中国铜加工业的技术装备现状及展望_

文章编号:1005-2046(2004)03-0119-09

中国铜加工业的技术装备现状及展望(Ⅰ)

王碧文

(中国有色金属加工工业协会,北京100038)

摘　要:介绍了中国铜及铜合金板带材生产、管棒型材生产及线材生产的技术装备现状,并

对铜加工技术装备的发展方向作了探讨。关键词:铜及铜合金;加工技术;装备;展望

中图分类号:TG 14611+

1 文献标识码:A 收稿日期:2004206222

作者简介:王碧文(1940～),男,教授级高级工程师,主要从事有色金属材料及压力加工。

2003年中国的铜加工材产量再一次创历史新高,达到329167万吨,同比增长31124%仅次于美国,居世界第二位(见表1)。特别是铜管出口量大于进口,出口量比2002年翻了一番(见表2)。中国铜加工业迅速成为世界强国,不断推进技术进步是极为重要的因素之一。

表1　中国铜加工材表观消费量

(万吨)

名 称2002年2003年增长/%

全年产量2511232916731124全年进口量91181051615103全年出口量1712231335146全年消费量

32518

41119

26143

表2　中国铜加工材国际贸易情况

(万吨)

名 称2002年2003年增长/%

铜及铜合金板带进口

20119231717138铜及铜合金板带出口2168310814192铜及铜合金管材进口31473118-8136铜及铜合金管材出口2161513103106铜及铜合金棒型材进口1015710151-0157铜及铜合金棒型材出口01690171145铜及铜合金线材进口381594219812115铜及铜合金线材出口1115115333104铜及铜合金箔材进口18142241533101铜及铜合金箔材出口

8174

1019

24171

1　概　述

铜及铜合金产品生产技术主要是指合金的熔炼、铸锭、板带、管棒和线材的加工生产技术。随着科学技术的进步,铜及铜合金产品生产已高度现代化和自动化,成为现代大工业生产的重要组成部分。

铜加工技术正沿着高效、节能、环保、自动化、连续化方向迅速发展,与之相适应的现代加工装备和在线质量检测技术也有很大发展。111　传统的三段式铜及铜合金生产方式正在被

打破,生产工艺流程缩短,为节能和提高生产效率提供了广阔的发展空间。经典的铜加工分为合金熔炼与铸造、热加工、冷加工三段式。目前热加工工序正不断地被压缩和取代,卧式水平连铸卷坯—高精冷轧铜带;上引连铸管坯—拉伸;水平连铸管坯—行星轧制—盘拉;水平连铸线坯—高精拉伸;上引连铸线坯—高精拉伸等方法已被普遍采用,并成为空调管、内螺纹管、合金线材和锡青铜带材等产品的主要生产方法。对我国铜加工节能、降低生产成本和节省项目投资起到重要作用。112　光亮铜线杆连铸连轧技术和机列是铜加工材连续化生产的最成功范例,已成为线坯生产的主导方法,取代了坯锭铸造、横列式热轧(黑

第25卷　第3期

上海有色金属

V ol 125　N o 132004年9月

SH ANG H AI NONFERROUS MET A LS

Sept .

2004

杆)的高能耗、高铜耗、低质量、污染环境的陈旧工艺和装备。我国光亮铜杆生产技术包括:轮式连铸、履带式连铸和上引连铸等;合金熔炼有感应熔炼、竖炉熔炼和反射炉熔炼等,满足了不同生产的需求。

113　高精板带材带式生产取代了块式生产,对产品质量、生产效率的提高和环境改善取得显著效果。高精板带卷式生产的典型工艺流程是:大铸锭热轧获得卷坯(或水平连铸卷坯)—双面高精铣屑—高精冷中轧—保护性气体罩式炉退火—高精成品预精轧—展开式保护气体退火—高精成品轧制—展开式保护气体退火—板材横剪、带材纵剪。带式法取代块式法,是一种革命性的变革,实现了铜板带生产的自动化、现代化,达到了高效、节能、节材、环保生产等目的。特别是卷坯的表面铣屑和保护性气体退火,不但提高了产品质量,而且使长期存在的以消除氧化皮为目的的酸洗工序得以取消,从而大大改善了环境。114　管材卷式生产已成为我国一项代表性的先进技术,其中空调器用盘管和高效散热内螺纹铜管生产技术已走在世界前列。我国铜盘管生产技术的特点是管坯生产方式多样化:大锭热挤—高速轧管法;水平连铸—行星轧制法;上铸法(又称上引法)。这三种方法已完全产业化,适应不同的产品品种、投资和生产规模,推动了铜管生产的技术进步。

115　铜加工材生产过程中重要工艺参数和产品质量的在线检查技术迅速发展,使铜加工材的尺寸精度、表面和内在质量水平显著提高。

2　铜及铜合金熔炼与铸锭

电感应熔炼是制备铜及铜合金的主要方法之一。低频有铁芯感应电炉,主要用于紫铜和黄铜生产。由于它具有高的熔化效率、良好的密封性,也可用于无氧铜的生产。大型工频有芯感应熔炼炉由两部分组成,一个电炉用于熔化金属,通过流槽转送金属液体至保温炉进行铸造。这种结构具有很高的生产效率,电炉的容量向大吨位方向发展,容量5000公斤的感应电炉的性能列于表3。小型工频有芯电炉可带有浇注炉头。为减少金属熔体气体含量和减少氧化损失,开始应用氮气保护熔炼技术。

表3　工频有芯感应电炉技术性能

名 称熔炼炉混合炉

容量/kg3000～50005000

炉膛尺寸/mm　

直径

长度

950

2450

1000

2600

额定功率/kW750500

相数33

工作温度/℃12001200

冷却水压力/kPa300300

总重(带金属)/t311533

起熔体质量/kg～3000～3000

功率因数　

补偿前

补偿后

0166

0195

0175

0198

额定电压/V500350

频率/H z5060

单位电耗/kW?h?t-120037

冷却水耗量/t?h-1115110

无芯感应电炉有工频、中频和高频之分,特点是结构简单,炉体为坩锅式,依靠感应线圈产生电磁感应,使金属熔化,其炉温高,熔化速度快,适应小批量、多品种生产。缺点是金属搅拌强烈,电耗比有芯炉高,多用于青铜和白铜生产,常用炉型的性能见表4。

表4　工频无芯感应熔铜炉技术性能

项 目

炉 型

0175t熔铜炉115t熔铜炉3t熔铜炉

额定容量/kg75015003000

生产率/kg?h-150011001750

工作温度/℃1200～14001200～14001200～1400功率/kW215420620

额定电压/V380380500

频率/H z505050

相数333

单位耗电量/k W?h?k g-10140701380135

补偿电容器容量/kF158030004520

冷却水压力/MPa0115～0120012～013012～014

耗水量/m3h-1～415～8～10

坩埚尺寸/mm

　内径430580730

　壁厚80100118

　高度91511901430

坩埚液面设计高度/m m6307101150

含易氧化元素的铜合金熔炼多使用真空感应电炉,如高强高导铜铬锆合金等。目前容量最大的真空感应电炉为3吨。常用真空感应电炉性能列于表5。

021

上　海　有　色　金　属第25卷　

表5　真空感应电炉技术性能

参 数ZG2015ZG21ZG2115

容量/kg50010001500

最高工作温度/℃16001600160

极限真空度/Pa1×10-11×10-11×10-1

压升率/Pa?h-1615615615

额定中频功率/kW5008001000

额定中频频率/H z1000500<500

中频电压/V700700700

冷却水耗量/m3h-1406080

冷却水压力/MPa013013013

外形尺寸/m(长×宽×高)1215×810×61016×12×716

竖炉熔铜是一种快速熔铜技术,具有占地少、操作方便、设备简单、使用天然气能源等突出优点。主要用于为保温炉供给铜液,保证熔炼与铸锭生产的连续性。

目前水平连续铸造技术已广泛用于铜及铜合金铸锭、棒坯、线坯、管坯和异型坯料的生产。水平连铸机列包括熔炼炉、保温炉和引锭装置等。水平连铸机列的关键部件是结晶器,多使用石墨内衬,管材铸造时应设置专门构造的石墨芯子。铜质水冷套如改为加热线圈,铜的结晶主要依靠纵向传热,即为OCC法,便可生产单晶铜。

水平连铸带坯技术在合金板带生产中发挥了重要作用。目前难于热变形的锡磷青铜带材生产基本使用水平连铸卷坯。水平连铸带卷机列,包括熔炼炉、保温炉、校直机、双面铣削和卷取机。为避免铣削漏铣,也可采用线外铣形式。常用水平连铸带坯机列有带宽320mm、450mm、650mm和970mm多种(见表6)。法国格里赛公司在机列中于铸坯铣面后增加横向滚压装置,以实现表面微小变形,在此之后铸坯直接进入在线均匀化退火炉,经均匀化处理后的卷坯可直接送去冷轧,省去了专门的均匀化处理工序,使生产工艺流程大为缩短。

表6　三种引进的铜带坯水平连铸机组主要性能比较

主要性能

瑞士W ertli公司

22440mm机组22450mm机组德国T echnica2G uss公司

12650mm机组

奥地利M etathem公司

22450mm机组

熔炼炉有效容量/t

功率/kW

自然功率因数

215

480

0141～0143

4

570～600

补偿到0195～110

213

400

0163

210±5%

450

　

保温炉有效容量/t

功率/kW

自然功率因数

位置

210

200

015

可调

4

　

　

　

115

0175

可调

210

210

不可调

生产能力t/h018～110111～1120181～113

牵引机　牵引力/kN 牵引速度/mm?s-1

操作程序

牵引方式

60

0～50

20个程序

往复式液压夹钳

26

0～120

10个程序,20条曲线

液压夹紧辊

50

115～70

20个程序

驱动方式电液脉冲马达直流伺服电机2台伺服电机

铣面机　铣面深度/mm

刀片

011～110

不重磨或重磨

012～110

可重磨

011～210

不重磨

011～015

重磨

剪切机　剪切力/kN

剪型

530

倾斜剪切

490

　

4600

冲剪成凸型

2000

倾斜剪切

卷取机　型式卷的质量/t

内径/mm

外径/mm 卷筒式

3

600

1200

三辊

4

700～900

1750

无芯三辊卷取

415

600

1250

三辊卷取

6

700～1200

1800

带坯规格/mm

　

　15×325

15×440

(双带)

16×450

16×380

(双带)

1515×650

(单带)

16×430

16×330

(双带)

121

第3期王碧文:中国铜加工业的技术装备现状及展望(Ⅰ)

线坯上引技术始于上世纪60年代,首先在芬兰奥特昆布公司(OUT OK URPU)出现。目前多线上引铜线杆、铜管、铜异型材和合金线杆等已普遍应用。上引技术和装备具有投资少的突出特点,被广大中小铜加工企业所采用。

铜线坯连铸轧是铜及其合金加工技术的重大进步,广泛应用的有美国南线法(SCR),线坯铸造为轮式法和康特罗德法(C OTROD),铸造机为哈兹列特铸造机。常用铜线坯连铸轧机性能列于表7及表8。C OTROD法机列不仅可以生产光亮铜线杆(<6mm～<8mm),稍加改造后可以生产带坯,又称为C ONAS机列,包括竖炉、感应加热保温炉、哈兹列特铸造机、热轧机、冷却酸洗机列、冷轧机和两个带材卷取机。C ONAS/ C ONTIRO结合机列可以生产118mm×130mm带坯,产能可达7t/h～20t/h。

表7　南方线材公司的线坯连铸机型号及其特性

特 性1300型2000型2300型3600型5700型6800型

铸坯断面/mm2135520302330365057006800生产能力/t?h-161511151927154145熔炼炉能力/t?h-16151520304560保温炉容量/t59131513152525铸轮直径/mm167616762438243830483048

机架数×轧辊直径/mm 9×203

　

1×254

9×203

　

1×304

10×203

　

2×304

10×203

　

1×457

2×304

10×203

1×457

4×304

8×203

年产量/10kt?a-1

二班,效率20%11631761081813111414

三班,效率70%2105128151214181420

铸机五轮型五轮型五轮型五轮型五轮型五轮型

表8　Contirod法主要机型特性

特 性8C1012C1012C10L14C1125C12W133413W1435C13W1660C16

铸坯断面/mm221002750275027504500540078009000生产能力/t?h-16～810～1212～1413～1520～2530～3540～5050～60年生产能力/10kt?a-1

二班213314410412616916916—

三班3155116106131014152025

机架×辊径/mm 3×360

6×220

　

4×360

6×220

　

4×360

6×220

　

2×380

2×340

6×195

3×380

2×340

6×195

2×380

4×340

6×195

3×480

4×340

6×195

4×480

4×340

6×195

成品杆尺寸/mm8～208～208～208～208～228～228～228～22扁线宽度/mm757575180180180180180

铸机29188型29188型291112型201112型201112型201146型201146型201146型

3　高精铜及铜合金板带材生产铜及铜合金板带材约占铜加工材总量的20%～25%。主要用于电子、电力、交通、建筑、机械制造和人民生活等领域。现代技术工程对铜及铜合金板带的要求是高尺寸精度、高表面质量、性能一致和板型优良,同时尺寸规格向大宽度、超薄方向发展。为区别于传统板带材产品,现代铜板带材称为高精度铜板带。重要的高精度铜板带产品有:汽车水箱带、集成电路引线框架带、箔绕式变压器带、射频电缆带和插接元件带。

板带材生产方法已发生了革命性变革,除宽厚板(如冷凝器管板、高炉铜冷却壁用板等)外,基本采用带式生产。这种方法具有高效、节能、环保、成品率高、生产自动化和连续化等一系列优点。根据供坯方式不同又分为:大锭热轧—高精冷轧法和卧式连铸或立式铸带坯—高精冷轧

221

上　海　有　色　金　属第25卷　

法。铜及铜合金板带材连铸连轧生产方法已用于生产。具有优异性能、高精度、高度自动化、精确控制的轧制设备、加热和热处理机列和精整机列等不断问世,使高精板带生产技术不断向前发展。

311　铸锭加热

现代铜及铜合金铸锭热轧前的加热以火焰炉为主。主要炉型有连续推锭、炉底回转式环形炉和步进式炉等。随着铸锭单重不断增加,以煤气、天然气为燃料的步进式加热炉已成为重要加热设备。洛阳铜加工集团引进意大利海蒂公司(HC URTY)扁锭双排步进式加热炉,可加热长418m、宽0162m～1105m、重415t～715t的扁锭,生产能力50t/h～58t/h。这种加热炉具有生产能力大、热效率高、自动化程度高和能耗低等特点,完全可替代环形加热炉,见表9,常用铜及铜合金铸锭的加热制度列入表10。

表9　环形加热炉和步进加热炉的性能

性 能环形加热炉步进加热炉

生产能力/t?h-115～2050～58

铸锭规格/mm165×620×1100170×620～1050×2000～4800

质量/t110212～815

燃料种类—发生炉煤气

发热值/k J?m-35440

废热回收装置无空气预热450℃,煤气预热350℃废气最终温度/℃～500～365

耗热/k J?t-1～1884000566500～668000

炉子热效率/%20～3060～66

炉温/℃—(700～959)±5

生产自动控制—

采用单回路处理机控温、控压空

气煤气比,程序逻辑过程控制。

表10　铜及铜合金铸锭加热制度

合金牌号

加热炉区段温度/℃

锭坯加热段炉温锭坯保温段炉温

加热时间/h

热轧温度/℃合金特性/℃

开轧温度终轧温度热轧塑性区温度熔点温度

T1,T2,T3,T U1,

T U2,T UP,TP1,

TP2,T Ag011

850～950850～920 H96850～950820～930

H90900～950850～950 H80850～900840～880 H70,H68820～870800～840 H62850～880800～860 H59780～820800～840210～215

820～850500～650500～9301038

780～870

850～900

800～850

780～840

800～850

780～800

550～650

550～900

550～900

600～870

600～680

550～840

550～800

1050

1020

965

909

885

883

HPb5921750～800720～800310～315680～720500～600550～800880 HSn6221850～880800～860210～215800～850500～600550～800885 HPb6022820～860800～820310～315780～810500～600550～800885 H Mn5822800～860750～800210～215700～750550～600500～760880 HFe592121750～800720～800310～315680～720450～550500～760880 QSn6152011660～700660～680810660～680450～500500～650995 QSn423800～840780～800310～315740～760550～600600～7701015 QA15,QA17900～950880～920215～310850～880550～600600～8801060 QA1922900～950880～920215～310830～850500～600500～8601060 QS i321850～900800～900215～310780～840500～550500～8601025 QMn5900～950800～900215～210800～850600～650600～8601017 QCd110820～870810～840215～310780～820550～650600～9501050 QCr015900～1000950～1000110～115900～950550～650600～9501080 B191000～1050980～1000215～310960～980600～700650～11001140 B30,BF e3021211000～1050980～1000215～310960～980600～700650～11001170 B M n3212,B M n115900～950850～880210～215800～850600～650650～900960 BZn15220980～1020970～1000215～310940～960650～700700～10001080 BMn4021151000～1050950～1000310～315960～980750～850800～11501260321

第3期王碧文:中国铜加工业的技术装备现状及展望(Ⅰ)

312　热轧

热轧的作用是通过热变形,改变铸造组织,获得变形再结晶组织,同时获得厚度尽可能小、质量优良、尺寸公差波动小的热轧卷坯,为继续高精冷轧打下基础。现代热轧机多为两辊可逆式轧机,热轧机列包括热轧机自动压下的微机控制系统、前后辊道、自动卷取机、自动对中系统,在出料滚道上设有强冷室。我国使用的热轧机系列性能列入表11。热轧温度一般根据合金高温性能曲线来选择,应使合金处于高塑性和低强度区域。热轧道次加工率和总加工率的选择,主要根据合金高温塑性决定,开始道次和终轧道次加工率不应过大,铜及合金热轧加工率选择列入表12。

表11　铜及铜合金热轧机的主要技术性能

轧机型式轧机尺寸

/mm

主传动

功率

/kW

轧机

速度

/m?s-1

许用

压力

/×104N

最大轧制

力矩

/×104N?m

轧辊最大

开口度

/mm

最小轧

制厚度

/mm

卷重

/t

厚度

偏差

/mm

注

二辊可逆式2<850×150********～310103511716250410715±011原苏联

2<1000×3500160011241700215300410——

2<600×6003751133400——610——(英)Davy公司2<600×750596110——130610——

2<660×11707350185～111——2006100——

2<500×12002450189250—704～5——

2<500×7002450～115350—120510——(英)Davy公司2<700×14001700310———510——(英)Brigh ts ide公司2<700×900900×021158500710170810410±011

2<710×1200735210——230910310—

2<350×450—013～0191252640———

表12　热轧最大道次加工率及平均道次 加工率范围

合金牌号锭坯宽

/m m

最大道次加

工率εm ax/%

平均道次加

工率ε/%

H62,H59,H S n6221,HPb5921 H M n5822,H M n572321

HFe592121,H A166262322

H68,H80,H90,H96,T2,T UP HSn9021,Q M n5

QA15,QA17,QA1922,QS i321

QSn423,B5,B10,B19

BZ n15220,BMn3212,BA162115

<340

340～600

>600

45～55

40～50

35～40

36～41

32～38

28～33

40～50

33～40

28～33

30～36

27～32

22～27

33～40

28～33

23～28

26～32

22～28

20～25

现代热轧机列中在轧件出口辊道上设有强水冷却室,作用是基于铜及铜合金强水冷却后对轧件性能有利,特别是对那些时效热处理的铜合金强水冷相当于淬火作用,强水冷却后强度降低、塑性提高,有利于冷加工。此外强水冷可以部分清除轧件表面的氧化物,减轻表面铣削工作量。强水冷却室长度可达18m～25m,冷却强度取决于冷却水的量,冷却强度越大其效果越明显。313　带坯表面铣削

带坯表面铣削是清除带坯表面氧化层、金属和非金属氧化物,并使带坯表面尺寸进一步趋于一致。带坯表面铣削技术的采用彻底排除了落后工艺中的酸洗工序,解决了环境污染问题。

热轧成卷带坯在专门的机列上进行铣削,英国戴维公司自动化铣削机列可自动测量和控制铣削深度,实现带材大面和侧边铣削,最深铣削深度可达110mm,并根据来料实现厚度自动化调节,铣削速度可达15mΠmin。水平连铸卷坯表面铣削有在线铣和线外铣之分,因为水平连铸带坯的工艺稳定性受带坯铸造稳定性的影响,因此也常采用线外铣削。现代化双面铣削机列性能列入表13。

421

上　海　有　色　金　属第25卷　

表13　双面铣削机性能

性 能

双面铣削机

A B A A A B C

最大宽度/mm1050420300～6602×4402×44050350～440允许厚度/mm1～158～108～1515～1818～1812～18最大质量/kg7500—4500300030004503000

机列进给速度/m?m in-10～15101501301301205P013～1每面铣削深度/mm0125～015—0125～0150175～1100175～110210013～110铣刀直径/mm<258<178<220<200<200<160<160

铣刀线速度/m?s-1110～101813198—1119321498215241167～6167铣刀转速/rpm80/400/4001500—19025815301—

单轴铣削功率/kW45/225/2255818418537(交流)30(交流)1815(交流)45

转速/rpm80/400/800150～1500—14507307300/1000/2000送料辊电功功率/kW604184～14171—1121111114

转速/rpm1225400～1200——150********

铣刀材质镍基高速钢—C o5%高速钢硬质合金硬质合金硬质合金硬质合金润滑方式油雾——涂油涂油涂油涂油

排风形式抽风—抽风抽风抽风抽风抽风

有无侧边铣无无无无无无无

生产国英国英国法国瑞士中国中国中国

314　高精带材冷轧

冷轧是再结晶温度以下的轧制过程,是获得满足板带材产品标准要求的关键工序,冷轧过程包括开坯、粗轧、中轧、精轧等,根据合金性能和工艺要求,冷轧加工率应严格控制。现代精轧多选用4辊、12辊和20辊高精冷轧机,其它轧制工序多选用4辊和6辊高精冷轧机。现代高精冷轧机均应具有压力、张力、板型、自动对中、冷却润滑和灭火安全等系统,常用4辊高精冷轧机和20辊冷轧机性能列入表14。

表14　铜带冷轧机主要技术性能

项目4<450/1150

×1250/mm

4<450/1000

×850/mm

4<380/850

×800Πmm

4<320/760

×600/mm

4<250/620

×560/mm

4<260/700

×750/mm

4<450/1150

×1250/mm

4<450/1000

×850/mm

4<380/850

×800Πmm

4<320/760

×600/mm

4<250/620

×560/mm

4<260/700

×750/mm

供货单位

德国

Frothing公司

洛阳有色

加工设计院

奥地利

Andritz公司

奥地利

Andritz公司

洛阳有色

加工设计院

意大利

MI NO公司

法国G rohling

公司

德国Frothing

公司

德国DE M AG

公司

德国Frothing

公司

美国

IIS公司

美国

IIS公司

轧机辊数4444442和444122020

带坯最大厚度/mm15141512151814215151015315215210210

成品最小厚度/mm015±01004015±01005110±01008015±01005013±01005011±010*******±010*******±010030100301005±010*******±010020105±0100075成品带最宽度/mm1000650650450440650420440440650430340

带卷质量/t715615415610310415410310310415516215

许用轧制力/kN1800013000100008000600055008000450020001850981

轧制力矩/kN?m31030020014065141316

最大轧制速度/m?m in-1450360300450240600250216500600730450

最大卷取张力/kN200200——9060—8085—371446

AG C装置

V ollemer

测厚仪

VS B2082E

V ollemer

测厚仪

VS B2082E

V ollemer

测厚仪

VS B2082E

IG C

AG C2DG-80

测厚仪

VS B2082E

/S U

V ollemer

1076E

>6m m用辊缝仪

<6m m用测厚仪

V ollemer V ollemer1076—

γ射线

测厚仪

γ射线

测厚仪

板形仪—————ASE AQUS M

-200

压进式

—————

ASE AQUS M

-200

压进式

板材平直度/I40～50——30—5～1030—20～3020

设备质量/t674560—～300279—～250～200

主传动功率/kW2×12502×98015002×600=12007287465004002×350525294卷取机功率/kW800730450———450————

315　高精板带材生产中的热处理

板带材生产中的热处理主要有中间退火和成品退火,少数合金有淬火时效热处理(如铍青铜板带材)。中间退火的加热制度应保证合金带坯

521

第3期王碧文:中国铜加工业的技术装备现状及展望(Ⅰ)

产生再结晶。退火制度选择的主要依据是合金的软化曲线。不同的产品规格退火制度也不相同。常用铜合金退火制度参见表15。

表15　部分铜合金的退火制度

合金牌号退火温度/℃

中间

退火

成品

退火

保温

时间

/m in

HPb5921,H Mn5822,QA17,QA15600～750500～60030～40 HPb6323,QSn6152011,QSn6152014,

QSn72012,QSn423

600～650530～63030～40 BFe32121,BZn15220,BA162115,

BMn402115

700～850630～70040～60

QMn115,QMn5

B19,B30

H80,H38,HSn6221700～750

780～810

500～600

480～500

500～600

450～500

30～40

40～60

30～40

H95,H62

BMn3212

T U1,T U2,T UP 600～700

700～750

500～600

550～650

500～520

380～440

30～40

40～60

30～40

T2,H90,HSn7021,HFe592121 QCd110,QCr015,QZ r014,QT i015500～600

700～850

420～500

420～480

30～40

30～40

现代退火装备多是非氧化退火。退火应严格

在保护气氛下进行,通常使用氮气保护。为提高

退火效果,加入一定百分比的还原性气体氢。中

间退火采用罩式炉,成品退火采用展开式退火

炉。常用立式、罩式炉和气垫炉的性能分别列入

表16、表17和表18。

表18　连续退火炉与气垫式退火炉的比较

项 目连续退火炉气垫式退火炉

退火带材规格

(H×B)/m m

0115～116×

200～640

011×115×

500～1050

带卷内径/外径/m m<500/<820,<500/<1300,

炉内最高温度/℃800750±5

带材最高温度/℃700±5700±5

带材出冷却室温度/℃80～10070～80

带材退火时间/m in2～104～50

加热区额定功率/kW160600

最大生产能力/t?h-1110417

活套塔补偿长度/m

　炉前151260

　炉后101060

保护性气体成分/%

N296,C O22,

H2115,C O<015

N295～98,

H2～5

保护性气体消耗量/m3?h-1160140表16　罩式退火炉的简要性能

罩式炉型

/mm 现有

台数

最高温度

/℃

最大装炉量

/t

生产能力

/t?h-1

保护气产生能力

/m3?h-1

备 注

用　途提供公司

<1600×2900270030黄铜2116

纯铜119

100

<1400×3600570022152140

<1400×33001

2

70020

中间退火119

成品退火1156

50

<1400×29001700—116570 <1400×250027001216113—

<1400×20001700—0175

50

惰性20

<1200×29001800—111550铜带卷

退火

E BNER

<2000×40002—24116—铜带卷

退火

FOFUMI

316　高精板带材的精整及剪切

高精板带材生产中的表面处理包括带材表面的清刷、除油、脱脂、清洗、钝化、压光、矫平等内容。目的是提高产品表面质量和获得良好板型。所有这些工序均向合并、组合形成自动化生产机列的方向发展。生产实践表明拉弯矫平技术

621

上　海　有　色　金　属第25卷　

对获得良好板型、消除残余应力有重要作用。

剪切工艺的目的是获得用户所需产品的宽度和长度。带材分条最易出现的缺陷是侧弯、毛刺、宽度公差波动。所有这些缺陷对自动化冲压生产和焊管生产都带来重大影响。剪切除正确执

行工艺规程外,选择剪切机列也十分重要。现代纵剪机列的主要技术性能列于表19,先进的剪切机列应有P LC 控制、光电对中、纠偏和计算机排刀等功能。

表17　气垫式退火炉的主要性能

项 目

A B C

外形尺寸(L ×B ×H )/m

82×715×1015

78×8×61520×214×314

热处理铜带规格宽(B )/mm 500～1050200～660～420厚(H )/mm 011～1150108～112(0105～018)±5%

卷的质量/t 7154156机列速度/m ?m in -14～504～40(8～80)±1%热处理温度/℃450～750最高700(620～750)±5%

热效率/%555555

生产能力/t ?h -1417

210

1138,01895

退火后晶粒度/μm 011mm ,25±5μm 018mm ,35±8μm

20～25±5μm 20±5μm

保护性气体2%～5%H 295%～98%N 2

不带保护气体2%～5%H 295%～98%N 2

涂层装置

预留位置带辊式涂层装置

—

表19　圆盘剪切机的主要技术性能

带材尺寸/mm 厚度

宽度

分切条数

刀盘尺寸/mm 直径

厚度

剪切速度

/m ?s -1电机功率

/kW 510～915

6405

40040～60017511061300—

400～44040～601～3956900—

440～446401～367110～510

6405230～35020～402123736403230～27025015～117014～21575015230～270250133～0166815012～11075015235～27015～301～3190112～01864025150～20015～20115～75～150105～015

350

18

70～150

15～20

1～3

5～10

(待　续)

Present Status and Prospects of China πs Technological Equipment

for F abrication of Copper and Its Alloys (P art Ⅰ

)WANG Bi 2wen

(China Non 2ferrous Metals Fabrication Association ,Beijing 100038,China )

Abstract :The present status of China πs technological equipment for producing strips ,plates ,tubes ,rods ,profiles and wires of copper and its alloys is introduced and its development trend studied.K ey w ords :copper and its alloys ;technology for fabrication ;equipment ;prospect

721第3期

王碧文:中国铜加工业的技术装备现状及展望(Ⅰ)