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上引法连铸的工艺与设备 一翟二诫 【摘要1本文介绍了上引法连铸机的工艺特点及装备，为进一步开拓市场，增强国产 上引法设备在国际贸易中的竞争力，不断改进上引法的工艺装备是十分必要 的。同时，此举也可以进一步开拓上引法在其它工业领域的应用。 f生■翊) 上引法连铸感应炉连铸机结晶器异型铜材 一、概述 随着电气工业的蓬勃发展，对电线电缆制品的质量要求也随之提高，需要使用更 多的杂质含量少，台氧量低的高纯钢，高纯铜的特点在于高导电率、高密度、极优的鲤 性和良好的抗疲劳强度。目前世界上普遍采用的生产高纯铜的方法有铜的连铸连轧法 (Continuousand Casting 上引法与连铸连轧和浸涂法相比，其特点是： 1．由于拉轧工艺与铸造工艺不是连续的，拉轧是在常温下进行的，不需气体保护， 铜材也不会被氧化。因此设备投资小，厂房布置也灵活。 2．单机产量变化范围大，年产量可以从几百吨到几万吨，可供不同规模的厂家选 用不同型号的上引机组。此外，由于连铸机是多头的，可以很容易地通过改变铸造规格 (铸杆直径)，来改变单位时间的生产量，因此其产量可视原材料的供应情况和产品的 需求情况来决定，便于组织生产，节约能源。 3．只需更换结晶器和改变石墨模的形状，即可生产铜管，铜排等异型钢材，并可 在同一机器上生产不同规格、品种的铜材，灵活机动，这可说是上引法的最大特点了。 4．如果采用分体炉，即熔化和保温在二个感应炉中进行，则就比较容易实现用上 引法生产合金铜材。 ．188。 二、工艺原理 上引法连铸铜杆的基本特点是“无氧”，即氧含羹在lOppm以下，在电解铜熔化． 钢液转移，结晶成型的整个工艺过程中，采用木碳还源和鳞片石墨覆盖、隔氧等措施。 高温下与其作用，可以脱氧，使其氧含量小于lOppm．反应方程式如下： 片石墨的隔氧作用，使铜液在熔化腔向保温腔的转移及结晶过程中．铜液不再被氧化。 三、设备简介 电解钢经剪切(或整块)，用人工(或机械)加人工频感应熔化炉(或连体炉的熔 化部分)，熔化是在术碳覆盖保护下进行的，熔融的钢液经过一段时问的静止还原脱氧 并达到一定的温度后，通过有CO气体保护的流槽(或连体炉的溢流口)经过渡腔(铜 液在此进一步还原脱氧、清除渣质)，进而平稳地靖￡人保温炉(或连体炉的保温腔)，铜 液的温度由热电偶测量，温度值由仪表显示。炉子输入功率可以根据设定的温度自动调 节，也可根据铜液的实际温度电动调节，以控制铜液的温度在一定的范围内。 连铸机固定于保温炉的上方，有6头、8头、多至20多头等多种形式，分两排各 自固定在连铸机的两侧，每根铸杆有上、下两对辊轮间歇向上牵引、辊轮由一台(或多 台)直流电动机(或步进电机或伺服电机)驱动，每根结晶器可单独装拆而不影响其他 结晶器的正常工作。根据保温炉内铜液液位的高低，连铸机可上、下自行运动，以保证 结晶器和保温炉内钢液液位相对位置恒定。每根铸秆都有一控制器和挠杆机，铸杆经导 轮装置从连铸机引到控制器和挠杆成豳，成圈完毕后把铸杆剪断，并把成圈铸杆吊运走， 供下道工序加工。 四、新型上引连铸设备的特点 上海电缆研究所从1978年研究试制上引法至今已有25个年头了。上引法的炉、 连铸机和挠杆机在这25年中都有了很多改进，以进一步开拓市场，增强国产上引法在 国际贸易中的竞争力。 1．工频感应电炉是连铸机的基本设备 要生产高质量的无氧铜杆，首先要提供高质量的无氧铜熔液，工频有芯感应炉可 以满足这个要求。 新型的上引法用工频感应电炉有以下几个特点： ．189． (1)把熔化炉膛设计成长方形，可以整块电解钢加料而不增加炉膛的散热面积。 (2)用连体炉取代了分体炉，不但可以减少铜液在从熔化炉到保温炉转移过程 中的氧化和温度及液位的波动，而且省掉了分体炉必须的煤气发生炉，从而减少了投资 和运行成本。 (3)在熔化腔和保温腔之间增设一个过渡腔，铜液从熔化腔经过渡腔流入保温 腔时避免直接流人，这不仅有利于温度和液位的平稳，而且在过渡腔内使铜液得到更充 分的还原，同时可以比较容易在过渡腔内清除渣质。有．了‘过渡腔以后，使铜液的温度稳 定均匀，液位平稳，铜液清洁，从而使铜杆