Skillnaden mellan prestanda för kopparstav med låg syrehalt och syrefri kopparstav
Kopparstång är kabelindustrins huvudsakliga råvara. Det finns två huvudsakliga produktionsmetoder: stränggjutning och valsning och stränggjutning uppåt. Det finns många metoder för att tillverka kopparstavar med låg syrehalt genom stränggjutning och valsning. Kännetecknen är att efter det att metallen har smält i den vertikala ugnen, passerar kopparvätskan genom isoleringsugnen, rännan och tapplådan och kommer in i det slutna formhålrummet från gjutröret. Den kyls med en stor kylintensitet för att bilda ett gjutet ämne och rullas sedan flera gånger. Den syrefattiga kopparstaven som produceras är en varmbearbetad struktur. Den ursprungliga gjutstrukturen har brutits och syrehalten är i allmänhet mellan 200 och 400 ppm. Syrefria kopparstavar tillverkas i princip alla i Kina genom kontinuerlig gjutning uppåt. Efter att metallen smälts i induktionsugnen gjuts den genom en grafitform och kallvalsas eller kallbearbetas sedan. Den syrefria kopparstaven som produceras är en gjutstruktur med en syrehalt i allmänhet under 20 ppm. På grund av olika tillverkningsprocesser finns det stora skillnader i många aspekter som organisationsstruktur, syrehaltsfördelning, föroreningsform och distribution.
1. Ritprestanda
Dragprestanda för kopparstavar är relaterad till många faktorer, såsom föroreningshalt, syrehalt och distribution, processkontroll, etc. Dragprestanda för kopparstavar analyseras utifrån ovanstående aspekter.
1. Smältmetodens inverkan på föroreningar som S
Den kontinuerliga gjutningen och valsningen av kopparstavar smälter huvudsakligen kopparstavarna genom gasförbränning. Under förbränningsprocessen kan vissa föroreningar reduceras till viss del genom oxidation och förångning. Därför har stränggjutnings- och valsningsmetoden relativt låga krav på råmaterial. Vid tillverkning av syrefria kopparstavar, eftersom induktionsugnen används för smältning, smälts "patina" och "kopparbönor" på ytan av elektrolytisk koppar i princip till kopparvätskan. Bland dem har det smälta S ett stort inflytande på plasticiteten hos syrefria kopparstavar och kommer att öka tråddragningsbrotthastigheten.
2. Införande av föroreningar under gjutning
Under produktionsprocessen måste den kontinuerliga gjutningen och valsningen överföra kopparvätska genom isoleringsugnen, rännan och tapplådan, vilket är relativt lätt att orsaka avskalning av eldfasta material. Under rullningsprocessen måste den passera genom rullen, vilket gör att järnet faller av, vilket kommer att orsaka externa inneslutningar i kopparstången. Valsningen av oxider på och under huden under varmvalsning kommer att ha en negativ effekt på tråddragningen av syrefattiga stavar. Produktionsprocessen för den uppåtgående kontinuerliga gjutmetoden är relativt kort. Kopparvätskan kompletteras av det nedsänkta flödet i fogugnen, vilket har liten inverkan på det eldfasta materialet. Kristalliseringen utförs i grafitformen, så det finns färre föroreningskällor som kan genereras i processen och färre möjligheter för föroreningar att komma in.
O, S och P är grundämnen som producerar föreningar med koppar. I smält koppar kan syre delvis lösas upp, men när koppar kondenserar är syre nästan olösligt i koppar. Det lösta syret i smält tillstånd fälls ut som koppar=kopparoxid-eutektikum och fördelas vid korngränserna. Uppkomsten av koppar-koppar(II)oxid-eutektikum minskar avsevärt kopparns plasticitet.
Svavel kan lösas i smält koppar, men vid rumstemperatur är dess löslighet nästan reducerad till noll. Det uppträder vid korngränserna i form av kopparsulfid, vilket avsevärt minskar kopparns plasticitet.
3. Fördelningsform och påverkan av syre i kopparstavar med låg syrehalt och syrefria kopparstavar
Syrehalten har en betydande effekt på tråddragningsprestandan hos kopparstavar med låg syrehalt. När syrehalten ökar till det optimala värdet är kopparstångens trådbrottshastighet som lägst. Detta beror på att syre fungerar som en renare i processen att reagera med de flesta föroreningar. Måttligt syre bidrar också till att avlägsna väte från kopparvätskan, generera vattenånga överflöde och minska bildandet av porer. Den optimala syrehalten ger de bästa förutsättningarna för tråddragningsprocessen.
Fördelning av kopparstavoxider med låg syrehalt: I det inledande stadiet av stelning vid stränggjutning är värmeavledningshastigheten och jämn kylning de viktigaste faktorerna som bestämmer fördelningen av kopparstavoxider. Ojämn kylning kommer att orsaka väsentliga skillnader i kopparstavens inre struktur, men vid efterföljande varmbearbetning kommer de kolumnformade kristallerna vanligtvis att förstöras, vilket gör kopparoxidpartiklarna fina och jämnt fördelade. Den typiska situationen som orsakas av aggregering av oxidpartiklar är central sprängning. Förutom påverkan av oxidpartikelfördelningen visar kopparstavar med mindre oxidpartiklar bättre tråddragningsegenskaper, och större Cu2O-partiklar är benägna att orsaka stresskoncentrationspunkter och brott.
Syrehalten i syrefri koppar överstiger standarden, kopparstaven blir spröd, töjningen minskar, sträckmönsterporten ser mörkröd ut och den kristallina strukturen är lös. När syrehalten överstiger 8ppm försämras processprestandan, vilket manifesteras som en signifikant ökning av hastigheten för trasiga stavar och trådar under gjutning och sträckning. Detta beror på att syre kan reagera med koppar för att bilda en spröd fas av kopparoxid, vilket bildar en koppar-kopparoxid-eutektikum, som är fördelad i gränsen med en nätverksstruktur. Denna spröda fas har hög hårdhet och kommer att separeras från kopparkroppen under kall deformation, vilket resulterar i en minskning av de mekaniska egenskaperna hos kopparstaven och lätt brott vid efterföljande bearbetning. Högt syreinnehåll kan också leda till en minskning av ledningsförmågan hos syrefria kopparstavar. Därför måste den uppåtgående kontinuerliga gjutningsprocessen och produktkvaliteten kontrolleras strikt.
4. Effekt av väte
Vid uppåtgående stränggjutning kontrolleras syrehalten på en låg nivå, och biverkningarna av oxider reduceras kraftigt, men effekten av vätgas blir ett mer betydande problem. Efter sugning sker en jämviktsreaktion i smältan: H2O(g)=[O]+2[H];
Gas och löshet bildas genom utfällning och aggregation av väte från den övermättade lösningen under kristallisationsprocessen. Vätet som fälls ut före kristallisation kan reducera koppar(II)oxid för att generera vattenbubblor. Eftersom kännetecknet för uppåtgjutning är kristallisation av kopparvätska från topp till botten, är formen på den bildade vätskan ungefär konisk. Gasen som frigörs innan kopparvätskan kristalliserar blockeras i stelningsstrukturen under flytningsprocessen, och porer bildas i gjutstaven under kristalliseringen. När gasinnehållet i det uppåtriktade blyet är litet, finns det frigjorda vätet vid korngränsen och bildar löshet; när gashalten är hög samlas den i porer. Därför bildas porer och löshet av både väte och vattenånga.
Väte kommer från olika processlänkar i den uppåtgående blyproduktionsprocessen, såsom "patina" av råvaran elektrolytisk koppar, hjälpmaterialet träkol**, klimatmiljön**, och grafitkristallisatorn torkas inte. Därför bör ytan på kopparvätskan i smältugnen täckas med bakat kol, och den elektrolytiska kopparn bör försöka ta bort "patina", "kopparbönor" och "öron", vilket är mycket viktigt för att förbättra kvaliteten på syrefria kopparstavar.
I den kontinuerliga gjutnings- och valsningsprocessen används ofta måttlig kontroll av syrehalten för att kontrollera väte. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Eftersom kopparvätskan kristalliseras från botten till toppen under gjutningsprocessen, kan vattenångan som genereras av syre och väte i kopparvätskan lätt flyta upp och rinna iväg, och det mesta av vätet i kopparvätskan kan effektivt avlägsnas, så påverkan på kopparstaven är liten.
