中国铜Jjn'r技术创新文集
铸轧法生产H65黄铜带工艺研究
韩淑敏刘 刚赵军
(沈阳铜兴产业有限公司)
1前言
H65黄铜带以其良好的工艺性、机械性、耐蚀、导电、导热等特性,广泛应用于电气、五
金、电子电讯、机器制造、计算机接插件、建筑装璜等行业。应用量正逐年增加。仅我厂每
年就提供该产品达10000吨。其产品特点是对性能、厚度公差及表面质量要求极高。对
高档次的H65黄铜带,国内大部分企业还没有达到一定的生产规模。即使有几家有竞争
力的企业,其生产方法也都是采用半连续铸造大块锭一热轧开坯的方式;与半连续铸造一
热轧开坯生产工艺相比,铸轧法不需要高大的厂房和深井,可以省去设备复杂、投资巨大
的热轧开坯,工艺相对简单投资少。我厂从90年代末期开始进行铸轧法生产H65黄铜带
的尝试,经过几年来的摸索,生产工艺日趋成熟。月产量达800—1000吨。为国内众多的
合资和国外独资企业所使用。部分产品替代进口,各项指标完全满足市场对高精铜带的
各项要求。为此,本文将对铸轧法生产H65黄铜的重点工序及其特点,各工序易产生的
质量问题,影响因素、解决办法,以及铸轧法生产出的H65黄铜的机械性能均匀性、尺寸
公差及表面质量情况进行综述,以便于促进铸轧法生产H65黄铜带在我国的推广及应
用。
2铸轧法生产H65黄铜带工艺流程
铸轧法生产H65黄铜带工艺流程图见图1。
叵卧区西 四辊轧机粗轧 钟罩式退火炉退火
二十辊轧机精轧H气垫炉退火H性能检测N剪切、检查I—◆
图1铸轧法生产H65黄铜工艺流程
3水平连铸生产H65带坯的工艺特点及结晶过程分析
3.1水平连铸生产线的工艺特点
水平连铸生产线由熔化炉斗保温炉斗结晶器(铜水冷套与石墨内衬)峥引锭机(牵引
机)一铣面机一剪切机一卷取机及附属收屑机构等组成。
熔化炉:定期向保温炉提供保持生产线处于连续不断拉铸状态所需的铜水。
保温炉:结晶器直接与保温炉装配在一起,实行封闭式浇铸;与敞开式结晶器的立式
半连续铸造相比,避免了熔体的二次氧化,夹杂和断流所造成的缺陷,结晶器由石墨板内
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树及铜水冷套组合丽成,水平安装在炉体窗麓处。
弓|锭枧:引锭机由上下两辊组成,计算机可编程控制器控制驱动。熔体金属在结晶器
内冷凝成型后,经过引锭机拉一停一反推几个工艺参数的配合,将冷凝成型的铸坯均匀平
稳地拉出结晶器。无半连续铸造时的浇注落差,湍流和搅拌现象,有利于气体的析出与杂
质的分离,使带坯获得较好的内部质量。
3.2水平连铸结晶过程分析
为了弄清有关因素对板坯质量的影响,以便采取适当的措施,有必要对水平连铸的结
晶过程、特性、机理进行分析。以便采取合理工艺制度获得优质产品,水平连铸的生产采
用拉、停、反推工艺o
3.2.1在弓l锭停止时,结晶内铸坯的受力情况如图20
在引锭停止时,结晶器内铸坯受如下几种力:
黼
P1、P2:铸锭上郡及下部凝壳辫爱滚桂压力(PI>v2)
L1、L2:结晶器土部及下部凝壳张结晶器接触长度(Ll>L2)
G:铸锭重量
图2引锭停止时,结晶内铸坯的受力情况
(差)炉内熔体金属所产生的液体静压力,啦P=r109(H为液柱高度;p为液体密度;g隽
重力加速度)可知:pl>p2;(2)铸坯的重力,由于水平连铸为封闭式铸造,铸坯液穴与炉内
熔体相连,热量直接传递,因此在接近炉内的石墨板上并没凝壳形成。凝壳是在接近于合
金结晶温度的石墨板内壁上形成,即液固两相区,且朝带坯出口方向凝壳逐渐变厚,童至
凝固威带坯。由子冷凝收缩,予是在石墨内套与凝壳之闻产生闻隙,有利于铸坯的控出;
但由于凝壳薄且有金属液柱静压力的作用,因而一部分凝壳(L1和L2区域)实际上并不
离开内套表面,只是在凝壳较厚的铸坯上才会产生空隙(模高16mm的结晶器,结晶器出
匿处带坯厚度大约收缩0。5mm,模宽456mm结晶器:结晶器出口宽向带坯收缩约为
的接触区长度Ll大于上侧接触区长度ta