[发明专利]一种无氧铜杆生产方法

说明书

本发明公开了一种无氧铜杆生产方法，包括以下步骤：将烘干的电解铜和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化后通过设置在熔化炉内的石墨搅拌器进行搅拌，然后将通过除氧剂脱氧后的铜液引入到保温炉，在保温炉中通入含1％天然气的氮气，采用上引法牵引拉铸机对铜液进行拉铸得到无氧铜杆。本发明的工艺简单，生产成本低，通过对原料进行多重脱氧，提高了脱氧效果，同时，安全系数高，条件不苛刻，具有广阔的市场前景，采用本发明制备的无氧铜杆结构致密、表面光亮，氧含量能小于3ppm。

技术领域

本发明涉及有色金属加工领域，具体是一种无氧铜杆生产方法。

背景技术

无氧铜是一种导电率高、耐蚀性、耐低温、加工和焊接性能好的金属材料，随着电子、电力、通讯业的发展,尤其是磁控元件、射频电缆、电真空器件等需要采用高纯低氧的无氧铜材料，由于电真空器件在制造过程中都要在氢气中密封，因此对铜中的氧含量的控制有很严格的规定，如果氧含量过高会出现以下现象：①铜杆中的氧，以氧化铜状态，从晶相组织上看氧化铜存在于晶粒边界附近，氧化铜以夹杂形式在晶界出现对材料的韧性产生负面影响，导致铜杆的机械性能下降、在后续加工中出现断裂现象；②由于氧化铜的存在会造成铜杆导电率降低；③加工后的铜产品在氢气中退火会产生气泡和针孔，影响表面质量；④产品表面有瑕疵后会降低耐高压性能。

随着产业技术的不断提升，国际及国内对无氧铜杆的要求不断的提升，尤其是对无氧铜杆的含氧量要求不断提高，目前，无氧铜脱氧提纯方法主要是通过木炭覆盖的扩散脱氧方法来减少活性氧含量，或在真空加热条件下将铜液内的氧气和杂质挥发掉。采用木炭覆盖的扩散脱氧方法，能够在一定程度上降低氧含量，但即使在覆盖工艺最佳状态下，氧含量仅能控制在20～50ppm，且氧含量不稳定，不能满足高品质无氧铜材料的需要。采用真空加热方式脱除氧气和杂质，生产条件的要求高，大大增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无氧铜杆生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无氧铜杆生产方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)对电解铜进行除杂除尘，再将所述电解铜在干燥炉内加热烘干；

2)将烘干的电解铜和干燥的除氧剂分批次加入熔化炉中进行熔化，熔化电压为交流380V，熔化温度为1140～1240℃，升温速率为10℃/min，将炉温升至1140～1240℃后保温至铜料熔化，在熔化炉的铜液上方注入保护气体氮气，在熔化的铜液表面覆盖一层阻止空气进入铜液的覆盖材料，同时通过设置在熔化炉内的石墨搅拌器进行搅拌，所述石墨搅拌器的搅拌速度为50～150r/min，搅拌时间为1～2h；

3)将在熔化炉中通过除氧剂脱氧后的铜液引入到保温炉，保温炉的温度保持在1140～1240℃，在保温炉的铜液上方注入保护气体氮气，熔化炉和保温炉通过过渡仓连通，在保温炉的铜液表面覆盖一层漂浮材料，通过设置在保温炉底端的吹管向铜液中通入含1％天然气的氮气，气源出口压力为0.5MPa，流量为0.8Nm³/h，通气时间为20～60min，通气完成后，静置5～15min即可进行拉铸作业；

4)采用上引法牵引拉铸机对铜液进行拉铸，拉铸前通过安装在石墨结晶器前端的材质为耐高温陶瓷的过滤器除去铜液中的残渣，再经过上引法石墨结晶器冷却，所引出的铜杆由双头绕杆机卷绕成盘，得到所述无氧铜杆。

作为本发明进一步的方案：步骤1)中，所述烘干温度为750℃。

作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述除氧剂由40～60重量份数的镧、20～40重量份数的氯化钙和10～30重量份数的氧化锂组成，电解铜和除氧剂的重量比为1200:1。