一种利用废铜屑生产优质铜棒的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用废铜屑生产优质铜棒的方法，使铸铜件生产加工过程产生的废弃物铜屑依次经过除杂、烘干、熔化、撇除浮渣、化验、铜液保温、出条、曳引连铸、切割、粗刮、校直、梭光、过油、回火、检验等工艺步骤，制成优质铜棒。本发明利用废铜屑生产优质铸铜棒，消除了废铜屑对水、空气、土壤的污染，提高了废铜屑的利用价值，减少了环境污染，拓展了废铜屑的应用领域，尤其是满足了生产高品质铜铸件的要求，提高了产品的附加值，实现了资源综合利用。
【专利说明】一种利用废铜屑生产优质铜棒的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属资源综合利用【技术领域】，涉及一种用废铜屑生产优质铜棒(异型铜材、空心铜材)的方法。
【背景技术】
[0002]废铜屑是铸铜件在生产加工过程中产生的废弃物，其成分较为复杂，除含有大量的金属铜外，还含有一定量的铁、砂子、油污等杂质。由于这种废弃物处理起来比较困难，目前大部分铜屑生产厂家都是将此类废弃物进行简单方式处理后外卖，这样既会对环境造成一定的污染，又使屑内资源的综合利用效率不高，导致金属铜等有价成份白白损失。为回收废铜屑的有价金属，以往曾有厂家采取除铁、煅烧等技术工艺处理废铜屑后作为原料外售，虽然工艺简单，但污染严重，不能达到资源综合回收利用的目的。近年来，随着国家对环境保护工作的日益重视，政府部门对企业的环保工作也有明确的要求，在此背景下，采用先进的技术工艺对废铜屑进行回收利用、生产出优质铸铜件，减少环境污染，进而达到提高企业经济效益和发展循环经济的目的，已成为迄今众多铜业生产厂家致力研究的主要技术课题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种工艺流程合理、设备投资少、综合回收利用率高、能耗低、生产成本低、易于操作、经济效益和环境保护效果好的利用废铜屑生产优质铜棒的方法，所生产的铜棒包括异型铜材棒、空心铜材棒等。
[0004]为实现上述发明目的而提供的利用废铜屑生产铜棒的方法包括除杂、烘干、熔化、撇除浮渣、化验、铜液保温、出条、曳引连铸、切割、粗刮、校直、梭光、过油、回火、检验等工艺步骤，其步骤过程如下所述:
[0005]1、除杂一取铸铜件生产加工过程产生的废弃物铜屑，用电磁铁或永久性磁铁反复吸附两次，将混杂在铜屑中的铁屑和钢钉吸附干净，之后用4%?5%的洗洁精水(或洗衣粉水)清洗废铜屑，除去与废铜屑混杂的泥沙和油污；
[0006]2、烘干——将清洗后的废铜屑摊放在铁板上烘烤，烘烤温度控制在200?250°C，烘烤时间为1.5?2小时(烤到不冒烟为止)；
[0007]3、熔化——将烘干的废铜屑(回炉料)加入到预热好的感应炉内(预热炉内温度控制在850?900°C之间)进行熔炼，熔炼时铜液温度控制在1165?1175°C，熔化时间控制在6小时以内，尽量减少熔化时间，减少氧气吸入；
[0008]4、撇除浮渣一用钢制勺从熔化的铜水上撇出灰褐色的浮渣，直到浮渣面积小于炉膛面积的20%为止；
[0009]5、化验——从已撇出浮渣后的铜水中取50克?100克的铜水冷却后，进行铜含量化验，如铜含量控制在58%?59%之间，则直接将全部铜水倒入保温炉中；如果铜含量不在58%?59%范围内，则用O号纯锌和含铜量大于93%的废紫铜线芯对铜水进行调整成份，含铜量高时加锌，含铜量低加废紫铜线芯。反复操作，直到铜含量控制在58%?59%之间后，将全部铜水倒入保温炉中；
[0010]6、铜液保温一将熔化好的铜液进行保温，使铜水温度控制在850°C?875°C以内，以利于铜水出条成型；
[0011]7、出条——选用石墨做成相应模具，将铜水从模具中导出；
[0012]8、曳引连铸——将从上道工序导出的通条引入曳引连铸机，针对850°C?875°C的铜水，调整曳引机的曳引速度为0.7米/分钟?0.9米/分钟，使通条经过曳引机的压轮后被匀速拉直；
[0013]9、切割一根据用户使用要求及储藏要求对连铸铜条进行不同长度的定量切割，制成铜棒；
[0014]10、粗刮一用合金模具对铜棒外形进行粗刮修理3次，每次修理均使铜棒外景比前次小0.2mm ；
[0015]11、校直——用矫直机对粗刮后铜棒进行校直；
[0016]12、梭光一用等尺寸合金模型对粗刮并校直过的铜条外表进行挤压梭光，提高表面光洁度；
[0017]13、过油——用清油均匀涂抹在经过梭光的通条表面，防止铜材氧化、变色；
[0018]14、回火一将经上述工艺步骤后的铜棒捆扎整齐摆放在回火车上，以80°C温度放置3小时，再以60°C温度放置3.5小时。
[0019]15、检验——对铜棒的外表、直度进行检验，合格品入库待售，不合格品则回炉重新熔化。
[0020]上述生产方法中，所述的出条工艺步骤所采用的模具有其相应的经验数据缩放，比如:S=16内孔# 11六方空心成品，其模具做到S=17.4六方形，并在其中镶嵌# 13.22的流体状内芯。
[0021]与现有技术相比，本发明的创新点在于:
[0022](一)、本发明利用废铜屑生产优质铸铜棒，消除了废铜屑对水、空气、土壤的污染，提高了废铜屑的利用价值，改善了生产生活环境，减少了环境污染；
[0023](二)、本发明拓展了废铜屑的应用领域，尤其是满足了生产高品质铜铸件的要求，提高了产品的附加值，实现了资源综合利用；
[0024](三)、本发明项目的工艺创新突破了传统的用电解铜挤压铜棒的技术工艺，降低了铜棒的成本和售价，提供了一种既减少了人力、又能提高生产效率生产方法，并且已在生产实践中得到有效应用。
[0025]本发明技术实施应用后，一个按目前年处理3000吨废铜屑生产异形、空心铜棒计算，年可实现销售收入12500万元，上缴税金1000万元，带动就业80人，为废铜屑的综合利用开辟了新的思路，经济效益和社会效益显著，具有极好的推广应用价值。
【具体实施方式】
[0026]以下将结合实施例对本
【发明内容】
做进一步说明。
[0027]实施例
[0028]1、将经铜件生产加工过程后产生的5吨废铜屑，用电磁铁或永久性磁铁反复吸附两次，将与废铜屑混杂的铁屑吸附干净，之后用含有5%的洗洁精水清洗废铜屑中的油污和泥沙，
[0029]2、将清洗后将废铜屑摊放在铁板上烘烤，烘烤温度控制在200?250°C，烘烤时间为2小时(烤到不冒烟为止)。
[0030]3、将烘干的废铜屑(回炉料)加入预热好的感应炉内(预热炉内温度控制在850°C之间)进行熔炼，熔炼时铜液温度控制在1170°C，熔化时间为6小时。
[0031]4、用钢制勺从熔化的铜水上撇出灰褐色的浮渣，浮渣面积为炉膛面积的18%。
[0032]5、从已撇出浮渣后的铜水中取50克的铜水冷却后，进行铜含量化验，如铜含量控制在59%，直接将全部铜水倒入保温炉中；如果铜含量不等于59%，则用O号纯锌和含铜量大于93%的废紫铜线芯对铜水进行调整成份，含铜量高时加锌，含铜量低加废紫铜线芯。反复操作，直到铜含量控制在59%后，将全部铜水倒入保温炉中。
[0033]6、将熔化好的铜液进行保温，使铜水温度控制在860°C。
[0034]7、选用石墨做成相应模具，将铜水从模具中导出。
[0035]8、将从上道工序导出的通条引入曳引连铸机，针对860°C的铜水，调整曳引机的曳引速度为0.8米/分钟，使通条经过曳引机的压轮后被匀速拉直。
[0036]9、根据用户使用要求及储藏要求对铜条进行不同长度的定量切割，制成铜棒。
[0037]10、用合金模具对铜棒外形进行粗刮修理3次，每次修理均使铜棒外景比前次小
0.2mmο
[0038]11、用矫直机对粗刮后铜棒进行校直。
[0039]12、用等尺寸合金模型对粗刮并校直过的铜条外表进行挤压梭光，提高表面光洁度。
[0040]13、用清油均匀涂抹在经过梭光的通条表面，防止铜材氧化、变色。
[0041]14、将经上述工艺步骤后的铜棒捆扎整齐摆放在回火车上，以80°C温度放置3小时，再以60°C温度放置3.5小时。
[0042]15、对铜棒的外表、直度进行检验,合格品入库待售,一般合格品在4.3吨左右,不合格品则回炉重新熔化。
【权利要求】
1.一种利用废铜屑生产优质铜棒的方法，其特征在于包括如下的工艺步骤: 1.1、除杂——取铸铜件生产加工过程产生的废弃物铜屑，用电磁铁或永久性磁铁反复吸附两次，将混杂在铜屑中的铁屑和钢钉吸附干净，之后用4%?5%的洗洁精水清洗废铜屑，除去与废铜屑混杂的泥沙和油污； 1.2、烘干——将清洗后的废铜屑摊放在铁板上烘烤，烘烤温度控制在200?250°C，烘烤时间为1.5?2小时； 1.3、熔化——将烘干的废铜屑加入到预热好的感应炉内进行熔炼，熔炼时铜液温度控制在1165?1175°C，熔化时间控制在6小时以内； 1.4、撇除浮渣一用钢制勺从熔化的铜水上撇出灰褐色的浮渣，直到浮渣面积小于炉膛面积的20%为止； 1.5、化验——从已撇出浮渣后的铜水中取50克?100克的铜水冷却后，进行铜含量化验，如铜含量控制在58%?59%之间，则直接将全部铜水倒入保温炉中；如果铜含量不在58%?59%范围内，则用O号纯锌和含铜量大于93%的废紫铜线芯对铜水进行调整成份，含铜量高时加锌，含铜量低加废紫铜线芯。反复操作，直到铜含量控制在58%?59%之间后，将全部铜水倒入保温炉中； 1.6、熔液保温——将熔化好的铜液进行保温，使铜水温度控制在850°C?875°C以内； 1.7、出条——选用石墨做成相应模具，将铜水从模具中导出； 1.8、曳引连铸——将从上道工序导出的通条引入曳引连铸机，针对850°C?875°C的铜水，调整曳引机的曳引速度为0.7米/分钟?0.9米/分钟，使通条经过曳引机的压轮后被匀速拉直； 1.9、切割——根据用户使用要求及储藏要求对铜条进行不同长度的定量切割，制成铜棒; 1.10、粗刮——用合金模具对铜棒外形进行粗刮修理3次，每次修理均使铜棒外径比前次小0.2mm ； 1.11、校直——用矫直机对粗刮后的铜棒进行校直； 1.12、梭光——用等尺寸合金模型对粗刮并校直过的铜条外表进行挤压梭光，提高表面光洁度； 1.13、过油——用清油均匀涂抹在经过梭光的通条表面，防止铜材氧化、变色； 1.14、回火一将经上述工艺步骤后的铜棒捆扎整齐摆放在回火车上，以80°C温度放置3小时，再以60°C温度放置3.5小时； 1.15、检验——对铜棒的外表、直度进行检验，合格品入库待售，不合格品则回炉重新熔化。
【文档编号】B22D11/14GK103909242SQ201310005571
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2013年1月8日
【发明者】李蕾, 李烨媛 申请人:丹凤县宏发铜业有限公司