一種超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶及其生產(chǎn)工藝，其重量比組分為：Cu：99.935-99.945％，0＜P≤0.001％，0＜0≤0.001％，0＜Ce≤0.06％，雜質(zhì)總和＜0.055％。其生產(chǎn)工藝是：熔鑄-加熱-熱軋-銑面-粗軋-切邊-清洗-精軋-成品退火-成品剪切-包裝入庫(kù)。本本發(fā)明的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)周期短、易加工，生產(chǎn)的銅帶導(dǎo)電率達(dá)100％IACS以上，成品長(zhǎng)度可達(dá)8000m以上。綜合采用四種脫氧技術(shù)(包括添加稀土元素Ce)，控制產(chǎn)品的氧含量在10ppm以下。
【專利說(shuō)明】一種超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有色金屬加工領(lǐng)域，特別涉及一種超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電纜用銅帶的生產(chǎn)存在的問題是導(dǎo)電率低、延展性能不好，生產(chǎn)成本高，不 易形成連續(xù)批量化的大規(guī)模生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種具有高導(dǎo)電、高延展性的超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶，及可有效降 低成本的短流程生產(chǎn)工藝。
[0004] 一種超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶，其重量比組分為：Cu :99. 935-99. 945 %，0 < P 彡 0· 001%，0 < 0 彡 0· 001%，0 < Ce 彡 0· 06%，雜質(zhì)總和< 0· 055%。
[0005] 優(yōu)選的，所述0 < Ce彡0· 04%。
[0006] 優(yōu)選的，所述Ce為0· 04%。
[0007] 本發(fā)明還提供了上述超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：熔鑄-加 熱-熱乳 -纟先面_粗乳-切邊-清洗-精乳 -成品退火-成品期切-包裝入庫(kù)。
[0008] 熔煉時(shí)加入磷銅合金，控制熔體的磷含量在0-10ppm之間；將銅鈰合金添加到熔 體中。
[0009] 優(yōu)選的，所述熔鑄采用工頻有芯感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1200-12KTC，熔 煉時(shí)間為2. 5-3h ;熔煉成分合格金屬溶液轉(zhuǎn)爐至保溫爐中靜置保溫20-30min ;鑄造方式選 用半連續(xù)鑄造，鑄造溫度控制在1150-1170°C，拉鑄速度控制在6-8m/h左右，冷卻水壓控制 在 20-60kPa。
[0010] 優(yōu)選的，所述熔鑄過(guò)程中采用以下步驟：
[0011] (1)加大木炭覆蓋厚度：采用木炭作為覆蓋劑，熔煉過(guò)程中木炭覆蓋厚度控制在 50-100mm，在保溫階段控制在150-200mm ;
[0012] (2)氮?dú)獗Ｗo(hù)熔煉：分別對(duì)熔煉爐、保溫爐內(nèi)氣氛及澆鑄過(guò)程進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，有效 隔絕外界空氣與熔體接觸，從而控制熔體內(nèi)氧含量，吹入氮?dú)鈪?shù)為壓力0. 3-0. 4MPa，流量 20-22Nm3/h。
[0013] (3)添加微量稀土元素 Ce :將銅鈰中間合金添加到熔體中。稀土與氧之間具有極 強(qiáng)的親和力，生成高熔點(diǎn)低密度稀土化合物，熔煉時(shí)上浮到渣中，從而凈化基體，同時(shí)稀土 元素對(duì)紫銅鑄態(tài)組織的細(xì)晶化和均勻化具有明顯的效果，隨著稀土含量的增加，平均晶粒 尺寸減小。經(jīng)研究，稀土 Ce元素脫氧效果最佳，最佳添加量為0. 04%。
[0014] (4) 一氧化碳底吹脫氧除氣：通過(guò)預(yù)埋在熔煉爐和保溫爐底部耐火層中的帶孔吹 煉磚，吹入一氧化碳或一氧化碳和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，對(duì)銅液進(jìn)行吹煉處理，可使鑄錠中的氧 含量明顯下降，其每爐一氧化碳吹入量為1. 2-1. 4Nm3。
[0015] 紫銅在高溫熔煉過(guò)程中容易與氧結(jié)合形成Cu20,凝固結(jié)晶后分布于晶界處，極大 的降低了材料的導(dǎo)電性能及加工性能，而傳統(tǒng)的加工工藝僅能將氧含量控制在50-120ppm， 而且控制效果不穩(wěn)定，不能滿足高導(dǎo)電性紫銅產(chǎn)品的要求，而采用上述四種方法可以有效 的將熔體中的氧含量控制在lOppm以下。
[0016] 優(yōu)選的，所述加熱采用步進(jìn)式加熱爐，加熱溫度為930_950°C，加熱時(shí)間為 2. 5~3. 5h〇
[0017] 優(yōu)選的，所述熱軋帶坯厚度16. 5-17. OX430-440mm，卷重為8噸，經(jīng)銑面、粗軋后 厚度控制在0. 8-1. 2mm之間，切邊、清洗后通過(guò)精軋控制成品厚度在0. 2-0. 5mm之間。
[0018] 優(yōu)選的，成品退火使用氣墊爐退火控制軟態(tài)成品的性能，退火溫度630-660°C，退 火速度 6〇-90m/min。
[0019] 優(yōu)選的，成品剪切時(shí)防止擦劃傷產(chǎn)生，邊部毛刺錯(cuò)層小于1mm，毛刺高度小于 0. 01mm，保證長(zhǎng)度要求。
[0020] 本發(fā)明的效果是：本發(fā)明的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)周期短、易加工，生產(chǎn)的銅帶導(dǎo)電率達(dá) 100% IACS以上，成品長(zhǎng)度可達(dá)8000m以上。綜合采用四種脫氧技術(shù)（包括添加稀土元素 Ce)，控制產(chǎn)品的氧含量在lOppm以下。
[0021] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023] 規(guī)格：厚度0. 4mm的電纜銅帶，加工工藝采用：
[0024] 1、熔鑄：選用高純陰極銅，按重量比進(jìn)行配料，配料比參照：Cu : 99. 935-99. 945%，0 < P 彡 0· 001%，0 < Ce 彡 0· 06%，雜質(zhì)總和< 0· 055%，各組分之和為 百分之百，投入工頻有芯感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，熔煉溫度1200°C，熔煉成分合格金屬溶液轉(zhuǎn)爐 至保溫爐中靜置保溫.30min ;選用半連續(xù)鑄造，鑄造溫度1150°C，拉鑄速度7m/h，冷卻水壓 50kPa，鑄錠規(guī)格為210X630X6700mm。熔鑄過(guò)程中將熔體中的氧含量控制在lOppm以下， 采用以下四種方法：（1)采用木炭覆蓋保護(hù)，熔煉過(guò)程中木炭覆蓋厚度控制在80_，在保溫 階段控制在180mm。（2)添加總量的質(zhì)量百分比為0. 04%的稀土 Ce ; (3)爐口氮?dú)獯祾撸悍?別對(duì)熔煉爐、保溫爐內(nèi)氣氛及澆鑄過(guò)程進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，有效隔絕外界空氣與熔體接觸，從而 控制熔體內(nèi)氧含量，吹入氮?dú)鈪?shù)為壓力〇. 35MPa，流量21Nm3/h。（4) 一氧化碳底吹實(shí)現(xiàn)熔 體除氧：通過(guò)預(yù)埋在熔煉爐和保溫爐底部耐火層中的帶孔吹煉磚，吹入一氧化碳，對(duì)銅液進(jìn) 行吹煉處理，可使鑄錠中的氧含量明顯下降，其每爐一氧化碳吹入量為1. 3Nm3。
[0025] 2、鑄錠加熱：采用步進(jìn)式加熱爐進(jìn)行錠坯加熱，要求鑄錠加熱均勻性好，加熱區(qū)溫 度為930°C，保溫區(qū)溫度為960°C，出爐溫度不低于820°C，加熱時(shí)間3h，微還原性氣氛。
[0026] 3、熱軋：乳制工藝為210-175-115-72-45-30-21-17 (mm)。軋制過(guò)程中，乳制速度 為120m/min，軋終溫度為385°C，乳后規(guī)格17X440mm。
[0027] 4、冷軋：冷軋分粗軋和精軋，粗軋工藝為14. 5-9. 5-6. 0-4. 0-2. 5-1. 5-1. 0-0. 8 (m m)，精軋工藝為0. 8-0. 63-0. 50-0. 40 (mm)。冷軋過(guò)程中，粗軋速度為165m/min，精軋速度為 142m/min
[0028] 5、成品退火：使用氣墊爐退火控制軟態(tài)成品的性能，退火過(guò)程中，嚴(yán)格控制退火溫
【權(quán)利要求】
1. 一種超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶，其特征在于，其重量比組分為：Cu :99. 935-99. 945%，0 < P 彡 0· 001%，0 < 0 彡 0· 001%，0 < Ce 彡 0· 06%，雜質(zhì)總和< 0· 055%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶，其特征在于，所述0 < Ce < 0. 04%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶，其特征在于，所述Ce的質(zhì)量比為 0· 04%。
4. 如權(quán)利要求1、2或3所述的超長(zhǎng)高導(dǎo)電纜銅帶的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步 驟：烙鑄-加熱-熱乳 -纟先面_粗乳-切邊-清洗-精乳 -成品退火-成品期切-包裝入 庫(kù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述熔鑄采用工頻有芯感應(yīng)電爐進(jìn) 行熔煉，熔煉溫度為1200-12KTC，熔煉時(shí)間為2. 5-3h ;熔煉成分合格金屬溶液轉(zhuǎn)爐至保溫 爐中靜置保溫20-30min ;鑄造方式選用半連續(xù)鑄造，鑄造溫度控制在1150-1170°C，拉鑄速 度控制在6-8m/h左右，冷卻水壓控制在20-60kPa。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述熔鑄過(guò)程中采用以下步驟： (1) 加大木炭覆蓋厚度：采用木炭作為覆蓋劑，熔煉過(guò)程中木炭覆蓋厚度控制在 50-100mm，在保溫階段控制在150-200mm ; (2) 氮?dú)獗Ｗo(hù)熔煉：分別對(duì)熔煉爐、保溫爐內(nèi)氣氛及澆鑄過(guò)程進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，有效隔 絕外界空氣與熔體接觸，從而控制熔體內(nèi)氧含量，吹入氮?dú)鈪?shù)為壓力0. 3-0. 4MPa，流量 20-22Nm3/h。 (3) 添加微量稀土元素 Ce :將銅鈰中間合金添加到熔體中，最佳添加量為0.04% ; (4) 一氧化碳底吹脫氧除氣：通過(guò)預(yù)埋在熔煉爐和保溫爐底部耐火層中的帶孔吹煉 磚，吹入一氧化碳或一氧化碳和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，對(duì)銅液進(jìn)行吹煉處理，可使鑄錠中的氧含 量明顯下降，其每爐一氧化碳吹入量為1. 2-1. 4Nm3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述加熱采用步進(jìn)式加熱爐，加熱溫 度為930-950°C，加熱時(shí)間為2. 5-3. 5h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述熱軋帶坯厚度 16. 5-17. OX430-440mm，卷重為8噸，經(jīng)銑面、粗軋后厚度控制在0· 8-1. 2mm之間，切邊、清 洗后通過(guò)精軋控制成品厚度在〇. 2-0. 5mm之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，成品退火使用氣墊爐退火控制軟態(tài) 成品的性能，退火溫度630-660°C，退火速度60-90m/min。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，成品剪切時(shí)防止擦劃傷產(chǎn)生，邊部 毛刺錯(cuò)層小于1mm，毛刺高度小于0. 01mm，保證長(zhǎng)度要求。
【文檔編號(hào)】H01B13/00GK104103338SQ201410300030
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張西軍, 茍微娟, 李學(xué)帥, 田原晨, 鄭朋艷, 呂文波, 張縣委 申請(qǐng)人:中色奧博特銅鋁業(yè)有限公司