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TP2铜管坯水平连铸用石墨结晶器功能失效行为研究

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铜业工程 2023年第6期 96-103页

作者：李德山李海红宋鸿武刘劲松陈大勇柳红扣陈云月烟台大学核装备与核工程学院山东烟台264005 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016 常州润来科技有限公司江苏常州213149

针对TP2铜管坯水平连铸用石墨结晶器进液孔堵塞导致的功能性失效问题,研究了堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末物质的化学成分、来源及形成机理,采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光、差热分析、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)等检测手段... 详细信息

针对TP2铜管坯水平连铸用石墨结晶器进液孔堵塞导致的功能性失效问题,研究了堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末物质的化学成分、来源及形成机理,采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光、差热分析、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)等检测手段进行系统性分析。研究结果表明,堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末的组成以SiO_(2)为主,主要来源于炉衬耐火材料。随着铜液中氧含量的增加,铜熔体中的Cu_(2)O和CuO分别与炉衬中的SiO_(2)形成低熔点混合物,后经石墨结晶器冷却析出;低熔点混合物密度小,黏附在结晶器内壁,随着低熔点混合物的累积,最终导致进液孔完全堵塞。根据石墨结晶器的失效机理,对阴极电解铜、木炭和鳞片石墨等原材料及辅料采取烘干等方法,降低其携带的水分,以及加强炉内密封,减少铜液的保温时间等措施,可以降低铜液中的氧含量,减少氧化物粉末的产生,避免结晶器进液孔堵塞,从而防止结晶器功能失效。

关键词： TP2铜管坯水平连铸石墨结晶器氧化物粉末功能失效行为

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黄铜扁锭水平连铸石墨结晶器气体保护系统的研究及设计

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黄铜扁锭水平连铸石墨结晶器气体保护系统的研究及设计

作者：黎道安重庆大学

学位级别：硕士

水平连续铸造方法是钢铁工业领域中发展起来的一种新工艺,上世纪50年代后期开始用于铜合金材料铸坯的生产,国内是在上世纪70年代开始研究水平连铸方法生产铜合金带坯,但直到90年代初期才开始规模的投入生产应用。由于采用水平连续铸造... 详细信息

水平连续铸造方法是钢铁工业领域中发展起来的一种新工艺,上世纪50年代后期开始用于铜合金材料铸坯的生产,国内是在上世纪70年代开始研究水平连铸方法生产铜合金带坯,但直到90年代初期才开始规模的投入生产应用。由于采用水平连续铸造方法生产铜合金材料铸坯具有带坯组织均匀、晶粒细小、直接冷轧加工、设备投资少、环境污染少、生产工艺流程短、建设周期短、见效快、节约能源、生产灵活、产品成材率高、生产成本低、经济效益好等优点,是当前国内外各生产企业普遍采用快速、低成本的生产方法,得到了大规模的推广使用。但这一技术由于国内使用的时间不长,加之国内引进的大多数是二手设备,对工艺技术没有进行引进,因而人们对铜合金带坯的水平连铸生产方法认识有限,基础资料十分缺乏,生产的坯料质量不稳定,特别是对关键部件石墨结晶器研究不够深入,在一定程度上影响了水平连铸方法在铜合金带坯生产中的应用。本文较为系统地分析了铜合金带坯水平连铸的工作原理,采用X光衍射分析方法分析黄铜水平连铸过程中石墨结晶器表面附着物的种类,分析影响带坯质量和石墨结晶器失效的原因,在此基础上进而提出了在石墨结晶器上加装气体保护系统,减少外界空气与金属的反应,减少石墨结晶器表面的附着物。通过对保护系统保护气体种类、流量和压力进行试验研究,确定了合适的参数,从而减轻带坯拉铸过程中带坯与石墨结晶器的摩擦,延长结晶器的使用寿命。黄铜扁锭水平连续铸造气体保护方法的研究结果表明:(1) 因为黄铜是铜锌二元合金,由于其铸造温度高,黄铜与锌的凝固温度不同,在凝固过程中不可避免的要产生析出物附着在石墨结晶器表面。(2) 影响石墨结晶器使用寿命的主要是结晶器石墨内表面的附着物,对其进行了X射线衍射分析,确定其主要为锌与氧化锌的混合物。(3) 对黄铜扁锭水平连铸的机理进行研究,分析石墨内表面的附着物产生的原因,从而确定了采用气体保护进行铸造的方案。(4) 通过生产现场的工艺试验和成本核算,确定了采用氮气进行气体保护,对气体保护系统的结构进行了经验设计,解决了石墨结晶器内部气体管路与外部气源的连接。(5) 对一个生产周期内不同流量和压力情况下的保护气体使用进行了试验,初步确定了合适的工艺参数。黄铜扁锭铸造气体保护方法研究表明其利用具有一定的经济价值,可以提高石墨结晶器的寿命,有效地降低生产成本,从技术上看完全可以满足水平连续铸造黄铜扁锭的要求。

关键词：黄铜水平连续铸造石墨结晶器附着物气体保护使用寿命

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水平连铸用涂层石墨结晶器

炭素技术 1986年第5期 14-16页

作者：孙隆祥上海碳素厂

1.前言铜坯连铸技术已在有色金属冶炼中被广泛地采用。结晶器是连铸技术中的关键部件。结晶器的连铸寿命直接关系到连铸技术的成效和经济效益。石墨材料具有耐高温、抗氧化、抗化学侵蚀、自润滑等特性,是加工成结晶器的

关键词：石墨结晶器使用寿命铜合金上海铜基合金重有色金属合金石墨材料水平连铸连续铸钢涂层

HSn70-1铜合金棒坯水平连铸涂层石墨结晶器

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有色金属材料与工程 1984年第2期 54-54页

结晶器是有色金属铸造采用水平连铸技术中的关键部件之一,它的寿命关系到连铸工艺的成败和经济效益的发挥。为提高结晶器使用寿命和连铸生产的稳定性,上海碳素厂和上海铜厂在国内首次将热解石墨涂层技术应用于HSn70-1铜合金棒坯水平连... 详细信息

结晶器是有色金属铸造采用水平连铸技术中的关键部件之一,它的寿命关系到连铸工艺的成败和经济效益的发挥。为提高结晶器使用寿命和连铸生产的稳定性,上海碳素厂和上海铜厂在国内首次将热解石墨涂层技术应用于HSn70-1铜合金棒坯水平连铸普通石墨结晶器上,成功地提高了石墨结晶器的质量和使用寿命,使结晶器平均寿命达到148小时,为不涂层普通石墨结晶器寿命的9～15倍,班产量提高15％左右,连铸坯每吨电耗节约36度,具有显著的经济效果。涂层石墨结晶器的研制成功,推动了铜

关键词：石墨结晶器 HSn70-1 水平连铸连续铸钢铜合金铜基合金重有色金属合金棒坯

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8006铝合金超大规格扁锭生产工艺研究

轻合金加工技术 2024年第3期52卷 9-14页

作者：王军伟吴超峰胡东亮河南中孚实业股份有限公司河南巩义451200

在8006铝合金640 mm×2400 mm超大规格扁锭生产中,熔体纯净度难以控制,铸造过程对水温变化异常敏感,导致成型困难.从原材料、熔体精炼、在线过滤三个方面采取措施保证熔体纯净度,并通过试验确定了合适的铸造工艺参数.对熔体的纯净度、... 详细信息

在8006铝合金640 mm×2400 mm超大规格扁锭生产中,熔体纯净度难以控制,铸造过程对水温变化异常敏感,导致成型困难.从原材料、熔体精炼、在线过滤三个方面采取措施保证熔体纯净度,并通过试验确定了合适的铸造工艺参数.对熔体的纯净度、扁锭的外观及内部组织检测表明,采取的措施可有效控制熔体的渣含量,保证铸锭顺利成型.

关键词： 8006铝合金超大规格扁锭石墨结晶器熔体净化工艺渣含量铸锭缺陷

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铜管坯水平连铸水冷调控与实验分析

沈阳理工大学学报 2024年第2期43卷 84-88页

作者：王守权岳峰丽陈大勇刘劲松陈传来沈阳理工大学汽车与交通学院沈阳110159 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 常州润来科技有限公司江苏常州213149

为实现传统铜管坯水平连铸水冷控制系统在线自动化精准控制,提高生产质量与精度,改善管坯组织性能,对现有铜管坯水平连铸一冷水控制进行分析。采用程序设计和物理实验验证的方法,开展了基于可编程逻辑控制器(PLC)闭环策略下石墨结晶器... 详细信息

为实现传统铜管坯水平连铸水冷控制系统在线自动化精准控制,提高生产质量与精度,改善管坯组织性能,对现有铜管坯水平连铸一冷水控制进行分析。采用程序设计和物理实验验证的方法,开展了基于可编程逻辑控制器(PLC)闭环策略下石墨结晶器冷却水量自动控制的相关研究。实验结果表明,基于闭环控制逻辑的自动水冷控制系统可以将流量波动控制在±0.5 L/min范围内,离散系数为2.68×10^(-3),明显小于传统水冷控制系统,铜管坯水平连铸一次冷却水闭环控制系统可以实现连铸过程的精确控制。

关键词：铜管坯水平连铸石墨结晶器一次冷却自动控制

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简议wagstaff铸造机铸造铝合金扁锭工艺菜单的编制

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轻合金加工技术 2018年第10期46卷 20-23页

作者：王振百唐有群内蒙古霍煤鸿骏铝扁锭股份有限公司内蒙古霍林郭勒029200

总结以往铝合金扁锭生产实践经验、摸索铝合金扁锭铸造工艺菜单的编制规律,探讨wagstaff铸造机在铸造不同铝合金、使用不同规格和不同类型结晶器时,铸造工艺菜单的编制方法。通过经验的积累,提高铸造调试的成功率,降低铸造起车阶段发生... 详细信息

总结以往铝合金扁锭生产实践经验、摸索铝合金扁锭铸造工艺菜单的编制规律,探讨wagstaff铸造机在铸造不同铝合金、使用不同规格和不同类型结晶器时,铸造工艺菜单的编制方法。通过经验的积累,提高铸造调试的成功率,降低铸造起车阶段发生缺陷的概率。

关键词： wagstaff铸造机工艺菜单铝合金扁锭石墨结晶器

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TP2铜管水平连铸结晶器与工艺研究

TP2铜管水平连铸结晶器与工艺研究

作者：王勇龙沈阳理工大学

学位级别：硕士

铜管材作为一种高附加值型材,在国民经济发展中占据重要地位。其加工方法包括挤压法、水平连铸法、上引法、焊接法四种。其中,水平连铸法生产铜管工艺流程短、效率高,生产出产品质量高。因此,本次课题的研究对象为水平连铸法生产TP2铜... 详细信息

铜管材作为一种高附加值型材,在国民经济发展中占据重要地位。其加工方法包括挤压法、水平连铸法、上引法、焊接法四种。其中,水平连铸法生产铜管工艺流程短、效率高,生产出产品质量高。因此,本次课题的研究对象为水平连铸法生产TP2铜管的过程,分析了水平连铸生产的TP2铜管缺陷形成机理、石墨结晶器的设计原理、工艺参数的确定三个方面。水平连铸生产的TP2铜管坯存在裂纹、气孔、夹异物、缩孔缩松、冷隔、表面粗糙和内壁拉道、氧化等缺陷,通过研究其机理可知:缺陷的形成主要受石墨结晶器的结构与工艺参数的影响。石墨结晶器是水平连铸生产线最关键的部件,其结构的合理性直接影响铸坯的品质;本次针对生产规格为Φ90×25mm的铜管,设计出结晶器长度?mm L 380,石墨外套内径?mm D 92,壁厚?mm I 14,注液孔径?mmd 10,注液孔数n?4,芯子锥度???1,芯子入口直径mm D 37.471?,出口直径mm D 362?,模座厚?mm H 45,并采用Visual Basic编写分析系统,通过生产验证了其合理性。在设计的结晶器基础上,应用有限元分析软件对水平连铸工艺进行数值模拟与优化;模拟结果表明:浇注温度设定为1160℃,一次冷却系统和二次冷却系统进、出口水的温度差为30℃,采用单反推式拉坯模式、拉程为9.5mm、拉坯时间为0.8s、一次停留时间为0.5s、推程为1.5mm、推坯时间为0.4s、二次停留时间为0.5s相结合的拉坯制度,可以生产出高质量的铜管,通过生产验证了模拟结果的准确性。应用于实际生产中,生产出的铜管微观组织致密均匀,各元素含量符合国标标准,显微维氏硬度值为51HV5/5～57HV5/5,抗拉强度为170MPa,延伸率为30%,热导率为??3.61W cm?k。

关键词：水平连铸缺陷石墨结晶器数值模拟

国外电线电缆生产工艺及专用设备发展水平综述(一) 铜铝杆生产发展概况

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电线电缆 1979年第3期 1-20+34页

作者：陆涛上海电缆研究所第五研究室

一、概述由于电缆工业、通信传输及电气工业对铜、铝导体的质量和数量提出了愈来愈高的要求,最近十几年来,国外在铜铝杆生产的工艺和设备方面有了很大的发展。目前在铝杆生产方面约有90％的铝杆和50％的铝合金杆已采用连铸连轧法生产。... 详细信息

一、概述由于电缆工业、通信传输及电气工业对铜、铝导体的质量和数量提出了愈来愈高的要求,最近十几年来,国外在铜铝杆生产的工艺和设备方面有了很大的发展。目前在铝杆生产方面约有90％的铝杆和50％的铝合金杆已采用连铸连轧法生产。铝杆的导电率达62％IACS,成圈重量为1.5～2.3吨,铸锭断面达5800毫米;。年产量达65000吨。到1977年为止有120台Pro-perzi设备用于铝杆的连铸连轧,还有20台用于锌、铅和铜杆的生产。其次是法国的Secim连铸连轧和美国的SCR系统正与前者竞争。

关键词：铜杆成圈浸涂法上引法针织工艺石墨结晶器连铸连轧工艺结晶轮吨/小时梯形截面连铸连轧机连续浇铸机连铸机铝杆发展概况