La varilla de cobre es la principal materia prima de la industria del cable, y hay dos métodos de producción principales: el método de fundición y laminación continua y el método de fundición continua ascendente. Existen muchos métodos de producción para la colada continua y laminación de varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno. Su característica es que después de que el metal se derrite en el horno de cuba, el líquido de cobre pasa a través del horno de retención, la tolva y la artesa, y entra en la cavidad del molde cerrada desde la tubería de vertido. La intensidad de enfriamiento se enfría para formar un tocho fundido y luego se enrolla en múltiples pasadas. La varilla de cobre con bajo contenido de oxígeno producida es una estructura trabajada en caliente. La estructura de fundición original se ha roto y el contenido de oxígeno generalmente está entre 200 y 400 ppm. Las varillas de cobre sin oxígeno se producen básicamente en China mediante el método de colada continua ascendente. Después de que el metal se derrite en un horno de inducción, el molde de grafito se utiliza para la colada continua ascendente y luego se lamina en frío o se trabaja en frío. La varilla de cobre libre de oxígeno producida es una estructura fundida con oxígeno. La cantidad es generalmente inferior a 20 ppm. Debido a los diferentes procesos de fabricación, existen grandes diferencias en muchos aspectos como la estructura organizativa, la distribución del contenido de oxígeno, la forma y distribución de las impurezas.
1. Rendimiento de dibujo
El rendimiento de estirado de las varillas de cobre está relacionado con muchos factores, como el contenido de impurezas, el contenido y la distribución de oxígeno y el control del proceso. El rendimiento de estirado de la varilla de cobre se analiza a partir de los aspectos anteriores.
1. La influencia del método de fusión en impurezas como S
La producción de varillas de cobre por colada y laminación continuas se realiza principalmente mediante la combustión de gas para fundir las varillas de cobre. Durante el proceso de combustión, a través de la oxidación y volatilización, algunas impurezas pueden reducirse hasta cierto punto en el líquido de cobre. Por lo tanto, el método de laminación y colada continua tiene requisitos relativamente altos para las materias primas. Inferior. La colada continua hacia arriba produce varillas de cobre sin oxígeno. Debido a que se funden mediante un horno eléctrico de inducción, el" patner green" y&"granos de cobre GG" en la superficie del cobre electrolítico se funden básicamente en el líquido de cobre. El S fundido tiene una gran influencia en la plasticidad de las varillas de cobre sin oxígeno, lo que aumentará la tasa de rotura del alambre.
2. La entrada de impurezas durante el proceso de fundición.
En el proceso de producción, el proceso de laminación y colada continua necesita transferir el líquido de cobre a través del horno de retención, la tolva y la artesa, que es relativamente fácil hacer que el material refractario se despegue. Durante el proceso de laminación, debe pasar a través de los rodillos, lo que hará que la plancha se caiga, lo que dañará las varillas de cobre. Provocar inclusiones externas. En el laminado en caliente, el enrollado de óxidos sobre y debajo de la piel afectará negativamente al estiramiento de la varilla hipóxica. El proceso de producción del método de colada continua ascendente es corto. El líquido de cobre se completa a través del flujo sumergido en el horno combinado, que tiene poco impacto en el material refractario. La cristalización se realiza en el molde de grafito, por lo que puede haber menos fuentes de contaminación e impurezas en el proceso. Hay menos oportunidades para ingresar.
O, S y P son elementos que pueden producir compuestos con cobre. En el cobre fundido, el oxígeno puede disolver parte de él, pero cuando el cobre se condensa, el oxígeno apenas se disuelve en el cobre. El oxígeno disuelto en estado fundido se precipita como un eutéctico de cobre=óxido cuproso y se distribuye en los límites de los granos. La aparición de eutéctico de óxido de cobre-cuproso reduce significativamente la plasticidad del cobre.
El azufre se puede disolver en el cobre en la masa fundida, pero su solubilidad se reduce casi a cero a temperatura ambiente. Aparece en forma de sulfuro cuproso en los límites de los granos, lo que reducirá significativamente la plasticidad del cobre.
3. La forma de distribución y la influencia del oxígeno en varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno y varillas de cobre sin oxígeno.
El contenido de oxígeno tiene un efecto significativo sobre la capacidad de estirado de las varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno. Cuando el contenido de oxígeno aumenta al valor óptimo, la tasa de rotura del alambre de la varilla de cobre es la más baja. Esto se debe a que el oxígeno actúa como depurador en el proceso de reacción con la mayoría de las impurezas. El oxígeno apropiado también es beneficioso para eliminar el hidrógeno del líquido de cobre, generar un desbordamiento de vapor de agua y reducir la formación de poros. El mejor contenido de oxígeno proporciona las mejores condiciones para el proceso de trefilado.
Distribución de óxido de varilla de cobre con bajo contenido de oxígeno: en la etapa inicial de solidificación en colada continua, la tasa de disipación de calor y el enfriamiento uniforme son los principales factores que determinan la distribución de óxido de varilla de cobre. El enfriamiento desigual provocará diferencias sustanciales en la estructura interna de la varilla de cobre, pero el procesamiento térmico posterior normalmente destruirá los cristales columnares, haciendo que las partículas de óxido cuproso sean más finas y uniformemente distribuidas. La situación típica causada por la agregación de partículas de óxido es el estallido central. Además de la influencia de la distribución de las partículas de óxido, las varillas de cobre con partículas de óxido más pequeñas muestran mejores características de trefilado y es probable que las partículas de Cu2O más grandes provoquen puntos de concentración de tensión y se rompan.
El contenido de oxígeno del cobre sin oxígeno excede el estándar, la varilla de cobre se vuelve quebradiza, la tasa de elongación disminuye, el puerto del patrón estirado aparece de color rojo oscuro y la estructura cristalina está suelta. Cuando el contenido de oxígeno supera las 8 ppm, el rendimiento del proceso empeora, lo que se manifiesta por la tasa extremadamente alta de interrupción de la varilla y rotura del alambre durante la fundición y el estiramiento. Esto se debe a que el oxígeno puede formar una fase frágil de óxido cuproso con el cobre, formando un eutéctico de óxido cuproso de cobre, que se distribuye en el límite en una estructura de red. Esta fase frágil tiene una alta dureza y se separará del cuerpo de cobre durante la deformación en frío, lo que dará como resultado una disminución de las propiedades mecánicas de la varilla de cobre y es probable que cause fracturas en el procesamiento posterior. El alto contenido de oxígeno también puede hacer que disminuya la conductividad de las varillas de cobre sin oxígeno. Por lo tanto, el proceso de colada continua ascendente y la calidad del producto deben controlarse estrictamente.
4. La influencia del hidrógeno
En la colada continua hacia arriba, el control del contenido de oxígeno es bajo y los efectos secundarios de los óxidos se reducen, pero la influencia del hidrógeno se convierte en un problema más significativo. Hay una reacción de equilibrio en la masa fundida después de la inhalación: H2O (g) = [O] +2 [H];
El gas y la porosidad se forman por la precipitación y acumulación de hidrógeno de la solución sobresaturada durante el proceso de cristalización. El hidrógeno precipitado antes de la cristalización puede reducir el óxido cuproso para generar burbujas de agua. Como la característica de la fundición hacia arriba es la cristalización del cobre líquido de arriba a abajo, la forma del líquido formado es similar a un cono. El gas precipitado antes de que cristalice el líquido de cobre se bloquea en la estructura solidificada durante el proceso de flotación y se forman poros en la varilla fundida durante la cristalización. Cuando el contenido de gas superior es pequeño, el hidrógeno precipitado existe en el límite del grano y forma escasez; cuando el contenido de gas es grande, se agrega en los poros. Por lo tanto, los poros y la escasez están formados por hidrógeno y vapor de agua.
El hidrógeno proviene de varios procesos en el proceso de producción cotizado, como el" patina" de la materia prima cobre electrolítico, material auxiliar carbón vegetal **, entorno climático ** y el cristalizador de grafito no se seca. Por lo tanto, la superficie del líquido de cobre en el horno de fusión debe cubrirse con carbón vegetal tostado, y el cobre electrolítico debe intentar eliminar la&"pátina GG",&"granos de cobre GG" y&"orejas GG", que es muy importante para mejorar la calidad de las varillas de cobre sin oxígeno.
En el proceso de laminación y colada continua, a menudo se utiliza un control adecuado del contenido de oxígeno para controlar el hidrógeno. Cu2O + H2=2Cu + H2O
Dado que el líquido de cobre cristaliza de abajo hacia arriba durante el proceso de fundición, el vapor de agua generado por el oxígeno y el hidrógeno en el líquido de cobre puede flotar y escapar fácilmente, y la mayor parte del hidrógeno en el líquido de cobre puede eliminarse eficazmente, lo que afecta la varilla de cobre más pequeña.
2. Calidad de la superficie
En el proceso de producción de alambre magnético y otros productos, también se requiere la calidad de la superficie de la varilla de cobre. La superficie del alambre de cobre debe estirarse sin rebabas, menos polvo de cobre y sin manchas de aceite. Y a través de la prueba de torsión para medir la calidad del polvo de cobre de la superficie y observar la recuperación de la varilla de cobre después de torcerse para determinar su calidad.
En el proceso de laminación y colada continua, desde la colada hasta la laminación, la temperatura es alta y está completamente expuesta al aire, de modo que se forma una capa gruesa de óxido en la superficie de la losa colada. Durante el proceso de laminación, a medida que giran los rodillos, las partículas de óxido entran en la superficie del alambre de cobre. Debido a que el óxido cuproso es un compuesto quebradizo de alto punto de fusión, para el óxido cuproso laminado en profundidad, cuando los agregados en forma de tira se estiran con el molde, se generarán rebabas en la superficie exterior de la varilla de cobre, lo que provocará problemas para los siguientes pintura.
La varilla de cobre sin oxígeno fabricada mediante el proceso de colada continua ascendente está completamente aislada del oxígeno debido a la colada y el enfriamiento, y no hay un proceso de laminación en caliente posterior. La superficie de la varilla de cobre no tiene óxidos enrollados en la superficie, y la calidad es mejor, y hay menos polvo de cobre después del estirado. Los problemas mencionados anteriormente rara vez existen.
Las varillas de cobre sin oxígeno también se dividen en equipos importados y equipos domésticos. Sin embargo, los productos importados no tienen ventajas obvias. La diferencia entre los productos de varilla de cobre no es muy grande. Siempre que las placas de cobre se seleccionen bien, el control de producción es relativamente estable y también se pueden utilizar equipos domésticos. La salida se puede estirar con varilla de cobre de 0,05. El equipo importado es generalmente equipo de Outokumpu finlandés, el mejor equipo doméstico debe ser el Depósito Naval de Shanghai, el tiempo de producción más largo, empresas militares, calidad confiable.
Hay dos tipos principales de equipos importados de varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno en el mundo. Uno es el equipo South Line en los Estados Unidos, el inglés es SOUTHWIRE, el fabricante nacional es Nanjing Huaxin, Jiangxi Copper, el otro es el equipo CONTIROD alemán y el fabricante nacional es Changzhou Jinyuan, Tianjin Great seamless.
Las varillas anaeróbicas e hipóxicas son fáciles de distinguir en términos de contenido de oxígeno. El cobre libre de oxígeno tiene un contenido de oxígeno de 10-20 PPM o menos, pero algunos fabricantes solo pueden hacerlo por debajo de 50 PPM. Las varillas de cobre hipóxicas son de 200 PPM. 400 PPM, el contenido de oxígeno de una buena varilla generalmente se controla a aproximadamente 250 PPM, la varilla anaeróbica generalmente adopta el método de estirado hacia arriba y la varilla con bajo contenido de oxígeno es de colada y laminación continuas. Los dos productos son varillas relativamente bajas en oxígeno para un rendimiento de alambre esmaltado. Es más adaptable, como flexibilidad, ángulo de rebote y rendimiento de bobinado. Sin embargo, la varilla con bajo contenido de oxígeno es relativamente más exigente para las condiciones de estirado, y la misma estira 0,2 filamentos. Si las condiciones de dibujo no son buenas, se pueden tirar de barras anaeróbicas ordinarias. Una buena varilla hipóxica se romperá, pero si se coloca en una buena condición de extensión del cable, la misma varilla, la varilla hipóxica se puede tirar a doble cero, mientras que la varilla anaeróbica ordinaria solo puede estirarse a 0,1 como máximo. Por supuesto, los productos más delgados como Double Zero Two tienen que depender de varillas de cobre sin oxígeno importadas. En la actualidad, algunas empresas intentan utilizar métodos de desollado para tratar las varillas hipóxicas para estirar 0,03 líneas. Pero no estoy muy seguro de este aspecto. claro.
Varilla de cobre con poco oxígeno
Los cables de audio generalmente prefieren usar varillas sin oxígeno. Esto está relacionado con el hecho de que las barras libres de oxígeno son de cobre monocristalino y las barras de bajo oxígeno son de cobre policristalino.
Las varillas de cobre con poco oxígeno y las varillas de cobre sin oxígeno tienen sus propias características debido a las diferencias en los métodos de fabricación.
1. Con respecto a la inhalación y eliminación de oxígeno y su existencia
El contenido de oxígeno del cátodo de cobre en la producción de varillas de cobre es generalmente de 10 a 50 ppm, y la solubilidad sólida del oxígeno en el cobre a temperatura ambiente es de aproximadamente 2 ppm. El contenido de oxígeno de las varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno es generalmente de 200 (175) -400 (450) ppm, por lo que el oxígeno se inhala en el estado líquido del cobre, mientras que el método de extracción con varillas de cobre sin oxígeno es lo opuesto. El oxígeno está en cobre líquido. Después de ser mantenido durante mucho tiempo, se reduce y se elimina. Por lo general, el contenido de oxígeno de esta varilla está por debajo de 10-50ppm, y el más bajo puede alcanzar 1-2ppm. Desde el punto de vista organizativo, el oxígeno en el cobre con bajo contenido de oxígeno se encuentra en el estado de óxido de cobre. Existen cerca del límite del grano, que se puede decir que es común para las barras de cobre con bajo contenido de oxígeno, pero raro para las barras de cobre sin oxígeno. La presencia de óxido de cobre en el límite de grano en forma de inclusiones tiene un impacto negativo en la tenacidad del material. El oxígeno en el cobre sin oxígeno es muy bajo, por lo que la estructura de este cobre es una estructura uniforme de una sola fase que es beneficiosa para la tenacidad. La porosidad en las barras de cobre sin oxígeno es poco común, pero es un defecto común en las barras de cobre con bajo contenido de oxígeno.
En segundo lugar, la diferencia entre la organización de laminación en caliente y la organización de fundición.
La varilla de cobre con bajo contenido de oxígeno se lamina en caliente, por lo que su estructura se trabaja en caliente. La estructura de fundición original se ha roto y recristalizado cuando se forma la varilla de 8 mm. La varilla de cobre libre de oxígeno es una estructura fundida con granos gruesos. Esta es la razón inherente por la cual el cobre libre de oxígeno tiene una temperatura de recristalización más alta y requiere una temperatura de recocido más alta. Esto se debe a que la recristalización se produce cerca del límite del grano. La varilla de cobre libre de oxígeno tiene granos gruesos y el tamaño del grano puede incluso alcanzar varios milímetros, por lo que hay pocos límites de grano. Incluso si se deforma al dibujar, los límites de grano son relativamente bajos. Todavía hay menos varillas de cobre con oxígeno, por lo que se requiere un mayor poder de recocido. El requisito para el recocido exitoso del cobre libre de oxígeno es: el primer recocido del alambre estirado de la varilla pero aún sin estructura fundida, el poder de recocido debe ser un 10-15% más alto que el del cobre bajo en oxígeno en la misma situación. Después de continuar dibujando, se debe dejar un margen suficiente para el poder de recocido en las etapas posteriores y se deben implementar diferentes procesos de recocido para cobre con bajo contenido de oxígeno y cobre sin oxígeno para garantizar la flexibilidad de los productos y alambres terminados.
3. La diferencia entre inclusiones, fluctuaciones del contenido de oxígeno, óxidos superficiales y posibles defectos de laminación en caliente.
La capacidad de estiramiento de las varillas de cobre sin oxígeno es superior a la de las varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno en todos los diámetros de alambre. Además de las razones organizativas mencionadas anteriormente, las varillas de cobre sin oxígeno tienen menos inclusiones, un contenido de oxígeno estable y ningún defecto que pueda ser causado por el laminado en caliente. El espesor del óxido de la superficie de la varilla puede alcanzar ≤ 15A. En el proceso de producción de laminado y fundición continua, si el proceso es inestable y el control de oxígeno no es estricto, el contenido de oxígeno inestable afectará directamente el rendimiento de la varilla. Si el óxido superficial de la varilla se puede compensar en la limpieza continua del proceso posterior, pero lo más problemático es que existen bastantes óxidos" debajo de la piel" ;, lo que tiene un efecto más directo en la rotura del cable, por lo que se estira el cable fino. En el caso de los alambres ultrafinos, para reducir la desconexión, a veces el último recurso se toma en el pelado de la varilla de cobre, o incluso el motivo del pelado secundario, es eliminar el óxido subcutáneo.
En cuarto lugar, existe una diferencia en la tenacidad de las varillas de cobre con bajo contenido de oxígeno y las varillas de cobre sin oxígeno.
Ambos se pueden tirar a 0.015 mm, pero el cobre libre de oxígeno a baja temperatura en el cable superconductor de baja temperatura tiene solo 0.001 mm entre los filamentos.
5. Existe una diferencia entre las materias primas de la fabricación de varillas y la economía de la fabricación de hilos.
La fabricación de varillas de cobre sin oxígeno requiere materias primas de alta calidad. Generalmente, al estirar un alambre de cobre con un diámetro de> 1 mm, las ventajas de una varilla de cobre con bajo contenido de oxígeno son más obvias, y una varilla de cobre sin oxígeno es más ventajosa que estirar un alambre de cobre con un diámetro de< ; 0,5 mm.
6. El proceso de fabricación de alambre de la varilla de cobre con bajo contenido de oxígeno es diferente al de la varilla de cobre sin oxígeno.
El proceso de fabricación de alambre de la varilla de cobre con bajo contenido de oxígeno no se puede copiar al proceso de fabricación de alambre de la varilla de cobre sin oxígeno, al menos el proceso de recocido de los dos es diferente. Debido a que la flexibilidad del alambre se ve profundamente afectada por la composición del material y el proceso de fabricación de varillas, fabricación de alambre y recocido, no se puede decir simplemente que el cobre con bajo contenido de oxígeno o el cobre sin oxígeno sea suave y duro. (
