纯铜是玫瑰红色金属,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称纯铜或电解铜。火炼可得99-99.9%的纯铜,电解可以使铜的纯度达到99.95-99.99%。密度为8-9g/cm3,熔点1083°C。纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。
1.2国内铜产业发展的现状
目前,国家产业政策和重点发展战略是行业的高端、高技术含量、节能的铜加工新型设备,如:(1)节能降耗、减少投资成本的短流程紧凑式炉卷轧机。(2)高控制精度、节能降耗、技术集成度高、可代替进口设备的X 型6 辊压延铜箔轧机。(3)满足市场需求、节能环保、提高生产效率、采用接触式大电流安全电压加热并连续退火的铜箔清洗退火机组。
1.3 设计安排
以中铝上海铜业有限公司调研报告为基础,确定产品生产工艺流程。确定每个工艺规程的制定及计算,完成相应的设备强度计算、电机能力的校核、设备负荷能力的计算。完成计算和校核任务后,对其相关图纸进行绘制,计算车间主要技术指标。
1.4 设计原则
生产所需要的紫铜Cu含量应大于99.95%、Zn含量不应该超过0.0003%的电解铜;电解铜表面应清洁,电解液应洗净,表面基本无铜豆、铜绿,但允许有少量存在;尽量减少加料次数,一般以五吨料分三次加为好。
由于紫铜高温下容易氧化吸气,在熔炼中要注意覆盖,用煅烧过的木炭覆盖厚度150~200mm;熔炼完毕,液温升到1180℃~1200℃之间转炉为好;用磷中间做脱氧剂转炉时用木炭发生炉煤气保护;铸造前应检查石墨结晶器的石墨片装配及损坏情况;如发觉损坏或接触不好应及时更换,已发至铸锭表面质量恶化。若无问题,应在内壁涂上涂料,以防飞溅铜水粘壁。涂料配比碳黑+火油1:7。
铸造时应用煤气保护液面,紫铜铸造应坚持低温、慢速、低水压,因此铸造温度一般控制在1140℃~1160℃之间为好,拉速为70~80mm/min。5000mm锭子铸造过程约为65~70分钟。水压为0.05Mpa左右,以冒水汽和红头铸造为准。煤气发生炉控制要适当,要保证锭子铸造完毕。
在加工紫铜的过程当中,因紫铜塑性大、韧性大,车削过程中切屑不太容易断裂,易产生积屑瘤在车削的过程中,加快了车刀的磨损。又因线膨胀系数大,车削过程中工件易产生形变,衡量过程可能会受到影响,所以在加工紫铜过程中应采用高速钢车刀。
2 市场分析
2.1 中国铜板带行业发展状况
铜及铜合金加工材是现代工业的重要基础材料。是我国国民经济发展的重要原材料,广泛应用于电器、建筑、轻工、机械制造、交通运输、电力、信息通讯、国防军工等各个领域。随着现代工业和科学技术的发展,铜加工无论在生产规模的扩大、产品品种的开发、质量的提高等方面,都取得巨大进展。
2.2 国内铜板带材生产与消费情况
在2008年,经修订后的中国铜加工材为产量数据为836.7万吨,较2007年的产量增长了51.9%,而2009年比2008年的生产量增长了8.6%,已经达到了888.4万吨。然而,这种飞速增长的统计数据,已无法有效的反映出行业总体运行的实际状况。
于2009年,中铝上海铜业有限公司(前身安科有限公司)征询了大量业界人士的意见,并先后对国内重点铜加工材生产企业进行了两次实地调研,然后对之前的统计数据进行了调整和修改:2008的中国铜加工材为产量数据依旧以中国有色金属工业协会最初的748.6万吨为准,2009年的实际生产量修改为813.2万吨,并预计2010年的生产量达到875万吨。在此基础之上,中铝上海铜业有限公司(前身安科有限公司)推算了2009年国内铜板带材(不包括排材与箔材,下同)表观消费量和生产量将会比2008年分别提高6.9%和10.8%,这样表观消费量能达到139.9万吨,而国内的生产量则达到127.2万吨。并预计2010年国内铜板带材的生产量与表观消费量将接近150万吨。 2.5万吨冷轧纯铜板带生产车间工艺设计(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_36379.html