,俗称直读光谱仪。利用光电倍增管等光电探测器测量不同波长谱线强度的装置。它由入口狭缝、色散系统、成像系统和一个或多个出口狭缝组成。辐射源的电磁辐射被色散元件分成所需的波长或波长区域,并在选定的波长(或扫描某一波段)测量强度。有单色仪和多色仪两种类型。
测试仪器-电导率仪
数字手持式金属电导率测试仪(电导率仪)FD-101应用涡流检测原理,根据电气行业电导率要求专门设计。在功能和精度方面均符合金属行业的检测标准。
1.涡流电导率仪FD-101具有三大独特之处:
1)国内唯一通过航空材料研究所检定的电导率仪;
2)国内唯一能满足飞机工业企业需求的电导率仪;
3)中国唯一出口多个国家的电导率仪。
2、产品功能介绍:
1)测量范围大:6.9%IACS-110%IACS(4.0MS/m-64MS/m),满足所有有色金属的电导率测试。
2)智能校准:快速准确,完全避免人工校准误差。
3)仪器具有良好的温度补偿能力:读数自动补偿至20℃时的值,校正不受人为误差影响。
4)稳定性好:是您品质控制的贴身卫士。
5)人性化的智能软件:为您带来舒适的检测界面和强大的数据处理和采集功能。
6)操作方便:生产现场、实验室随处可使用,赢得了广大用户的青睐。
7)探头自行更换:每台主机可配备多个探头,用户可随时更换。
8) 数值分辨率:0.1%IACS(MS/m)
9) 测量界面同时以%IACS和MS/m两种单位显示测量值。
10)具有测量数据保存功能。
硬度计
该仪器在力学、光学、光源方面采用了独特而精密的设计,使压痕成像更清晰,测量更准确。 20倍和40倍物镜均可参与测量,使测量范围更大,应用更广泛。仪器配备数字测量显微镜,可在液晶屏上显示试验方法、试验力、压痕长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数等,并具有可连接的螺纹接口数码相机和CCD相机。在国内头部产品中具有一定的代表性。
测试仪器-电阻率检测仪
金属线材电阻率测量仪是一种高性能的线材、棒材电阻率、电导率等参数测试仪器。其性能完全符合GB/T3048.2、GB/T3048.4的相关技术要求。广泛应用于冶金、电力、电线电缆、电器、大专院校、科研单位等行业。
仪器主要特点:
(1)集成了先进的电子技术、单片机技术和自动检测技术,自动化功能强,操作简单;
(2)只需按一次按键,无需任何计算即可获得所有测量值,适合连续、快速、准确的检测;
(3)电池供电设计,体积小,携带方便,适合野外、野外使用;
(4)大屏幕、大字体,可同时显示电阻率、电导率、阻值等测量值和温度、测试电流、温度补偿系数等辅助参数,非常直观;
(5)一机多用,具有3个测量接口,即导体电阻率、电导率测量接口、电缆综合参数测量接口、电缆直流电阻测量接口(TX-300B型);
(6)每次测量均具有自动选择恒流、自动换流、自动零点校正、自动温度补偿校正等功能,保证每次测量值的准确性;
(7)独特的便携式四端测试夹具,适合不同材质、不同规格的线材或棒材的快速测量;
(8)内置数据存储器,可记录保存1000组测量数据和测量参数,并连接上位机生成完整报告。