專利名稱：一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法。
背景技術(shù)：
銅是一種重要的有色金屬，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。隨著科技水平的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)︺~的純度都提出了越來(lái)越高的要求。無(wú)氧銅桿是不含氧也不含任何脫氧劑殘留物的純銅，廣泛用于制造電氣線纜?，F(xiàn)有的無(wú)氧銅桿制造方法為上引法，用這種方法生產(chǎn)的無(wú)氧銅桿質(zhì)量穩(wěn)定。但是上引法工頻爐沒(méi)有精煉程序，不能冶煉廢銅線和原料紫雜銅。上引法對(duì)原料銅的要求很高，而且上引法的生產(chǎn)效率比較低，要想大量生產(chǎn)需要投入多套生產(chǎn)設(shè)備。申請(qǐng)?zhí)枴?00810023701.1”的發(fā)明專利“一種高純銅及低氧光亮銅桿的生產(chǎn)方法”公開(kāi)了一種高純銅的生產(chǎn)方法和低氧光亮銅桿的生產(chǎn)方。其方法主要包括廢銅熔化，精煉去除金屬雜質(zhì)，插木還原三個(gè)步驟，最終得到高純銅和低氧光亮銅桿。插木還原會(huì)用到大量樹(shù)木，但是當(dāng)代社會(huì)森林覆蓋率越來(lái)越低，人們面臨著極大的環(huán)境壓力，上述方法已經(jīng)背離了可持續(xù)發(fā)展的基本方針，將會(huì)被逐漸淘汰。另外，插木還原還存在成本高，體力勞動(dòng)量大和勞動(dòng)條件惡劣等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有無(wú)氧銅桿制造方法不能以再生銅為原料，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，破壞環(huán)境，體力勞動(dòng)量大和勞動(dòng)條件惡劣的不足，提供一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，包括以下步驟:
A.將再生銅投爐，加熱熔化；
B.精煉,去除金屬雜質(zhì)；
C.天然氣還原，得到純銅；
D.加入稀土和復(fù)合脫氧劑后出銅；
E.澆鑄，經(jīng)連鑄連軋得到無(wú)氧銅桿。本發(fā)明采用再生銅為原料，經(jīng)過(guò)精煉去除金屬雜質(zhì)，再對(duì)精煉過(guò)程中產(chǎn)生的Cu2O進(jìn)行還原得到純銅，最后通過(guò)連鑄連軋得到無(wú)氧銅桿。本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)的上引法，能夠利用容易獲得的再生銅作為生產(chǎn)原料，而且一次能夠處理大量再生銅，克服了上引法不能以再生銅為原料,生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)效率低的不足。另外，本發(fā)明相對(duì)于申請(qǐng)?zhí)枴?00810023701.1”的發(fā)明專利，采用天然氣還原替代插木還原，更加環(huán)保，成本更低，而且體力勞動(dòng)量小，克服了插木還原勞動(dòng)條件惡劣的缺陷。作為本發(fā)明的第一種優(yōu)化方案，為了使再生銅的熔化過(guò)程加快，在上述方案的基礎(chǔ)上，在所述步驟A中，將爐溫提升至1300°C后，將再生銅投爐，在投爐過(guò)程中爐溫保持Iioo0C 1150°c，投爐完成后，將爐溫提升至1230°c，使再生銅熔化，再生銅熔化時(shí)，風(fēng)量燃料體積比保持為6:4。作為本發(fā)明的第二種優(yōu)化方案，為了盡可能多的去除銅水中的金屬雜質(zhì)，在上述方案的基礎(chǔ)上，在所述步驟B中，向爐內(nèi)加入低硫焦炭進(jìn)行第一次精煉后除渣，然后向爐內(nèi)加入石英、磷銅或氧化硼進(jìn)行第二次精煉后除渣，最后向爐內(nèi)加入石灰和/或蘇打，或者石灰和/或蘇打、Fe2O3和石英進(jìn)行第三次精煉后除渣。第一次精煉主要用于去除銅水中的鋅。鋅的沸點(diǎn)為906 °C，在精煉時(shí)，大部分鋅在熔化階段即以金屬形態(tài)揮發(fā)，而后被爐氣中的氧氧化成ZnO隨爐氣排出，并在收塵系統(tǒng)中收集下來(lái)，其余的鋅在氧化初期被氧化成ZnO，并形成硅酸鋅(2Zn0.SiO2)和鐵酸鋅(Zn0.Fe2O3)進(jìn)入爐渣。當(dāng)精煉含鋅量較高的再生銅時(shí)，為了防止大量鋅無(wú)法及時(shí)蒸發(fā)，在銅水表面上覆蓋一層低硫焦炭，使使氧化鋅還原成金屬鋅而揮發(fā)，以免生成氧化鋅結(jié)殼妨礙蒸鋅過(guò)程的進(jìn)行。另外，為了加速鋅的蒸發(fā)，還可以將爐溫保持在1300°C 1350 °C。第二次精煉主要用于去除銅水中的鉛。向銅水中加入石英，使PbO和SiO2作用，產(chǎn)出硅酸鉛進(jìn)入爐渣，從而將銅水中的鉛去除。但是用石英造渣除鉛方法耗時(shí)長(zhǎng)，銅入渣損失大，為了改進(jìn)除鉛效果，克服該法缺點(diǎn)，可改加磷銅，使鉛以磷酸鹽形態(tài)除去。也可以改加氧化硼，使鉛呈硼酸鉛形態(tài)脫去。第三次精煉主要用于去除銅水中的錫、鎳和砷。錫與銅水互溶，錫氧化生成氧化亞錫(SnO )和二氧化錫(SnO2 )，SnO呈弱堿性，在第二次精煉時(shí)能與SiO2造渣，還能部分揮發(fā)。SnO2呈弱酸性，且溶于銅液中，這時(shí)需加入堿性溶劑蘇打和/或石灰使其造渣，生成不熔于銅液的錫酸鈉(Na20.SnO2 )或錫酸鈣(Ca0.SnO2 )。發(fā)明人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入由30%石灰和70%蘇打組成的混合熔劑，可使銅中含錫量從0.029%降到0.002%。為了加快造渣速度，還可以使用Fe2O3與和SiO2各占50%的混合物使錫的含量很快下降至0.005%。

鎳在銅水中會(huì)生成NiO分布于銅水和爐渣之間，能夠除去。砷與銅在液態(tài)時(shí)互溶，砷在銅水中能氧化成易揮發(fā)的As2O3,從而隨爐氣排走,但也有少量砷氧化成As2O5,并生成砷酸銅(Cu20.XAs2O5 ),溶于銅液中，當(dāng)銅液中有鎳存在時(shí),砷還能與銅、鎳一起生成鎳云母，此時(shí)，加入的堿性溶劑蘇打和/或石灰能夠使鎳云母分解，從而除去鎳和砷。進(jìn)一步的，發(fā)明人為了能夠更加精確地去除金屬雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，確定在添加物的加入量，在所述步驟B中，低硫焦炭與再生銅的重量比為2:1000，石英、磷銅或氧化硼與再生銅的重量比為1.5:1000，石灰和/或蘇打，或者石灰和/或蘇打、Fe2O3和石英與再生銅的重量比為1:1000。采用上述比例加入添加物，能夠得到最好的除雜效果。進(jìn)一步的，述步驟B中，精煉期間向銅水內(nèi)鼓風(fēng)，鼓風(fēng)壓力為0.3、.5Mpa，并保持爐溫1200°C 1250°C，銅水溫度1150°C 1170°C。為了更迅速、徹底地除去銅液中的雜質(zhì)，應(yīng)力求強(qiáng)化氧化過(guò)程，使Cu2O在銅液中的濃度達(dá)到飽和狀態(tài)，因此在精煉過(guò)程中，向銅水中鼓風(fēng)。Cu2O的溶解度隨溫度升高而升高,但是如果溫度過(guò)高的話,會(huì)過(guò)度氧化,使還原過(guò)程增長(zhǎng)，同時(shí)要消耗更多的還原劑。為了避免過(guò)度氧化，將銅水溫度控制在銅水溫度1150。。 1170°C之間。作為本發(fā)明的第三種優(yōu)化方案，在上述方案的基礎(chǔ)上，所述步驟D中，所述稀土為獨(dú)居石，所述復(fù)合脫氧劑為至少包括氧化鋰、磷灰石、磷銅和螢石的混合物，稀土與再生銅的重量比為1:1000，復(fù)合脫氧劑與再生銅的重量比為1:1000。本步驟主要用于除去銅水中的氧，添加稀土可顯著改善銅的工藝性能，尤其是加入量為0.1%時(shí)，銅的力學(xué)性能與工藝性能有限制改善。作為本發(fā)明的第四種優(yōu)化方案，在上述方案的基礎(chǔ)上，所述步驟D中，出銅時(shí)，在銅水表面覆蓋木炭，木炭與再生銅的重量比為3:1000。木炭在出銅時(shí)可隔離銅水與空氣中的氧，防止銅水被氧化，避免了出銅時(shí)銅水被氧化導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低的問(wèn)題。作為本發(fā)明的第五種優(yōu)化方案，所述步驟E中，通過(guò)連鑄得到的鑄坯的橫截面積為2400mnT2600mm2。傳統(tǒng)工藝的鑄坯的橫截面積為1800 mm2或2350 mm2，其組織不夠密實(shí)，晶粒粗大，導(dǎo)致產(chǎn)品的機(jī)械性能低下。相對(duì)于傳統(tǒng)工藝，增大了鑄坯斷面積，使成品無(wú)氧銅桿金屬的壓縮比增大，組織密實(shí)、晶粒細(xì)化，機(jī)械性能得到顯著改善。將澆鑄溫度控制在1120°C 1140°C，能使鑄坯組織形成均勻的柱狀晶，提高了鑄坯的機(jī)械性能。作為本發(fā)明的第六種優(yōu)化方案，在上述方案的基礎(chǔ)上，所述步驟E中，在連軋后對(duì)銅桿進(jìn)行清洗，清洗液為酒精與軟水的混合液，PH值為8.5 10，酒精質(zhì)量濃度為6%。本步驟主要用于除去銅桿表面的氧化層，使銅桿的質(zhì)量進(jìn)一步提高。采用上述清洗液，能夠在不損傷銅桿的前提下，徹底去除銅桿表面的氧化層，清洗效果好。作為本發(fā)明的第七種優(yōu)化方案，在上述方案的基礎(chǔ)上，所述步驟C中，將天然氣與空氣、氮?dú)饣蛩魵庵兄辽僖环N混合后，增壓到0.0039Mpa^0.0049Mpa后，通過(guò)供氣管插入銅水中進(jìn)行還原，還原時(shí)間廣2小時(shí)。傳統(tǒng)的天然氣還原方式是直接將天然氣通入銅水中，甲烷將分解放出大量氫氣，在反應(yīng)的后期，氫氣將被銅水吸收，惡化產(chǎn)品質(zhì)量。而且，將天然氣通入銅水后，只有小部分天然氣與銅接觸，大部分天然氣將溢出，不但天然氣的利用率低，污染環(huán)境，還使還原質(zhì)量降低。本方案將天然氣與空氣混合后，降低了天然氣濃度，降低了天然氣的溢出量，提高了天然氣利用率，避免了天然氣污染環(huán)境的問(wèn)題。將天然氣與氮?dú)饣旌虾?，可以避免空氣中的氧氣?duì)銅水進(jìn)一步氧化，提高了還原效率。將天然氣與水蒸氣混合，水蒸氣可以提高天然氣的動(dòng)力學(xué)性能，使天然氣更加充分地與銅水接觸，提高天然氣利用率，提高還原效率。綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:
1.本發(fā)明相對(duì)于傳統(tǒng)的上引法，能夠利用容易獲得的再生銅作為生產(chǎn)原料，而且一次能夠處理大量再生銅，克服了上引法能以再生銅為原料，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低的不足；采用天然氣還原替代插木還原，更加環(huán)保，成本更低，而且體力勞動(dòng)量小，克服了插木還原勞動(dòng)條件惡劣的缺陷；
2.將爐溫提升至130(TC后，將再生銅投爐，在投爐過(guò)程中爐溫保持1100°C 1150°C，投爐完成后，將爐溫提升至1230°C，使再生銅熔化，加快了再生銅的熔化過(guò)程，縮短了時(shí)間，提高了工作效率；
3.進(jìn)行三次精煉，能夠最大程度上去除金屬雜質(zhì)，除雜效果好；
4.控制稀土和復(fù)合脫氧劑的加入量，使銅的力學(xué)性能與工藝性能有限制改善；
5.出銅時(shí)，在銅水表面覆蓋木炭，木炭在出銅時(shí)可隔離銅水與空氣中的氧，防止銅水被氧化，避免了出銅時(shí)銅水被氧化導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低的問(wèn)題； 6.增大了鑄坯斷面積，使成品無(wú)氧銅桿金屬的壓縮比增大，組織密實(shí)、晶粒細(xì)化，機(jī)械性能得到顯著改善，將澆鑄溫度控制在1120°C 1140°C，能使鑄坯組織形成均勻的柱狀晶，提聞了鑄還的機(jī)械性能；
7.對(duì)銅桿進(jìn)行清洗，除去銅桿表面的氧化層，使銅桿的質(zhì)量進(jìn)一步提高。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯而易見(jiàn)的，下面所述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明實(shí)施例中的一部分，而不是全部?；诒景l(fā)明記載的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下得到的其它所有實(shí)施例，均在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。實(shí)施例1:
一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，包括以下步驟:
A.將再生銅投爐，加熱熔化；
B.精煉,去除金屬雜質(zhì)；
C.天然氣還原，得到純銅；
D.加入稀土和復(fù)合脫氧劑后出銅；
E.澆鑄，經(jīng)連鑄連軋得到無(wú)氧銅桿。本實(shí)施例主要提供一種采用天然氣還原替代插木還原進(jìn)行再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，主要解決傳統(tǒng)的上 引法，不能以再生銅為原料，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低的問(wèn)題，以及克服插木還原破壞環(huán)境，成本高，體力勞動(dòng)量大，勞動(dòng)條件惡劣的缺陷。

其中，步驟A，步驟B，步驟C和步驟D均可采用現(xiàn)有的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，也可以用其它新的技術(shù)方案替代。實(shí)施例2:
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)步驟A進(jìn)行了優(yōu)化，將爐溫提升至130(TC后，將再生銅投爐，在投爐過(guò)程中爐溫保持110(TC 1150°C，投爐完成后，將爐溫提升至1230°C，使再生銅熔化，再生銅熔化時(shí)，風(fēng)量燃料體積比保持為6:4，使再生銅的熔化過(guò)程加快。實(shí)施例3:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)步驟B進(jìn)行了優(yōu)化，向爐內(nèi)加入低硫焦炭進(jìn)行第一次精煉后除渣，然后向爐內(nèi)加入石英、磷銅或氧化硼進(jìn)行第二次精煉后除渣，最后向爐內(nèi)加入石灰和/或蘇打，或者石灰和/或蘇打、Fe2O3和石英進(jìn)行第三次精煉后除渣。采用三次出渣，能夠盡可能多的去除銅水中的金屬雜質(zhì)。第一次精煉主要用于去除銅水中的鋅。鋅的沸點(diǎn)為906 °C，在精煉時(shí)，大部分鋅在熔化階段即以金屬形態(tài)揮發(fā)，而后被爐氣中的氧氧化成ZnO隨爐氣排出，并在收塵系統(tǒng)中收集下來(lái)，其余的鋅在氧化初期被氧化成ZnO，并形成硅酸鋅(2Zn0.SiO2)和鐵酸鋅(Zn0.Fe2O3)進(jìn)入爐渣。當(dāng)精煉含鋅量較高的再生銅時(shí)，為了防止大量鋅無(wú)法及時(shí)蒸發(fā)，在銅水表面上覆蓋一層低硫焦炭，使使氧化鋅還原成金屬鋅而揮發(fā)，以免生成氧化鋅結(jié)殼妨礙蒸鋅過(guò)程的進(jìn)行。另外，為了加速鋅的蒸發(fā)，還可以將爐溫保持在1300°C 1350 °C。第二次精煉主要用于去除銅水中的鉛。向銅水中加入石英，使PbO和SiO2作用，產(chǎn)出硅酸鉛進(jìn)入爐渣，從而將銅水中的鉛去除。但是用石英造渣除鉛方法耗時(shí)長(zhǎng)，銅入渣損失大，為了改進(jìn)除鉛效果，克服該法缺點(diǎn)，可改加磷銅，使鉛以磷酸鹽形態(tài)除去。也可以改加氧化硼，使鉛呈硼酸鉛形態(tài)脫去。
第三次精煉主要用于去除銅水中的錫、鎳和砷。錫與銅水互溶，錫氧化生成氧化亞錫(SnO )和二氧化錫(SnO2 )，SnO呈弱堿性，在第二次精煉時(shí)能與SiO2造渣，還能部分揮發(fā)。SnO2呈弱酸性，且溶于銅液中，這時(shí)需加入堿性溶劑蘇打和/或石灰使其造渣，生成不熔于銅液的錫酸鈉(Na20.SnO2 )或錫酸鈣(Ca0.SnO2 )。發(fā)明人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入由30%石灰和70%蘇打組成的混合熔劑，可使銅中含錫量從0.029%降到0.002%。為了加快造渣速度，還可以使用Fe2O3與和SiO2各占50%的混合物使錫的含量很快下降至0.005%。鎳在銅水中會(huì)生成NiO分布于銅水和爐渣之間，能夠除去。砷與銅在液態(tài)時(shí)互溶，砷在銅水中能氧化成易揮發(fā)的As2O3,從而隨爐氣排走,但也有少量砷氧化成As2O5,并生成砷酸銅(Cu20.XAs2O5 ),溶于銅液中，當(dāng)銅液中有鎳存在時(shí),砷還能與銅、鎳一起生成鎳云母，此時(shí)，加入的堿性溶劑蘇打和/或石灰能夠使鎳云母分解，從而除去鎳和砷。實(shí)施例4:
本實(shí)施例在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，對(duì)第一次精煉過(guò)程進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，即在爐內(nèi)的再生銅熔化三分之二時(shí)，開(kāi)始向爐內(nèi)加入低硫焦炭，并用風(fēng)管捅攪銅水，加速了再生銅熔化過(guò)程，減少了除鋅時(shí)間。實(shí)施例5:
本實(shí)施例在實(shí)施例3或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，對(duì)添加物的加入量進(jìn)行了優(yōu)化，在所述步驟B中，低硫焦炭與再生銅的重量比為2:1000，石英、磷銅或氧化硼與再生銅的重量比為1.5:1000,石灰和/或蘇打，或者石灰和/或蘇打、Fe2O3和石英與再生銅的重量比為I: 1000。采用上述比例加 入添加物，能夠得到最好的除雜效果。實(shí)施例6:
本實(shí)施例在實(shí)施例3、實(shí)施例4或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，在步驟B中，精煉期間向銅水內(nèi)鼓風(fēng)，鼓風(fēng)壓力為0.3 0.5Mpa，并保持爐溫1200°C 1250°C，銅水溫度1150°C 1170°C。為了更迅速、徹底地除去銅液中的雜質(zhì)，應(yīng)力求強(qiáng)化氧化過(guò)程，使Cu2O在銅液中的濃度達(dá)到飽和狀態(tài)，因此在精煉過(guò)程中，向銅水中鼓風(fēng)。Cu2O的溶解度隨溫度升高而升高，但是如果溫度過(guò)高的話，會(huì)過(guò)度氧化，使還原過(guò)程增長(zhǎng)，同時(shí)要消耗更多的還原劑。為了避免過(guò)度氧化，將銅水溫度控制在銅水溫度1150°C 1170°C之間。實(shí)施例7:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)步驟D進(jìn)行了優(yōu)化，所述步驟D中，所述稀土為獨(dú)居石，所述復(fù)合脫氧劑為至少包括氧化鋰、磷灰石、磷銅和螢石的混合物，稀土與再生銅的重量比為1:1000，復(fù)合脫氧劑與再生銅的重量比為1:1000。本步驟主要用于除去銅水中的氧，添加稀土可顯著改善銅的工藝性能，尤其是加入量為0.1%時(shí)，銅的力學(xué)性能與工藝性能有限制改善。實(shí)施例8:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為了解決出銅時(shí)銅水被氧化的問(wèn)題，所述步驟D中，出銅時(shí)，在銅水表面覆蓋木炭，木炭與再生銅的重量比為3:1000。木炭在出銅時(shí)可隔離銅水與空氣中的氧，防止銅水被氧化，避免了出銅時(shí)銅水被氧化導(dǎo)致產(chǎn)品合格率低的問(wèn)題。實(shí)施例9:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)步驟E進(jìn)行了優(yōu)化，即通過(guò)連鑄得到的鑄坯的橫截面積為2400mnT2600mm2。相對(duì)于傳統(tǒng)工藝，增大了鑄坯斷面積，使成品無(wú)氧銅桿金屬的壓縮比增大，組織密實(shí)、晶粒細(xì)化，機(jī)械性能得到顯著改善。將澆鑄溫度控制在1120°C 1140°C，能使鑄坯組織形成均勻的柱狀晶，提高了鑄坯的機(jī)械性能。實(shí)施例10:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)步驟E進(jìn)行了優(yōu)化，即在連軋后對(duì)銅桿進(jìn)行清洗，清洗液為酒精與軟水的混合液，PH值為8.5 10，酒精質(zhì)量濃度為6%。本步驟主要用于除去銅桿表面的氧化層，使銅桿的質(zhì)量進(jìn)一步提高。采用上述清洗液，能夠在不損傷銅桿的前提下，徹底去除銅桿表面的氧化層，清洗效果好。實(shí)施例11:
本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對(duì)步驟C進(jìn)行了優(yōu)化，所述步驟C中，將天然氣與空氣、氮?dú)饣蛩魵庵兄辽僖环N混合后，增壓到0.0039Mpa^0.0049Mpa后，通過(guò)供氣管插入銅水中進(jìn)行還原，還原時(shí)間f 2小時(shí)。傳統(tǒng)的天然氣還原方式是直接將天然氣通入銅水中，甲烷將分解放出大量氫氣，在反應(yīng)的后期，氫氣將被銅水吸收，惡化產(chǎn)品質(zhì)量。而且，將天然氣通入銅水后，只有小部分天然氣與銅接觸，大部分天然氣將溢出，不但天然氣的利用率低，污染環(huán)境，還使還原質(zhì)量降低。本方案將天然氣與空氣混合后，降低了天然氣濃度，降低了天然氣的溢出量，提高了天然氣利用率，避免了天然氣污染環(huán)境的問(wèn)題。將天然氣與氮?dú)饣旌虾?，可以避免空氣中的氧氣?duì)銅水進(jìn)一步氧化，提高了還原效率。將天然氣與水蒸氣混合，水蒸氣可以提高天然氣的動(dòng)力學(xué)性能，使天然氣更加充分地與銅水接觸，提高天然氣利用率，提高還原效率。如上所述，便可 較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于，包括以下步驟: A.將再生銅投爐，加熱熔化； B.精煉,去除金屬雜質(zhì)； C.天然氣還原，得到純銅； D.加入稀土和復(fù)合脫氧劑后出銅； E.澆鑄，經(jīng)連鑄連軋得到無(wú)氧銅桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟A中，將爐溫提升至1300°C后，將再生銅投爐，在投爐過(guò)程中爐溫保持1100°C 1150°C，投爐完成后，將爐溫提升至1230°C，使再生銅熔化，再生銅熔化時(shí)，風(fēng)量燃料體積比保持為6:4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用再生在銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟B中，向爐內(nèi)加入低硫焦炭進(jìn)行第一次精煉后除渣，然后向爐內(nèi)加入石英、磷銅或氧化硼進(jìn)行第二次精煉后除渣，最后向爐內(nèi)加入石灰和/或蘇打，或者石灰和/或蘇打、Fe2O3和石英進(jìn)行第三次精煉后除洛。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用再生在銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟B中，低硫焦炭與再生銅的重量比為2:1000，石英、磷銅或氧化硼與再生銅的重量比為1.5:1000,石灰和/或蘇打，或者石灰和/或蘇打、Fe2O3和石英與再生銅的重量比為1:1000。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用再生在銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟B中，精煉期間向銅水內(nèi)鼓風(fēng)，鼓風(fēng)壓力為0.3^0.5Mpa，并保持爐溫1200°C 1250°C，銅水溫度 1150。。 1170。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟D中，所述稀土為獨(dú)居石，所述復(fù)合脫氧劑為至少包括氧化鋰、磷灰石、磷銅和螢石的混合物，稀土與再生銅的重量比為1:1000，復(fù)合脫氧劑與再生銅的重量比為1:1000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟D中，出銅時(shí)，在銅水表面覆蓋木炭，木炭與再生銅的重量比為3:1000。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟E中，澆注溫度為1120°C 1140°C，通過(guò)連鑄得到的鑄坯的橫截面積為2400mnT2600mm2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟E中，在連軋后對(duì)銅桿進(jìn)行清洗，清洗液為酒精與軟水的混合液，PH值為8.5 10，酒精質(zhì)量濃度為6%。
10.根據(jù)權(quán)利要求廣9中任意一項(xiàng)所述的一種用再生在銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，其特征在于:所述步驟C中，將天然氣與空氣、氮?dú)饣蛩魵庵兄辽僖环N混合后，增壓到.0.0039Mpa^0.0049Mpa后，通過(guò)供氣管插入銅水中進(jìn)行還原，還原時(shí)間廣2小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用再生銅生產(chǎn)無(wú)氧銅桿的方法，包括以下步驟A．將再生銅投爐，加熱熔化；B．精煉，去除金屬雜質(zhì)；C．天然氣還原，得到純銅；D．加入稀土和復(fù)合脫氧劑后出銅；E．澆鑄，經(jīng)連鑄連軋得到無(wú)氧銅桿。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)于傳統(tǒng)的上引法，能夠利用容易獲得的再生銅作為生產(chǎn)原料，而且一次能夠處理大量再生銅，克服了上引法能以再生銅為原料，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低的不足；采用天然氣還原替代插木還原，更加環(huán)保，成本更低，而且體力勞動(dòng)量小，克服了插木還原勞動(dòng)條件惡劣的缺陷。
文檔編號(hào)C22B15/14GK103114208SQ20131007774
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者俞建秋, 陳偉, 劉漢玖, 孫淑銳, 楊釗, 黃偉萍, 黃勇泉, 柏茂田, 張代強(qiáng) 申請(qǐng)人:綿陽(yáng)銅鑫銅業(yè)有限公司