Поглиблений аналіз міді в кабелях. Яка мідь хороша?
Вступ: через різні процеси виробництва мідних стрижнів вміст кисню та зовнішній вигляд вироблених мідних стрижнів відрізняються. Мідні стрижні, вироблені Shangying, мають вміст кисню менше 10 частин на мільйон за належної технології, яка називається безкисневими мідними стрижнями; мідні прути, виготовлені безперервним литтям, прокатуються в гарячому стані в захисних умовах, а вміст кисню знаходиться в діапазоні 200-500ppm, але іноді до понад 700ppm. Як правило, мідь, отримана цим методом, має яскравий зовнішній вигляд. Мідні стрижні з низьким вмістом кисню іноді називають полірованими стрижнями.
Безкисневий мідний стрижень
Мідна катанка є основною сировиною в кабельній промисловості. Існує два основних способи виробництва - безперервне лиття і прокатка і безперервне лиття вгору. Існує багато методів виробництва безперервного лиття та прокатки мідної катанки з низьким вмістом кисню. Особливістю є те, що після плавлення металу в шахтній печі мідна рідина проходить через витримувальну піч, жолоб, проміжний ковш і надходить із розливної труби в закриту порожнину форми. Інтенсивність охолодження використовується для охолодження для формування литої плити, яка потім прокочується за кілька проходів. Вироблена низькокиснева мідна катанка має структуру гарячої обробки. Оригінальна структура лиття була порушена, а вміст кисню зазвичай становить від 200 до 400 частин на мільйон. Прутки з безкисневої міді в основному виробляються в Китаї методом безперервного лиття вгору. Після плавлення металу в індукційній печі його безперервно відливають через графітові форми, а потім холоднокатають або обробляють холодним способом. Вироблені стрижні безкисневої міді мають литу структуру і містять кисень. Кількість, як правило, нижче 20 ppm. Через різні виробничі процеси існують великі відмінності в багатьох аспектах, таких як організаційна структура, розподіл вмісту кисню, форма та розподіл домішок тощо.
1. Виконання малюнка
Ефективність витягування мідних прутків залежить від багатьох факторів, таких як вміст домішок, вміст і розподіл кисню, контроль процесу тощо. Нижче наведено аналіз продуктивності витягування мідних прутків з огляду на вищезазначені аспекти.
1. Вплив методу плавлення на домішки типу S
Безперервне лиття та прокатка для виробництва мідних стрижнів переважно розплавляють мідні стрижні за рахунок спалювання газу. Під час процесу згоряння через окислення та випаровування можна до певної міри зменшити потрапляння деяких домішок у мідну рідину. Тому метод безперервного лиття та прокатки має відносно високі вимоги до сировини. Нижній. Верхнє безперервне лиття дає катанки з безкисневої міді. Оскільки для плавлення використовується індукційна піч, «патина» і «мідні боби» на поверхні електролітичної міді в основному переплавляються в рідку мідь. Розплавлений S має великий вплив на пластичність стрижня з безкисневої міді та збільшить швидкість руйнування дроту.
2. Надходження домішок у процесі лиття
Під час виробничого процесу процес безперервного лиття та прокатки вимагає переміщення розплавленої міді через витримкові печі, жолоби та проміжні ковші, що відносно легко спричинить відшарування вогнетривкого матеріалу. Під час прокатки він повинен пройти через валки, в результаті чого залізо впаде і спричинить пошкодження мідних стрижнів. Викликають зовнішні включення. Накочування оксидів на шкіру та під шкіру під час гарячої прокатки матиме негативний вплив на витягування гіпоксичних стрижнів. Процес виробництва методом безперервного лиття вгору короткий. Мідна рідина завершується через занурювальний потік у комбінованій печі, що мало впливає на вогнетривкі матеріали. Кристалізація здійснюється в графітній формі, тому в процесі може утворюватися менше джерел забруднення та домішок. Менше можливостей вступити.
O, S і P — елементи, які утворюють сполуки з міддю. У розплавленій міді кисень може частково розчинятися, але коли мідь конденсується, кисень майже не розчиняється в міді. Розчинений кисень у розплавленому стані випадає у вигляді евтектики міді=закису міді та розподіляється по межах зерен. Виникнення евтектики закису міді значно знижує пластичність міді.
Сірка може бути розчинена в розплаві міді, але при кімнатній температурі її розчинність знижується майже до нуля. Він з'являється на межах зерен у вигляді сульфіду міді, що значно знижує пластичність міді.
3. Структури розподілу кисню та ефекти в мідних стрижнях з низьким вмістом кисню та безкисневих мідних стрижнях
Вміст кисню має значний вплив на продуктивність волочіння мідних стрижнів з низьким вмістом кисню. Коли вміст кисню підвищується до оптимального значення, мідний стрижень має найменшу швидкість поломки. Це тому, що кисень діє як поглинач у своїй реакції з більшістю домішок. Помірний кисень також сприяє видаленню водню з мідної рідини, утворенню водяної пари для переповнення та зменшенню утворення пор. Оптимальний вміст кисню забезпечує найкращі умови для процесу волочіння дроту.
Розподіл оксидів мідного стрижня з низьким вмістом кисню: на початковій стадії затвердіння при безперервному лиття швидкість розсіювання тепла та рівномірне охолодження є основними факторами, які визначають розподіл оксиду мідного стрижня. Нерівномірне охолодження призведе до суттєвих відмінностей у внутрішній структурі мідного стрижня, але під час подальшої термічної обробки стовпчасті кристали зазвичай руйнуються, роблячи частинки оксиду міді рафінованими та рівномірно розподіленими. Типовою ситуацією, що виникає в результаті агрегації частинок оксиду, є центральний розрив. На додаток до впливу розподілу частинок оксиду, мідні стрижні з меншими частинками оксиду демонструють кращі характеристики волочіння дроту, а більші частинки Cu2O легко викликають точки концентрації напруги та ламаються.
Вміст кисню в безкисневій міді перевищує норму, мідний стрижень стає крихким, подовження зменшується, розтягнутий порт виглядає темно-червоним, а кристалічна структура пухка. Коли вміст кисню перевищує 8 ppm, продуктивність процесу погіршується, що проявляється у надзвичайно високій швидкості поломки стрижня та дроту під час лиття та волочіння. Це пов’язано з тим, що кисень може утворювати крихку фазу оксиду міді з міддю, утворюючи евтектику мідь-оксид міді, яка розподіляється на межі в сітчастій структурі. Ця крихка фаза має високу твердість і буде відділятися від мідного тіла під час холодної деформації, спричиняючи погіршення механічних властивостей мідного стрижня та легко викликаючи руйнування під час подальшої обробки. Високий вміст кисню також може спричинити зниження провідності безкисневих мідних стрижнів. Тому процес безперервного лиття вгору та якість продукції повинні суворо контролюватися.
4. Вплив водню
При безперервному лиття вгору вміст кисню контролюється низьким, а побічні ефекти оксидів значно зменшуються, але вплив водню стає більш серйозною проблемою. Після вдихання в розплаві відбувається рівноважна реакція: H2O(g)=[O]+2[H];
Газ і пористість утворюються в процесі кристалізації, коли водень випадає в осад і накопичується з перенасиченого розчину. Водень, що виділяється перед кристалізацією, може відновлювати оксид міді з утворенням водяних бульбашок. Оскільки характеристикою лиття вгору є кристалізація розплавленої міді зверху вниз, форма утвореної рідини приблизно конічна. Газ, що виділяється перед кристалізацією рідкої міді, блокується в структурі затвердіння під час процесу флотації, і під час кристалізації в ливарному стрижні утворюються пори. Коли вміст газу вгорі невеликий, водень, що виділяється, існує на границях зерен і утворює пористість; коли вміст газу високий, він збирається в пори. Тому пори і пористість утворюються як воднем, так і водяною парою.
Водень надходить із різних технологічних ланок у попередньому виробничому процесі, таких як «патина» сировини електролітичної міді, допоміжного матеріалу деревного вугілля**, кліматичного середовища**, а кристалізатор графіту не є сухим тощо. Тому поверхня мідної рідини в плавильній печі повинна бути покрита розпеченим деревним вугіллям, а електролітична мідь повинна намагатися видалити «патину», «мідні боби» та «вуха», що дуже важливо для покращення якості безкисневої мідні стрижні.
У процесі безперервного лиття та прокатки водень часто контролюють помірним контролем вмісту кисню. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Оскільки розплавлена мідь кристалізується знизу вгору під час процесу лиття, водяна пара, що утворюється киснем і воднем у розплавленій міді, може легко спливти та вийти. Більшу частину водню з розплавленої міді можна ефективно видалити, таким чином впливаючи на мідний стрижень. менше.
