چگونه میله های مسی بدون اکسیژن را از میله های مسی کم اکسیژن تشخیص دهیم؟

چگونه میله های مسی بدون اکسیژن را از میله های مسی کم اکسیژن تشخیص دهیم؟

مقدمه: مردم اغلب میله های مسی بدون اکسیژن را با میله های مسی کم اکسیژن اشتباه می گیرند. به منظور کاهش وقوع این وضعیت، این مقاله به همه کمک می کند تا بر اساس سال ها تجربه عملی تمرین کنندگان، قضاوت صحیحی داشته باشند. تفاوت بسیار زیادی در عملکرد بین این دو وجود دارد. اگر با دقت آنها را از نظر ظاهری شناسایی کنید، می توانید چیزهایی را نیز پیدا کنید که می توانند آنها را متمایز کنند.

فرآیندهای تولید میله های مسی بدون اکسیژن و میله های مسی کم اکسیژن متفاوت است که از نام ها به گوش می رسد. تفاوت اصلی این دو در محتوای اکسیژن است. در این زمان یکی باید بگوید، می دانم که یکی حاوی اکسیژن است و دیگری ندارد. اگرچه این کاملا درست به نظر می رسد، اما در واقع اشتباه است. اگرچه مس بدون اکسیژن نامیده می شود، اما این ماده حاوی اکسیژن نیز است، اما محتوای آن بسیار کم است و می توان از آن چشم پوشی کرد. علاوه بر این، به دلیل فرآیندهای مختلف تولید، تفاوت های خاصی در عملکرد وجود دارد. میله های مسی بدون اکسیژن ظاهر روشن تری دارند. بنابراین، هنگامی که دو محصول به طور همزمان مواجه می شوند، میله های مسی بدون اکسیژن عموما روشنایی بهتری دارند.

1. تعریف

با استفاده از مس به عنوان ماده اولیه، میله های مسی با محتوای اکسیژن بین 200 (175) تا 400 (450) پی پی ام با روش های ریخته گری و نورد پیوسته تولید می شوند که به آنها میله های مسی کم اکسیژن می گویند.

میله های مسی تولید شده با روش القایی رو به بالا با محتوای اکسیژن کمتر از 20 ppm، میله های مسی بدون اکسیژن نامیده می شوند. میله‌های مسی بدون اکسیژن، مس خالصی هستند که حاوی اکسیژن یا باقی مانده‌های اکسیدکننده نیست، اما در واقع حاوی مقادیر بسیار کمی از اکسیژن و برخی ناخالصی‌ها است. طبق استاندارد، میزان اکسیژن بیشتر از 0 نیست.02%، محتوای ناخالصی کل از 0.05% بیشتر نیست، و خلوص مس بیشتر است. از 99.95٪. با توجه به میزان اکسیژن و محتوای ناخالصی، میله های مسی بدون اکسیژن به میله های مسی TU1 و TU2 تقسیم می شوند. خلوص میله مسی بدون اکسیژن TU1 به ​​99.99٪ می رسد و محتوای اکسیژن بیش از 0.001٪ نیست. خلوص مس بدون اکسیژن TU2 به 99.95٪ می رسد و محتوای اکسیژن بیش از 0.002٪ نیست.

2. فرآیند تولید

میله مس ماده اولیه اصلی در صنعت کابل سازی است. دو روش تولید وجود دارد: ریخته گری و نورد پیوسته و ریخته گری پیوسته رو به بالا.

روش‌های زیادی برای تولید میله‌های مسی کم اکسیژن با ریخته‌گری و نورد مداوم وجود دارد، و محتوای اکسیژن عموماً 200-400ppm است. مشخصه آن این است که پس از ذوب فلز در کوره شفت، مایع مسی از کوره نگهدارنده، ناودان و تندیش عبور کرده و از لوله ریختن وارد حفره قالب بسته می شود. برای تشکیل یک دال ریخته‌گری با شدت سرمایش بیشتر سرد می‌شود و سپس در چند پاس پردازش می‌شود. پس از نورد، ساختار ریخته گری اولیه شکسته شده است و میله مسی کم اکسیژن تولید شده دارای ساختار پردازش حرارتی است.

در چین، روش ریخته‌گری پیوسته رو به بالا اساساً برای تولید میله‌های مسی بدون اکسیژن استفاده می‌شود و محتوای اکسیژن به طور کلی زیر 20ppm است. پس از ذوب فلز در کوره القایی، به طور مداوم از طریق قالب گرافیت به سمت بالا ریخته می شود و سپس نورد سرد یا سرد کار می شود. میله مسی بدون اکسیژن تولید شده یک ساختار ریختگی است.

میله مسی کم اکسیژن یک ساختار حرارتی پردازش شده است و تبلور مجدد در میله 8 میلی متری ظاهر شده است. میله مسی بدون اکسیژن دارای ساختار ریخته گری با دانه های درشت است. به همین دلیل است که میله مسی بدون اکسیژن دمای تبلور مجدد بالاتری دارد و به دمای بازپخت بالاتری نیاز دارد. از آنجایی که تبلور مجدد در نزدیکی مرزهای دانه اتفاق می افتد، دانه های ساختار میله مسی بدون اکسیژن درشت هستند و اندازه دانه حتی می تواند به چندین میلی متر برسد. بنابراین، مرزهای دانه کمی وجود دارد. حتی اگر با کشیدن تغییر شکل داده شود، مرزهای دانه میله های مسی نسبتاً کم اکسیژن هستند. هنوز هم کمتر، بنابراین قدرت بازپخت بالاتر مورد نیاز است.

الزامات آنیل موفقیت آمیز مس بدون اکسیژن عبارتند از: اولین آنیل زمانی که سیم از میله کشیده می شود اما هنوز ریخته گری نشده است. قدرت بازپخت باید 10-15% بیشتر از مس با اکسیژن کم در شرایط مشابه باشد. پس از کشش مداوم، باید حاشیه کافی برای قدرت بازپخت در مراحل بعدی باقی بماند و فرآیندهای بازپختی مختلف روی مس کم اکسیژن و مس بدون اکسیژن انجام شود تا از نرمی سیم های در حال فرآیند و تمام شده اطمینان حاصل شود.

3. محتوای اکسیژن

تشخیص میله های بی هوازی و هیپوکسیک بر اساس میزان اکسیژن آنها آسان است. محتوای اکسیژن میله‌های مسی بی‌هوازی کمتر از 10-20ppm است، اما در حال حاضر برخی از تولیدکنندگان فقط می‌توانند به کمتر از ۵۰ppm برسند. میله‌های مسی کم اکسیژن 200-400ppm هستند و میله‌های مسی خوب معمولاً دارای محتوای اکسیژن حدود 250ppm هستند.

محتوای اکسیژن مس کاتدی مورد استفاده در تولید میله های مسی به طور کلی 10-50ppm است و حلالیت جامد اکسیژن در مس در دمای اتاق حدود 2ppm است. میزان اکسیژن میله های مسی کم اکسیژن عموماً 200 (175){5}} (450) پی پی ام است، بنابراین اکسیژن در حالت مایع مسی استنشاق می شود. برعکس، میله مسی بدون اکسیژن تولید شده با روش کشش بالا کاهش یافته و پس از اینکه اکسیژن برای مدت طولانی در زیر مس مایع قرار گرفت، حذف می شود. معمولاً میزان اکسیژن این میله کمتر از 10-50ppm است و کمترین آن می تواند 1-2ppm باشد.

از نقطه نظر ساختاری، اکسیژن در میله مسی کم اکسیژن در حالت اکسید مس در نزدیکی مرزهای دانه وجود دارد. این برای میله های مسی کم اکسیژن معمول است، اما برای میله های مسی بدون اکسیژن نادر است. اکسید مس به صورت آخال‌هایی در مرز دانه‌ها ظاهر می‌شود که می‌تواند تأثیر منفی بر چقرمگی مواد داشته باشد. اکسیژن در مس بدون اکسیژن بسیار کم است، بنابراین ساختار این مس یک ساختار تک فاز یکنواخت است که برای چقرمگی مفید است. تخلخل در میله های مسی بدون اکسیژن غیرمعمول است، اما یک نقص رایج در میله های مسی کم اکسیژن است.

4. اجرای طراحی

عملکرد کشش میله های مسی به عوامل زیادی مانند میزان ناخالصی، میزان اکسیژن و توزیع آن، کنترل فرآیند و غیره مرتبط است.

میله های بدون اکسیژن به طور کلی روش کشش رو به بالا را اتخاذ می کنند، در حالی که میله های هیپوکسیک با ریخته گری و نورد مداوم تولید می شوند. به طور نسبی، میله‌های هیپوکسیک با ویژگی‌های سیم لعابی مانند نرمی، زاویه برگشت و عملکرد سیم‌پیچ سازگاری بیشتری دارند، اما میله‌های هیپوکسیک در شرایط کشش سیم نسبتاً سخت‌تر هستند. همچنین فیلامنت 0.2 را بکشید. اگر شرایط کشش خوب نباشد، میله بی هوازی معمولی می تواند کشیده شود، اما میله هیپوکسیک خوب می شکند. اما اگر همان میله تحت شرایط کشش خوب قرار گیرد، میله هیپوکسیک می تواند آن را تا دو برابر صفر و پنج بکشید، در حالی که قطب های بی هوازی معمولی را می توان حداکثر تا 0}.1 کشید. البته، نازک ترین آنها مانند Shuang Zero Two باید به میله های مسی بدون اکسیژن وارداتی تکیه کنند. هر دو را می توان تا 0 کشید.015 میلی متر، اما در مس بدون اکسیژن درجه حرارت پایین در سیم ابررسانای دمای پایین، فاصله بین رشته ها فقط 0.001 میلی متر است.

1. تأثیر روش ذوب بر ناخالصی هایی مانند S

روش ریخته گری و نورد پیوسته عمدتاً میله مسی را از طریق احتراق گاز ذوب می کند. در طی فرآیند احتراق، از طریق اکسیداسیون و تبخیر، می توان برخی از ناخالصی ها را تا حد معینی از ورود به مایع مس کاهش داد، بنابراین نیاز به مواد خام نسبتاً کم است. روش ریخته گری پیوسته رو به بالا از کوره القایی برای ذوب استفاده می کند. "پتینه" و "دانه های مس" روی سطح مس الکترولیتی اساساً در مایع مس ذوب می شوند. S ذوب شده تأثیر زیادی بر انعطاف پذیری میله مسی بدون اکسیژن دارد و باعث افزایش شکستگی سیم می شود. نرخ خط

2. ورود ناخالصی ها در فرآیند ریخته گری

در طول فرآیند تولید، فرآیند ریخته‌گری و نورد پیوسته نیازمند انتقال مس مذاب از طریق کوره‌های نگهدارنده، لوله‌ها و تندیس‌ها است، که نسبتاً آسان است که باعث کنده شدن مواد نسوز می‌شود. در طول فرآیند نورد، نیاز به عبور از رول ها، باعث ریزش آهن می شود که باعث میکس خارجی می شود. غلتش اکسیدها در طول فرآیند بر کشیدن میله های هیپوکسیک تأثیر منفی می گذارد. فرآیند تولید روش ریخته گری پیوسته رو به بالا کوتاه است. مایع مس از طریق جریان غوطه ور در کوره ترکیبی تکمیل می شود که تأثیر کمی بر مواد نسوز دارد. تبلور در قالب گرافیت انجام می شود، بنابراین منابع آلودگی و ناخالصی های کمتری ممکن است در این فرآیند تولید شوند. احتمال ورود کمتر است.

3. فرم توزیع اکسیژن و تاثیر آن

محتوای اکسیژن تأثیر قابل توجهی بر عملکرد کشش سیم میله مسی دارد. هنگامی که میزان اکسیژن در مقدار بهینه باشد، میزان شکست میله مسی کمترین میزان است. این به این دلیل است که اکسیژن در واکنش خود با اکثر ناخالصی ها به عنوان یک پاک کننده عمل می کند. اکسیژن متوسط ​​همچنین برای حذف هیدروژن از مایع مس، تولید بخار آب برای سرریز شدن و کاهش تشکیل منافذ مفید است.

توزیع اکسیدهای میله مسی کم اکسیژن: در مرحله اولیه انجماد در ریخته گری پیوسته، سرعت اتلاف حرارت و خنک شدن یکنواخت عوامل اصلی تعیین کننده توزیع اکسید میله مسی هستند. خنک‌سازی ناهموار باعث ایجاد تفاوت‌های اساسی در ساختار داخلی میله مسی می‌شود، اما در پردازش حرارتی بعدی، کریستال‌های ستونی معمولاً از بین می‌روند و در نتیجه پالایش و توزیع یکنواخت ذرات اکسید مس می‌شوند. یک وضعیت معمولی ناشی از تجمع ذرات اکسید، ترکیدن مرکزی است. علاوه بر تأثیر توزیع ذرات اکسید، میله‌های مسی با ذرات اکسید کوچک‌تر ویژگی‌های سیم کشی بهتری را نشان می‌دهند و ذرات بزرگ‌تر اکسید مس به راحتی باعث نقاط تمرکز تنش و شکستگی می‌شوند.

محتوای اکسیژن میله مسی بدون اکسیژن از حد استاندارد فراتر می رود، میله مسی شکننده می شود، ازدیاد طول کاهش می یابد، پورت کشیده قرمز تیره به نظر می رسد و ساختار کریستالی شل است. هنگامی که محتوای اکسیژن از 8ppm بیشتر شود، عملکرد فرآیند بدتر می شود، که در نرخ بسیار بالای شکستن میله و شکستگی سیم در طول ریخته گری و کشیدن ظاهر می شود. این به این دلیل است که اکسیژن می تواند فاز شکننده ای از اکسید مس را با مس تشکیل دهد و یک اکسید مس-مس یوتکتیک را تشکیل دهد که در یک ساختار شبکه در مرز توزیع می شود. این فاز شکننده دارای سختی بالایی است و در هنگام تغییر شکل سرد از بدنه مسی جدا می‌شود و باعث می‌شود خواص مکانیکی میله مسی کاهش یابد و به راحتی باعث شکستگی در طی فرآوری بعدی شود. محتوای بالای اکسیژن همچنین می تواند باعث کاهش رسانایی میله های مسی بدون اکسیژن شود. بنابراین، فرآیند ریخته گری پیوسته رو به بالا و کیفیت محصول باید به شدت کنترل شود.

4. تأثیر هیدروژن

در ریخته‌گری پیوسته رو به بالا، محتوای اکسیژن کمتر کنترل می‌شود، اثرات جانبی اکسیدها کاهش می‌یابد و تأثیر هیدروژن به مشکل مهم‌تری تبدیل می‌شود.

یک واکنش تعادلی در مذاب پس از استنشاق وجود دارد: H2O(g)=[O]+2[H]. گاز و تخلخل در طی فرآیند کریستالیزاسیون هنگامی که هیدروژن رسوب می کند و از محلول فوق اشباع انباشته می شود، تشکیل می شود. هیدروژن رسوب شده قبل از تبلور می تواند اکسید مس را کاهش داده و حباب های آب تولید کند. از آنجایی که مشخصه ریخته گری رو به بالا، تبلور مس مذاب از بالا به پایین است، شکل مایع تشکیل شده تقریباً مخروطی است. گاز رسوب شده قبل از متبلور شدن مایع مس در ساختار انجماد در طول فرآیند شناور مسدود می شود و منافذ در میله ریخته گری در طول تبلور ایجاد می شود. هنگامی که محتوای گاز به سمت بالا کم است، هیدروژن رسوب‌شده در مرز دانه‌ها وجود دارد و تخلخل ایجاد می‌کند. هنگامی که محتوای گاز زیاد باشد، در منافذ جمع می شود. بنابراین، منافذ و تخلخل هر دو توسط هیدروژن و بخار آب تشکیل می شود.

هیدروژن از پیوندهای فرآیندی مختلف در فرآیند تولید بالادست می آید، مانند "پتینه" ماده خام مس الکترولیتی، ماده کمکی زغال چوب، محیط آب و هوا مرطوب است، و کریستالایزر گرافیت خشک نیست و غیره. بنابراین، سطح مایع مس در کوره ذوب باید با زغال پخته پوشانده شود و مس الکترولیتی باید سعی کند "پتینه"، "دانه مس" و "گوش" را حذف کند، که برای بهبود کیفیت میله های مسی بدون اکسیژن بسیار مهم است. .

در فرآیند ریخته‌گری و نورد پیوسته، هیدروژن اغلب با کنترل متوسط ​​محتوای اکسیژن (Cu2O+H2=2Cu+H2O) کنترل می‌شود. از آنجایی که مس مذاب در طی فرآیند ریخته گری از پایین به بالا متبلور می شود، بخار آب تولید شده توسط اکسیژن و هیدروژن در مس مذاب به راحتی می تواند به سمت بالا شناور شده و از آن خارج شود. بیشتر هیدروژن موجود در مس مذاب را می توان به طور موثر حذف کرد، بنابراین بر میله مسی تأثیر می گذارد. کوچکتر.

5. کیفیت سطح

در فرآیند تولید محصولاتی مانند سیم های الکترومغناطیسی، الزاماتی برای کیفیت سطح میله های مسی نیز مورد نیاز است. سطح سیم مسی کشیده شده باید عاری از سوراخ، پودر مس کمتر و لکه روغن باشد. کیفیت سیم مسی باید از طریق تست پیچشی و بازیابی میله مسی پس از پیچش اندازه گیری شود تا کیفیت آن مشخص شود.

در طی فرآیند ریخته گری و نورد مداوم، از ریخته گری تا نورد، دما بالا بوده و کاملاً در معرض هوا قرار می گیرد و باعث می شود که یک لایه اکسید ضخیم بر روی سطح دال ریخته گری تشکیل شود. در طول فرآیند نورد، با چرخش غلتک ها، ذرات اکسید به سطح سیم مسی می غلتند. از آنجایی که اکسید مس یک ترکیب شکننده با نقطه ذوب بالا است، هنگامی که سنگدانه های نواری اکسید مس که عمیقاً نورد شده اند توسط قالب کشیده می شوند، بر روی سطح خارجی میله مسی سوراخ هایی ایجاد می شود که باعث ایجاد مشکل برای رنگ آمیزی بعدی می شود. دو نوع اصلی تجهیزات وارداتی برای میله های مسی کم اکسیژن وجود دارد: تجهیزات SOUTHWIRE از ایالات متحده که تولید کنندگان داخلی آن نانجینگ Huaxin و Jiangxi Copper هستند. دیگری تجهیزات CONTIROD آلمان است که تولید کنندگان داخلی آن Changzhou Jinyuan و Tianjin Seamless هستند.

میله مسی بدون اکسیژن تولید شده توسط فرآیند ریخته گری پیوسته رو به بالا به دلیل ریخته گری و خنک شدن کاملاً از اکسیژن جدا می شود و هیچ فرآیند نورد گرم بعدی وجود ندارد. هیچ اکسیدی روی سطح میله مسی نورد نمی شود و کیفیت آن بهتر است. پس از کشش پودر مس کمتری وجود دارد. ، احتمال وجود مشکلات فوق کمتر است.

تولید میله مسی بدون اکسیژن نیز به تولید تجهیزات وارداتی و تولید تجهیزات داخلی تقسیم می شود. با این حال، محصولات وارداتی در حال حاضر هیچ مزیت آشکاری ندارند. در محصولات میله مسی تولید شده تفاوت چندانی وجود ندارد. تا زمانی که صفحه مسی به خوبی انتخاب شده باشد و کنترل تولید پایدار باشد، تجهیزات داخلی نیز می توانند خروجی قابل اعتمادی تولید کنند. میله مسی را بکشید 0.05. تجهیزات وارداتی عموماً تجهیزاتی از Outokumpu فنلاند هستند. بهترین تجهیزات داخلی باید از یارد نیروی دریایی شانگهای باشد که طولانی ترین زمان تولید و کیفیت قابل اعتماد را دارد.

6. کاربرد

میله های مسی کم اکسیژن و میله های مسی بدون اکسیژن هر دو توسط برق کاران استفاده می شوند. آنها چیزی جز سیم و کابل، سیم های لعابی، سیم های تخت و میله های مسی نیستند. تفاوت زیادی در زمینه های برنامه وجود ندارد.

میله های مسی بدون اکسیژن عموماً از مس الکترولیتی تولید می شوند و مقاومت و عملکرد پردازشی آنها بهتر از میله های مسی کم اکسیژن است. بنابراین، میله های بدون اکسیژن به طور کلی برای تولید مواد الکتریکی با تقاضای بالا مانند سیم های لعابی استفاده می شود. مقاومت میله های بدون اکسیژن قطعا کمتر است و کاربرد وضعیت گرمایش هنگام استفاده از موتور قطعا بهتر از میله هیپوکسیک است.

Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with a diameter >میله های مسی 1 میلی متری با اکسیژن کم مزایای آشکاری دارند. میله‌های مسی بدون اکسیژن هنگام کشیدن سیم‌های مسی با قطر حتی برتری بیشتری دارند<0.5mm. . The 6mm oxygen-free copper rod is used to produce copper flat wires, and the 3mm oxygen-free copper rod is used for wire drawing to produce wire copper cores and enameled wires, which are mainly used in wires, cables and motors. When drawing wire with a low-oxygen rod, it is difficult to draw filaments below 0.5mm.

بنابراین، در حال حاضر اساساً محصولات الکتریکی با اندازه بزرگ با مقاومت کم از میله های کم اکسیژن استفاده می کنند. محصولات با اندازه کوچک با مقاومت بالا از میله های بی هوازی استفاده می کنند. کابل های صوتی معمولا ترجیح می دهند از میله های بدون اکسیژن استفاده کنند. این مربوط به این واقعیت است که میله های بدون اکسیژن مس تک کریستال و میله های هیپوکسیک مس پلی کریستال هستند.

7. مزیت قیمت

امروزه بیشتر و بیشتر شرکت های کابل کشی تمایل دارند از میله های مسی بدون اکسیژن به عنوان مواد اولیه برای ساخت کابل ها استفاده کنند. بنابراین، مزایای عملکرد میله های مسی بدون اکسیژن در مقایسه با میله های مسی معمولی چیست؟

در مقایسه با میله‌های مسی معمولی، میله‌های مسی بدون اکسیژن انعطاف‌پذیری بهتر و رسانایی بالاتری دارند و ایده‌آل‌ترین مواد اولیه برای صنایع سیم و کابل و برق و برق هستند. یک سازنده ارشد میله مسی بدون اکسیژن گفت. در مقایسه با میله های مسی معمولی، میله های مسی بدون اکسیژن دارای ویژگی های عالی مانند خلوص بالا، محتوای اکسیژن کم، رسانایی بالا و عملکرد پردازش خوب هستند. آنها همچنین ظاهری صاف، سطح گرد و بدون بریدگی، ترک، پوسته شدن یا نقص در داخل بدن دارند.

میله های مسی معمولی اغلب حاوی مقدار قابل توجهی ناخالصی اکسید مس هستند که تأثیر منفی بر چقرمگی مواد خواهد داشت. میله مسی بدون اکسیژن با کیفیت بالا تقریباً هیچ ناخالصی ندارد و چقرمگی عالی دارد. علاوه بر این، میله مسی عالی بدون اکسیژن دارای ساختار یکنواخت و کریستال های ضخیم است که نه تنها بر رایج ترین عیوب تخلخل در میله های مسی معمولی غلبه می کند، بلکه دارای بالاترین کشش در بین تمام قطرهای سیم است.

بنابراین، آیا یک میله مسی بدون اکسیژن با چنین عملکرد عالی به معنای قیمت بالایی است؟ خودی های صنعت به این سوال پاسخ منفی می دهند. از یک سو، تولید داخلی فعلی میله های مسی بدون اکسیژن عمدتاً از روش کشش رو به بالا استفاده می کند. این فرآیند اصلی خود دارای مزایای جریان فرآیند کوتاه، نرخ بازده بالا، هزینه کم و سرمایه گذاری کم است. بنابراین قیمت میله های مسی بدون اکسیژن نسبتاً است قیمت میله های مسی معمولی خیلی بالاتر نخواهد بود. از سوی دیگر، فرآیند تولید مس بدون اکسیژن نزدیک به 20 سال توسعه را تجربه کرده است و پیشرفت‌های زیادی در روش‌ها و فرآیندهای عملیاتی، مانند افزودن فرآیند پالایش به فرآیند تولید بالا، با استفاده از ضایعات مس انجام شده است. سیم تولید شده در طی فرآیند ذوب و تولید کوره فرکانس برق با روش القایی رو به بالا از هزینه های اضافی فرآوری و هزینه حمل معاف است. با تکنولوژی کامل و فرآیندهای تولید، یک تولید کننده میله مسی بدون اکسیژن بالغ می تواند هزینه میله های مسی بدون اکسیژن را تقریباً مشابه میله های مسی معمولی کند.