技术领域
[0001] 本发明涉及铜材制备工艺技术领域,具体涉及一种富氧铜。
相关背景技术
[0002] 富氧铜是一种特殊的铜材料,其铸锭中的氧含量在150~400PPm范围内。这种材料的制作原理是基于铜液中氢元素和氧含量成反比的关系,通过向高温熔池内添加氧来减少氢的含量,从而净化基体,减少气孔,并提高铸锭的质量。富氧铜具有一系列的优点,包括密度小、导热性好、耐腐蚀以及机械强度高等特性,在继电器、连接器件等领域应用广泛,在现行富氧铜的制备工艺较为复杂,制备的铜材中氧含量不可控,需改进。
具体实施方式
[0019] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0020] 实施例1
[0021] 一种富氧铜,富氧铜的制备包括以下步骤:
[0022] 第一、将铜原料(铜含量90%以上)置于工频炉炉体中进行熔炼,温度在1180±3℃,熔炼时间150min。
[0023] 第二、将炉体内温度升温至1220±3℃,加入铜磷合金进行精炼,铜磷合金为铜原料质量的0.3%,扒渣并立即覆盖木炭(用时10min),该木炭用量为铜原料的8%,之后保温精炼,该步骤中用时50min。
[0024] 第三、将精炼后的铜液降温至1140±2℃后经封闭式槽道转入保温炉,并吹入精炼剂,精炼剂包括25%冰晶石、45%氯化钠、20%硼砂、5%碳酸钠、5%碳酸钾,精炼剂为保温炉内铜液质量的0.1%。
[0025] 调整保温炉温度至1150±2℃,保温静置40min,扒渣后静置5min,并覆盖木炭,以质量计,木炭的覆盖量为保温炉内铜液的0.1%,并将保温炉的炉头箱以木炭20kg密封,受铜口密封,扒渣口密封,避免形成对流加剧木炭燃烧,影响铜液中氧含量。
[0026] 自保温炉底部通入混合气体,混合气体内氧气体积比例为50%,其余为惰性气体,保温炉内温度维持在1145±2℃并静置30min,取样检测确定通气前铜液中氧气含量,之后通入混合气体,至铜液中氧气含量超出预定值3.5%,通入气体的压力0.6MPa,流量为55L/min。
[0027] 第四、预热炉头,避免浇铸时铜液温度骤降造成氧含量变化,晃炉三次,之后铜液浇入烘烤预热的结晶器中,经冷却后拉铸出铸锭,之后可对铸锭进行热处理或轧制变形等。
[0028] 实施例2
[0029] 一种富氧铜,富氧铜的制备包括以下步骤:
[0030] 第一、将铜原料(铜含量90%以上)置于工频炉炉体中进行熔炼,温度在1190±3℃,熔炼时间160min。
[0031] 第二、将炉体内温度升温至1230±3℃,加入铜磷合金进行精炼,铜磷合金为铜原料质量的0.4%,扒渣并立即覆盖木炭(用时10min),该木炭用量为铜原料的9%,之后保温精炼,该步骤中用时60min。
[0032] 第三、将精炼后的铜液降温至1150±2℃后经封闭式槽道转入保温炉,并吹入精炼剂,精炼剂包括20%冰晶石、50%氯化钠、18%硼砂、6%碳酸钠、6%碳酸钾,精炼剂为保温炉内铜液质量的0.2%。
[0033] 调整保温炉温度至1155±2℃,保温静置30min,扒渣后静置8min,并覆盖木炭,以质量计,木炭的覆盖量为保温炉内铜液的0.15%,并将保温炉的炉头箱以木炭30kg密封,受铜口密封,扒渣口密封,避免形成对流加剧木炭燃烧,影响铜液中氧含量。
[0034] 自保温炉底部通入混合气体,混合气体内氧气体积比例为60%,其余为惰性气体,保温炉内温度维持在1145±2℃并静置30min,取样检测确定通气前铜液中氧气含量,之后通入混合气体,至铜液中氧气含量超出预定值4%,通入气体的压力0.5MPa,流量为60L/min。
[0035] 第四、预热炉头,避免浇铸时铜液温度骤降造成氧含量变化,晃炉四次,之后铜液浇入烘烤预热的结晶器中,经冷却后拉铸出铸锭,之后可对铸锭进行热处理或轧制变形等。
[0036] 实施例3
[0037] 一种富氧铜,富氧铜的制备包括以下步骤:
[0038] 第一、将铜原料(铜含量90%以上)置于工频炉炉体中进行熔炼,温度在1190±3℃,熔炼时间140min。
[0039] 第二、将炉体内温度升温至1240±3℃,加入铜磷合金进行精炼,铜磷合金为铜原料质量的0.25%,扒渣并立即覆盖木炭(用时10min),该木炭用量为铜原料的8%,之后保温精炼,该步骤中用时50min。
[0040] 第三、将精炼后的铜液降温至1140±2℃后经封闭式槽道转入保温炉,并吹入精炼剂,精炼剂包括15%冰晶石、55%氯化钠、20%硼砂、5%碳酸钠、5%碳酸钾,精炼剂为保温炉内铜液质量的0.3%。
[0041] 调整保温炉温度至1150±2℃,保温静置50min,扒渣后静置10min,并覆盖木炭,以质量计,木炭的覆盖量为保温炉内铜液的0.2%,并将保温炉的炉头箱以木炭25kg密封,受铜口密封,扒渣口密封,避免形成对流加剧木炭燃烧,影响铜液中氧含量。
[0042] 自保温炉底部通入混合气体,混合气体内氧气体积比例为55%,其余为惰性气体,保温炉内温度维持在1145±2℃并静置45min,取样检测确定通气前铜液中氧气含量,之后通入混合气体,至铜液中氧气含量超出预定值3%,通入气体的压力0.4MPa,流量为50L/min。
[0043] 第四、预热炉头,避免浇铸时铜液温度骤降造成氧含量变化,晃炉五次,之后铜液浇入烘烤预热的结晶器中,经冷却后拉铸出铸锭,之后可对铸锭进行热处理或轧制变形等。
[0044] 对制备的铜材进行检测,铜材的各性能满足需求,铜中氧含量在200‑300PPm,部分以固溶态存在,部分与铜结合,满足需求。
[0045] 以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。