摘要:文章针对以再生铜为质料竖炉连铸连轧生产灼烁铜杆时泛起的夹渣、空心等质量缺陷
，通过接纳装备优化和质量控制工艺等要领和步伐举行改善;效果批注
，镌汰了缺陷爆发
，提高了灼烁铜杆的产品质量
。

要害词:再生铜;灼烁铜杆;质量控制

我国是铜资源匮乏国
，原生铜供应主要
，每年依赖大宗入口废铜以知足海内市场的消耗需求［1－4］
。近年来
，国家鼎力大举支持再生铜工业生长缓解这一主要时势
。再生铜已经在铜及铜合金板带、棒线材等领域获得了普遍应用［5－10］
，手艺成熟、可靠
，产品质量稳固
，但在铜杆加工行业
，再生铜的应用局限性大
，以再生铜质料生产的灼烁铜杆仅占铜杆总量的15%左右
，焦点缘故原由在于产品质量得不到包管
。

经由普遍的市场调研
，发明虽然使用再生铜生产灼烁铜杆的企业很少
，并且这类灼烁铜杆在后续拉制细线的加工中
，极易泛起拉制断线征象
，造成这一征象的主要缘故原由是铜杆保存夹渣、空心等质量缺陷
。

针对上述问题
，笔者所在企业前期也接纳了一系列步伐来改善上述缺陷
。如***差别批次再生铜质料的混搭使用;规范出铜口扒渣操作
，明确单位时间内扒渣次数;在中心包增添过滤砖等
，通过这些步伐对夹渣、空心等改善效果并不显着
。本文通过接纳装备优化和质量控制工艺等控制要领和步伐
，以期提高再生铜质料生产灼烁铜杆的质量
。

1.质量缺陷

1．1夹渣

正常情形下
，所有夹渣颗粒均上浮到铜水外貌
，经由扒渣工序扫除
，但铜水流转历程中仍然有夹渣颗粒裹入铜水进入铸锭
，主要是前道除渣效果不睬想
，夹渣物从中心包中进入铸锭
。铜水从流槽进入中心包时
，直接攻击中心包铜水外貌
，造成大宗夹渣物混入铜水内部
，未能实时上浮
，同时受温度影响
，中心包中铜水的流动性变差
，从而带入铸锭
。另一方面
，中心包内或者浇嘴在边部氧化富集形成炉渣
，也会进入铸锭
，造成夹渣(图1)
。

    图1铸坯夹渣

Fig．1Castingbilletslag

1．2气孔

竖炉连铸连轧消融于铜中的主要是氢和氧
，由于现有手艺条件很难阻止氧化和吸氧
，氧化和脱氧、吸氢和脱氢历程同时保存
，因此铜水中会一直保存大宗的氢和氧
。当铜水从液态冷却至凝固温度时
，氢在铜中的消融度蓦然降低
，过饱和的氢就会在结晶前沿界线层析出
，反应天生的水泡会有一部分没有实时扫除而残留在铸坯中
，形成气孔(图2)
。

2.质量控制步伐

通太过析
，目今***焦点的问题照旧除渣和排气的问题
。而除渣***直接有用的方法是增添铜水的流动性
，提高铜水的浮渣能力
，辅以有用的扒渣和滤渣步伐
，能够彻底控制夹渣物
。关于排气
，一方面增添铜水的流动性
，另一方面
，适当延伸铜水袒露的时间
，给与气体富足的析出时间
，也同样可以降低气孔爆发的概率
。因此
，后续的改善步伐主要照旧围绕怎样提升除渣能力以及怎样使气体尽可能多的倾轧铜水举行
。

图2铸坯气孔

Fig．2Castingbilletporosity

2．1减小竖炉炉底倾斜角、增添出铜口尺寸

竖炉炉底如图3所示
。凭证现实生产
，由于底部倾斜角的增大
，装备运行初期确实起到增大铜水流动性的效果
。但随着运行时间的增添
，由于炉底到出铜的拐角较大
，一些铜水的氧化渣最先在拐角群集
，逐步形成渣坝
，这种渣坝会导致很是有害的汪铜水征象
，铜块熔化掉落到汪铜水处
，烧嘴易积铜梗塞
。***终会使化铜的速率受到影响
，且火焰变小
，铜水温降低
，流动性变差
，倒运于浮渣
。

①竖炉;②出铜口;③上流槽

图3竖炉炉底

Fig．3Bottomofverticalfurnace

2．2调解竖炉烧嘴火焰长度和气氛

竖炉烧嘴漫衍如图4所示
。凭证测算
，从竖炉加料炉口到化铜起始点为预热段
，温度为300℃～1083℃;化铜点到出铜口阶段
，使用短焰烧
，出铜口温度为1090℃～1100℃;使用长焰烧
，出铜口温度为1105℃～1115℃
。因此
，使用长焰时
，铜水的流动性会增添
，低温杂质和部分高温杂质的氧化物
，能随攻击的火焰散发到烟气
，并倾轧炉体
。

当烧嘴成微还原性气氛时
，火焰长、温度低、喷射气流猛;当坚持烧嘴成微还原气氛且增添烧嘴个数时
，则化铜起始点离底部就越高
，铜水抵达出铜口加热时间更长
，出铜口铜水温度就会更高
，流动性更好
。

①排烧嘴;②排烧嘴

备注:①排烧嘴加大火焰;②排烧嘴角度向上增大5°

图4竖炉烧嘴漫衍

Fig．4Distributionofburnerofverticalfurnace

2．3增大竖炉与铸机的笔直落差与流槽角度前期装备装置历程中
，受现场条件影响
，竖炉与铸机的笔直落差未按标准实验
，较设计低0．5m
。造成两个问题
，一是铜水的流动性差
，缺乏预期;二是上流槽视察口位置与烧嘴重合
，不利便视察铜水情形
。另一方面
，出铜口与流槽拐角角度只有100°
，导致渣在拐角处滞留
，增添铜杆夹渣的危害
。

竖炉整体抬高后
，有利于浇嘴与铸轮笔直距离的增添
，在空气中流动时间长
，有利于气体析出(图5)
。而调解出铜口与流槽角度可以降低积渣的爆发
，降低铜杆夹渣危害(图6)
。

①竖炉;②保温炉;③铸机

备注:竖炉整体抬高0．5m

图5熔化、保温、浇铸系统

Fig．5Melting
，heatpreservation
，castingsystems

2．4在中心包增添烧嘴
，加大火焰

经由前几道处置惩罚以后
，进入到中心包的夹渣物有限
，但仍不可阻止会有些细小的氧化铜残渣以及中心包边部的富集渣爆发
。因此
，包管中心包铜水的温度可以增添铜水的流动性
，使夹渣物实时上浮被挡渣砖扫除
，另一方面
，也可以镌汰中心包边部富集渣的爆发(图7)
。

①竖炉;②上流槽

备注:出铜口与流槽角度增添20°

图6竖炉与上流槽结构

Fig．6Verticalfurnaceanduppergroovestructure

①下游槽;②中心包;③铸轮

备注:中心包增添一个烧嘴;加大火焰

图7中心包结构

Fig．7Tundishstructure

3.实验效果

通过上述优化
，凭证近两个月的生产纪录
，夹渣、空心情形显着好转
。未改善前
，夹渣断线次数20.78次/万t
，断线严重;***优化后
，夹渣断线次数16.88次/万t
，略微好转;装备优化攻关后
，夹渣断线次数3．78次/万t
，效果显着
。夹渣断线次数由未改善前的20．78次/万t降低至3．78次/万t
，灼烁铜杆的产品质量显着提升
。

4.竣事语

经由实践证实
，对装备优化和质量控制工艺等改善控制要领和步伐是有用的
，但使用再生铜质料生产灼烁铜杆怎样进一步提高质量还需继续探索
，例如向铜水里加稀土或其他微量元素、流槽长加深、增添自动扒渣装置等
。

泉源：中国知网  作者：都敏生
，李诗威
，樊金金