一种铜电解用始极片制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种铜电解用始极片制备方法。该方法主要包括：以阴极铜为原料，投入中频或工频感应炉加热熔化后，通过流量控制阀以一定的流量和速度流入保温炉，进而保持保温炉液面的相对稳定；保温炉内通N2或Ar2等惰性气体进行熔体保护，对液面高度实时监测并实时反馈至流量控制系统，以调节熔体流量；熔体通过引板和内部通循环冷却水的铸辊接触，铸辊旋转引出0.3～3.0mm的原始带坯；带坯经若干组轧辊进行微量轧制变形，再经过二次冷却喷淋装置。本发明的始极片克服了传统电解法生产始极片所具有的厚度不均、表面粗糙度低、边部毛刺较多、翘曲程度大等缺点，能够在后续阴极铜生产过程中减少极距、增加电流密度、减少电解槽占用，可综合提升电解铜生产能力10％～30％。
【专利说明】
一种铜电解用始极片制备方法
技术领域
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[0001]本发明属于有色金属加工技术领域，涉及一种铜电解用始极片制备方法。
【背景技术】
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[0002]在阴极铜生产过程中，始极片作为阴极扮演着重要角色，其质量对电解过程影响很大。
[0003]当前，铜电解用始极片绝大多数是采用电解法进行制作，即以阳极铜浇铸成的阳极板作阳极，以钛种板(或称钛母板)作阴极在电解槽内进行电解。当钛种板上的铜皮厚度达0.7?0.8mm时，即可出槽，从种板的两面分别剥下铜皮，即为始极片。
[0004]电解法生产始极片需占用一定数量的电解槽(约占总槽数的6%)，生产周期长(约20h)，且始极片存在边部毛刺多、厚度不均的问题，特别是在无高精度剥片机组的情况下，人工剥片会造成始极片大幅翘曲，虽经整形，仍会影响阴极铜板的生产效率和质量。
[0005]上述电解法生产的始极片存在的问题已是众所周知，但新的生产方法未见报道。因此，开发一种新的、质量更好、效率更高的铜电解用始极片生产方法，解决上述问题，更显得尤为迫切和重要。
【发明内容】
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[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种铜电解用始极片制备新方法。该方法生产效率高、运行费用低，所生产始极片尺寸精度高、板型平整无翘曲，克服了传统电解法生产始极片所具有的厚度不均匀、表面粗糙、边部毛刺较多、翘曲程度大等缺点，可在同一生产设备上生产不同厚度的始极片。
[0007]本发明采取的技术路线是利用流量控制保持保温炉液面的稳定，通过调整铸辊和液面的接触程度来生产不同厚度的铸坯，然后再进行微量乳制变形，以保证带坯尺寸精度、表面质量和强度，利用二次冷却水进行冷却后通过定尺剪切得到始极片，堆垛包装。工艺路线:熔炼—限量导流—保温精炼—连续铸造—微量乳制—二次冷却—剪切—堆垛包装。
[0008]熔炼:以阴极铜为原料，通过物料夹送装置(I)进行加料，熔化炉(3)熔炼温度为IlOOcC?1200。。；
[0009]限量导流:熔化炉的一侧中部开孔，与限量导流管(6)连接，将熔体送至保温炉(7)底部，流量大小通过流量控制阀(5)进行调节；
[0010]保温精炼:保温炉内部熔体(8)采用N2SAr2等惰性气体进行保护(9)，保持微正压，防止熔体氧化。保温精炼温度范围为1100 °C?1150 °C ;
[0011 ] 液位检测:液位检测通过液面检测装置(10)的上下位置变化，反馈至自身显示仪的同时，将液位信息反馈至流量控制系统，流量控制阀(5)自动调节，改变熔体流量，实现液位迅速自我调整，从而保证液位平稳。
[0012]连续铸造:选择Cu-Cr-Zr合金、Cu-Be合金或其他耐高温合金作为铸棍(13)的材质，铸辊宽度100?2000_，内部采用双向进出循环冷却水方式进行冷却，冷却水路设计如附图1所示。铸辊以5m/min?10m/min的转速旋转，将熔体带出熔池凝固成为带坯(I2)。带坯原始厚度可通过上下调节铸辊位置进行控制；
[0013]微量乳制:凝固后的带坯根据需要经过I?3组乳辊(14)，进行微量乳制变形，通过调节辊缝，精确控制带坯厚度，并保证带坯表面平整度和光洁度;乳辊组数可视带坯与始极片尺寸厚差而在I?3组内选择，乳棍棍缝在0.3mm?3.0mm范围内可调。
[0014]二次冷却:尺寸确定后的带坯经过二次冷却装置(15)，二次冷却水持续喷洒在带坯表面对其降温至60 °C以下；
[0015]剪切:带坯经过定尺剪切装置，按照要求的始极片尺寸进行剪切成块；
[0016]堆垛包装:剪切后的始极片，按照一定数量堆垛，包装入库。
[0017]上述始极片生产方法装置示意图，见附图2。
【附图说明】
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[0018]附图1为本发明铸辊(13)内部冷却循环水路示意图；
[0019]附图2为本发明始极片生产装置示意图。
[0020]其中附图标记:I物料夹送装置、2物料、3熔化炉、4熔体、5流量调节阀、6限量导流管、7保温炉、8熔体、9气体进口、10液位检测装置、11、过滤装置、12原始带坯、13铸辊、14乳辊组、15喷水装置、16切刀、17输送辊
【具体实施方式】
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[0021 ]实施例
[0022]以生产厚度0.8mm的铜电解用始极片为例，结合附图1-2说明。物料夹送装置I可以在水平面进行旋转运动，在竖直方向进行升降运动，通过控制器利用物料夹送装置(I)将配比好的阴极铜(Cu含量99.95%)从物料储备台持续投入熔化炉(3)中，熔炼温度为1100-1200°，优选为1150°C;熔化后的熔体(4)通过流量调节阀(5)和限量导流管(6)转入保温炉
(7)中，保温炉温度1050-1160°，优选为1100°C，保温炉7采用惰性气体进行保护，从气体进口 9注入惰性气体，温度25-30°，优选为N2或Ar2保护，微正压，可采用0.02-0.08MPa，如
0.05MPa;液位检测装置1启动，控制液位在规定的范围内，液位传感器可采用偏振光式光电传感器;铸辊(I3)以1m/min转速旋转并通水冷却，冷却水从铸辊13的轴向两端流入，其中铸辊13轴向端部具有外圈和内圈，冷却水流路依次为:冷却水从轴向端部的外圈进入，经历水平段、竖直段、水平段、竖直段、水平段、轴向端部的内圈；调节铸辊高度与熔池接触至原始带坯(I2)厚度0.9_左右;启用3组乳辊14，乳辊辊缝均设置为0.8_，其中第I组乳辊控制厚度，第2-3组乳辊控制始极片平整度，其中第2组乳辊与弹性元件连接，在竖直方向上具有微位移;喷水装置15喷冷却水至始极片表面;切刀16按照1.025m长度进行剪切，剪切后的始极片每50块堆操一置，包装入库。
【主权项】
1.一种铜电解用始极片制备方法，其特征在于，该方法的工艺流程主要包括熔炼4限量导流4保温精炼4连续铸造4微量乳制4二次冷却4剪切4堆垛包装;其中，熔炼工序包括恪化炉，限量导流步骤包括流量调节阀、限量导流管，保温精炼工序包括保温炉、气体进口，连续铸造工序包括铸辊，微量乳制工序包括多组乳辊组，二次冷却工序包括喷水装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔化炉温度1100°C?1200°C，熔化炉的一侧中下部开孔，与限量导流管连接，将熔体送至保温炉底部。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过耐高温合金流量调节阀来实现流量可控范围为:5kg/min ?500kg/min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，保温炉内部采用N2SAr2等惰性气体保护，并保持微正压，防止熔体氧化。5.根据权利要求4所述的方法，保温精炼温度范围为1100°C?1150°C。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔体与铸辊接触，通过铸辊旋转带出熔体形成带坯，并经多组乳辊进行微量乳制实现厚度精确控制。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，铸辊与熔体接触高度可调，可生产厚度为0.3?3.0mm的原始带还。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，铸棍转动速度无极可调，范围为5m/min?100m/mino9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，铸棍材料为Cu-Cr-Zr合金、Cu-Be合金，棍身宽度100?2000mm。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，铸辊内部采用循环冷却水双向进出方式。
【文档编号】C25C1/12GK106077540SQ201610633556
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月5日 公开号201610633556.3, CN 106077540 A, CN 106077540A, CN 201610633556, CN-A-106077540, CN106077540 A, CN106077540A, CN201610633556, CN201610633556.3
【发明人】吴语, 王飞龙, 肖珲, 赵忱
【申请人】江西铜业股份有限公司