СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАНКИ ИЗ МЕДНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2025 года по МПК B21B1/46 C22B15/14 C22C1/02 B22D11/16 C22C9/00 

Описание патента на изобретение RU2833062C1

Изобретение относится к способам литья и прокатки медной катанки с одновременной дозагрузкой шихты в рафинировочную отражательную печь [C22B15/00, B21B1/46].

Из уровня техники известен СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КАТАНКИ ИЗ БЕСКИСЛОРОДНОЙ МЕДИ [CN105821219A, опубл. 03.08.2016] с использованием линии для производства стержня из бескислородной меди включающий следующие этапы: удаление регенерированной меди и помещение ее в сушильную печь для термообработки; помещение регенерированной меди в плавильную печь для плавки; рафинирование и удаление металлических примесей; восстановительную обработку; добавление редкоземельного элемента и композитного окислителя к меди в медной печи; непрерывное литье и прокатка; использование очистного бассейна для очистки.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАНКИ ИЗ БЕСКИСЛОРОДНОЙ МЕДИ ПУТЕМ РАФИНИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕННОЙ МЕДИ И НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ, И ПРОКАТКИ [CN101914688A, опубл. 15.12.2010] включающий следующие этапы: медь сортируют и упаковывают; кладут в печь и нагревают до 1300°С; выдерживают при температуре от 1100 до 1150°С и плавят, добавляют кокс для первичного окислительного рафинирования, при температуре 1200-1250°C, удаляют шлак; добавляют кварц для вторичного окислительного рафинирования, при температуре 1200-1250°C, удаляют шлак; добавляют известь для трехкратного окислительного рафинирования, при температуре 1200-1250°C, удаляют шлак; восстанавливают чистый оксид меди; добавляют редкоземельные элементы при температуре 1150-1170°С; далее осуществляют непрерывное литье и прокатку.

Основной технической проблемой аналога и прототипа является то, что в вышеуказанных решениях используют исходное сырье для расплава содержащее большое количество различных примесей, в связи с чем, при реализации способов аналога и прототипа тратиться большое количество времени и ресурсов на рафинирование сырья и его подготовки к литью. Особенно остро данная проблема возникает при использовании для литья с использованием отражательных печей. При их использовании длительный и сложный процесс рафинирования (из-за того, что исходное сырье имеет большое количество примесей), приводит к простоям в работе печи и как следствие в снижении коэффициента ее использования.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом является увеличение коэффициента использования рафинировочной отражательной печи для получения катанки из медного сырья.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ получения катанки из медного сырья, отличающийся тем, что первоначально в рафинировочную отражательную печь загружают шихту и формируют первоначальный расплав для катанки из медного сырья со следующим содержанием массовых долей элементов:

железо - не более 30 ppm,

никель - не более 100 ppm,

олово - не более 100 ppm,

свинец - не более 450 ppm,

сурьма - не более 45 ppm,

сера - не более 30 ppm,

теллур - не более 20 ppm,

цинк - не более 50 ppm,

висмут - не более 20 ppm,

содержание меди и серебра - 99.91%-99.95%,

содержание кислорода от 150 ppm до 250 ppm,

при этом общее содержание железа, никеля, олова, свинца, сурьмы, серы теллура, цинка и висмута не превышает 0,065%,

после расплавления медного сырья получают содержание кислорода в расплаве от 2000 до 2500 ppm, далее осуществляют одноэтапное рафинирование с применением флюса борной кислоты, далее осуществляют перемешивание указанного расплава, снятие шлака и последующее восстановление содержания кислорода до значений 150-250 ppm, после окончания восстановления температуру расплава снижают до 1100-1120°C за счет ввода расплава для катанки из медного сырья с содержанием массовых долей элементов таким же как и первоначальный расплав, далее осуществляют литье расплава для катанки и прокатку с получением катанки, причем при литье расплава для катанки в рафинировочную отражательную печь периодически осуществляют дозагрузку расплава из медного сырья с поддержанием температуры расплава в литейной ванне в диапазоне от 1105°C до 1115°C.

В частности, первоначальный расплав для катанки готовят из шихты, состоящей из медных катодов с содержанием меди не менее 99,93%.

В частности, первоначальный расплав для катанки готовят из шихты, состоящей из медных жил механически разделанного кабеля с содержанием меди не менее 99,91%.

В частности, первоначальный расплав для катанки готовят из шихты, состоящей из медных слитков с содержанием меди не менее 99,5%.

В частности, дозагружаемый расплав для катанки из медного сырья готовят из шихты, состоящей из медных катодов с содержанием меди не менее 99,93%.

В частности, дозагружаемый расплав для катанки из медного сырья готовят из шихты, состоящей из механически разделанного медного кабеля с содержанием меди не менее 99,91%.

В частности, дозагрузку расплава для катанки осуществляют порциями от 500 кг до 2500 кг через промежутки времени 8-15 минут.

В частности, что после окончания восстановления температуру расплава снижают до 1100-1120°C за счет ввода расплава для катанки из медного сырья с содержанием массовых долей элементов таким же, как и первоначальный расплав с примесями не более 0,3%.

Заявленный способ может быть реализован на оборудовании итальянской компании Continuus-Peoperzi S.p.A., которое включает в себя отражательную качающуюся рафинировочную печь с максимальным объемом 81,5 т и линию непрерывного литья и прокатки.

Заявленный способ реализуется в несколько основных этапов.

Первый этап загрузки и плавления шихты в рафинировочной отражательной печи характеризуется тем, что расплав для катанки готовится из гомогенной шихты в виде медных катодов различного качества с содержанием меди не менее 99,93%, электротехнического лома меди в виде медной жилы механически разделанного кабеля - с содержанием меди не менее 99,91% и медных слитков, с содержанием меди не менее 99,5%.

Таким образом формируется расплав для катанки, удовлетворяющий следующим требованиям по содержанию массовых долей элементов:

Fe (не более, ppm) - 30;

Ni (не более, ppm) - 100;

Sn (не более, ppm) - 100;

Pb (не более, ppm) - 450;

Sb (не более, ppm) - 45;

S (не более, ppm) - 30;

Te (не более, ppm) - 20;

Zn (не более, ppm) - 50;

Bi (не более, ppm) - 20;

Сумма элементов Fe, Ni, Sn, Pb, Sb, S, Te, Zn, Bi (не более %) 0,065%;

Содержание кислорода (%): 0,015-0,025;

Содержание Cu + Ag (не менее%) 99.91-99.95

Из этого следует, что, комбинируя загрузку различных видов шихты и анализируя химический состав расплава печи, процесс подготовки расплава к прокатке ведется в рамках указанного выше химического состава (который удовлетворяет требованиям химического состава марки меди КМор). Из чего следует, что после загрузки и плавления химический состав расплава печи соответствует вышеуказанному по содержанию примесей.

Процесс загрузки медного сырья для получения первичного расплава меди выполняется через загрузочное окно несколькими порциями с выдержкой временного интервала для полного проплавления каждой порции при помощи горелки, установленной в одной из стен печи. После окончательной загрузки сырья в печь так же выполняется временная выдержка, необходимая для полного расплавления медного сырья, чтобы перейти к следующему технологическому этапу - рафинированию. При этом после загрузки и плавления содержание кислорода в расплаве составляет величину от 2000 до 2500 ppm. Продолжительность этапа загрузки и плавления составляет 6,5 часов.

Второй этап - этап рафинирования и восстановления. Процесс рафинирования для заявленного способа характеризуется тем, что является сокращенным по времени. Сокращение времени этапа рафинирования достигается за счет проведения одноэтапного огневого рафинирования, т.к. в процессе подготовки расплава используют только гомогенную шихту указанного выше химического состава. Одноэтапное огневое рафинирование проводят с целью удаления части примесей, обладающих, по сравнению с медью, повышенным сродством к кислороду, а также для удаления поверхностных загрязнений, таких как поверхностные окислы, пыль, которые образуются во время подготовки, хранения и транспортировки на катодах, слитках и жиле медной, следов волочильной эмульсии и пластиката на поверхности механически разделанной медной жилы. Рафинированием так же достигается выравнивание химического состава расплава в печи. В рамках заявленного способа рафинирование осуществляют, только огневое, без применения рафинирующих флюсов. Снятие шлаков проводится с применением флюса борной кислоты, которая разжижает шлак. На этапе огневого рафинирования и восстановления также производят перемешивание расплава фурмами, снятие шлака и последующее восстановление содержания кислорода до требуемых для литья значений 150-250 ppm. Продолжительность этапов рафинирования и восстановления составляет 2,5 часа. По окончанию этапа восстановления температура расплава в печи достигает 1180 - 1200°C. Для ведения процесса литья и прокатки ее снижают до 1100-1120°C, что достигается за счет ввода порции шихты с содержанием меди и серебра не ниже 99,91% (с содержанием массовых долей элементов таким же, как и вышеуказанный расплав для катанки). Охлаждение расплава возможно выполнять только гомогенной шихтой с содержанием примесей и кислорода не превышающим значения указанные для расплава катанки и засором не более 0,3%, чтобы не испортить расплав по химическому составу и не получить поверхностного слоя шлака.

Третий этап - этап литья и прокатки. Данный этап по продолжительности занимает в среднем 16,5 часов. В это время осуществляется дополнительная загрузка печи (дозагрузка во время литья и прокатки). Процесс построен таким образом, что с определенной периодичностью загружаются порции шихты (в варианте реализации, в догружаемых порциях катоды медные чередуются с медной жилой, а также оборотными отходами собственного производства, при этом химический состав дозагружаемой шихты также должен удовлетворять требованиям по содержанию примесей и кислорода не превышающим значения указанные для расплава катанки; в частности, дозагрузку расплава осуществляют из медного сырья, состоящего из медных катодов с содержанием меди не менее 99,93% и/или из медного сырья, состоящего из механически разделанного медного кабеля с содержанием меди не менее 99,91%.). Во время реализации всего этапа литья и прокатки ведется контроль химического состава расплава в печи и бунтах катанки, а также контролируется температура расплава. Во избежание проблем при прокатке, химический состав в печи должен быть стабилен и удовлетворить требованиям по содержанию примесей и кислорода не превышающим значения указанные для расплава катанки. При этом температура расплава должна быть в пределах 1100-1120°C. Таким образом, благодаря дозагрузке порций шихты, синхронизируют скорость истечения металла из печи и скорости подачи и проплавления металла, подаваемого в печь, формируя непрерывной процесс получения медной катанки.

В варианте реализации дозагрузка может осуществляться порциями от 500 кг до 2500 кг. через промежуток времени 8-15 минут, в зависимости от температуры расплава и его количества в печи. Чем меньше остаток расплава в печи и ниже температура, тем меньше размер порций. Основная задача, при этом, обеспечить температурный диапазон расплава 1100-1120°C. При высокой температуре расплава увеличивается вероятность получения литой заготовки с кристаллической структурой, отличной от оптимальной, которая не обеспечит наилучшее качество медной катанки. При низкой температуре расплава увеличивается риск получения кристаллизации меди в лёточном отверстии печи и остановки литья.

Обоснование границ, используемых при реализации заявленного способа, диапазонов физических величин.

Требования по содержанию массовых долей элементов для расплава катанки (которую используют на всех этапах реализации заявленного способа) были определены экспериментальным путем (железо - не более 30 ppm, никель - не более 100 ppm, олово - не более 100 ppm, свинец - не более 450 ppm, сурьма - не более 45 ppm, сера - не более 30 ppm, теллур - не более 20 ppm, цинк - не более 50 ppm, висмут - не более 20 ppm; сумма элементов Fe, Ni, Sn, Pb, Sb, S, Te, Zn, Bi не более 0,065%; содержание кислорода: 0,015%-0,025%; содержание Cu + Ag от 99.91% до 99.95%). Выход за границы указанных диапазонов приведет к невозможности реализации заявленного способа, так как в таком случае в расплаве катанки будет находиться недопустимое количество примесей, которое потребует дополнительных технологических процедур по их удалению (что потребует существенных корректировок на этапах рафинирования и восстановления, а также этапах литья и прокатки). Аналогичные доводы уместны касательно исходного сырья, а именно

медной жилы механически разделанного кабеля - с содержанием меди не менее 99,91% и медных катодов с содержанием меди не менее 99,93%, медных слитков, с содержанием меди не менее 99,5%, не более 10% на плавку. Использование сырья с меньшим содержанием меди приведет к невозможности реализации заявленного способа, так как в таком случае в расплаве катанки будет находиться недопустимое количество примесей. Аналогичные выводы уместны для химического состава расплава дозагружаемого сырья, а именно: дозагрузку расплава осуществляют из медного сырья, состоящего из медных катодов с содержанием меди не менее 99,93% и/или из медного сырья, состоящего из механически разделанного медного кабеля с содержанием меди не менее 99,91%. Использование сырья с меньшим содержанием меди приведет к невозможности реализации заявленного способа, так как в таком случае в расплаве катанки будет находиться недопустимое количество примесей. При этом экспериментально было установлено то, что дозагрузка осуществляется из медного сырья более высокого качества, чем первоначальный расплав для катанки, в связи с чем на дозагрузке в печь не используются слитки.

Таким образом, экспериментально было установлено, что указанные границы, используемых диапазонов физических величин позволяет обеспечить требования ГОСТ Р 53803-2010 к электропроводности и качеству поверхности медной катанки КМор при реализации заявленного способа.

После окончания плавление шихты в печи огневого рафинирования содержание кислорода в расплаве должно быть в диапазоне 2000 - 2500 ppm. Это тот оптимальный диапазон, при котором с одной стороны происходит необходимое окисление вредных примесей в расплаве, так называемое огневое рафинирование, а с другой - не будет увеличено время этапа восстановления при снижении содержания кислорода, до необходимого для изготовления катанки значения 150-250 ppm.

При одноэтапном огневом рафинировании удаляются только окисленные примеси. Содержание кислорода в расплаве и соответственно в катанке, согласно технологической инструкции, должно быть 150-250 ppm. Снижение содержания кислорода в расплаве до значения 150-250 ppm происходит на этапе восстановления. Только данный диапазон значений по кислороду позволяет обеспечить требования ГОСТ Р 53803-2010 к электропроводности и качеству поверхности медной катанки КМор.

Перед началом процесса литья температура расплава в печи за счет ввода порции шихты понижается до диапазона 1100-1120°C. Данный температурный диапазон обусловлен необходимостью поддерживать температуру расплава в литейной ванне в диапазоне 1105-1115°C. А данный диапазон в свою очередь необходим для получения литой заготовки с требуемой кристаллической структурой, которая обуславливает качество медной катанки. Таким образом, при высокой температуре расплава увеличивается вероятность получения литой заготовки с кристаллической структурой, отличной от оптимальной, которая не обеспечит наилучшее качество медной катанки. При низкой температуре расплава увеличивается риск получения кристаллизации меди в лёточном отверстии печи и остановки литья.

Использование дозагрузки от 500 кг до 2500 кг через промежутки времени 8-15 минут, обосновывается подтвержденными на практике экспериментами, в ходе которых было выяснено, что использование дозагрузки вне указанного диапазона массы и времени усложняет процесс контроля температуры расплава печи в требуемых границах.

Заявленный технический результат: увеличение коэффициента использования рафинировочной отражательной печи для получения катанки из меди, достигается за счёт того, что на всех этапах реализации заявленного способа, а именно на этапе загрузки сырья в печь, охлаждения (после этапа восстановления) и дозагрузки (на этапе литья и прокатки) используется расплав для катанки из медного сырья полученный из гомогенной шихты с содержанием примесей не более 0,065% (при этом содержание железа - не более 30 ppm; никеля - не более 100 ppm; олова - не более 100 ppm; свинца - не более 450 ppm; сурьмы - не более 45 ppm; серы - не более 30 ppm; теллура - не более 20 ppm; цинка - не более 50 ppm; висмута - не более 20 ppm), содержанием кислорода от 150 ppm до 250 ppm и содержанием Cu + Ag (не менее%) 99.91%-99.95%. За счет этого образуется существенно меньше шлаков при расплавлении шихты и на этапах рафинирования и восстановления нет необходимости использования дополнительного рафинирования (помимо одноэтапного огневого рафинирования с борной кислотой). Также при литье и прокатки реализуется постоянное охлаждение расплава (без снижения мощности горелки) за счет периодически дозагрузки расплава из гомогенной шихты, благодаря чему образуется непрерывный технологический процесс литья и прокатки медной катанки, что в свою очередь позволяет существенно увеличить коэффициент использования рафинировочной отражательной печи.

Пример достижения технического результата.

Для подтверждения заявленного технического результата была проведена серия экспериментов для нескольких возможных способов получения катанки из меди с использованием рафинировочной отражательной печи.

Первый способ по технологии испанской компании La Farga Lacambra, на оборудовании итальянской компании Continuus-Peoperzi S.p.A., включающее отражательную качающуюся рафинировочную печь максимальным объем 81,5 т и линию непрерывного литья и прокатки.

Второй способ по заявленной технологии, на оборудовании итальянской компании Continuus-Peoperzi S.p.A., включающее отражательную качающуюся рафинировочную печь максимальным объем 81,5 т и линию непрерывного литья и прокатки.

В ходе проведенного эксперимента было выяснено, что существенными недостатками технологии La Farga Lacambra плавки в отражательных печах с последующей прокаткой являются следующие:

- только 1/3 рабочего времени эффективно используется для подачи жидкой меди в литейную машину и прокатный стан для производства катанки, что обусловлено циклической работой печи: 8 часов - загрузка и плавление; 8 часов - окисление, рафинирование, восстановление; 8 часов - разливка жидкой меди;

- цикл производства, заложенный в технологии La Farga Lacambra, жестко ограничивает объем выпуска катанки в год, который определяется произведением объема расплава в печи на количество плавок;

- высокий расход газа на 1 т катанки; кроме того, необходимо постоянно поддерживать определенный температурный режим расплава жидкой меди в печи даже при отсутствии выпуска катанки, так как запуск и остановка отражательных печей значительно сложнее ввиду их конструктивных особенностей;

- наличие значительных затрат для создания системы огнеупорных дымоходов и очистки отходящих газов, так как из печи выходит большое количество отходящих газов с температурой от 700°C до 1100°C;

- наличие значительных затрат на рафинировочные флюсы;

- ускоренный износ футеровки.

Одним из важных факторов, из-за которого были выявлены указанные недостатки, является то, что в качестве исходного сырья для плавки в рамках технологии La Farga используется лом - который является негомогенным продуктом, т.к. в его состав входят различные марки меди (М00К, М0К, М0б, М0, М1, М1р, М2, М2р, М3, М3р), медные микросплавы (КМор, МС0,03, МС0,1, БрКд1, БрМг0,3). Также возможно присутствие медных сплавов, легированных алюминием, кремнием, железом (ГОСТ 54564-2022, таблица 20). Все вышеуказанные марки меди и сплавов являются электротехническими, используются в устройствах, передающих электрический ток (провода, кабели, в т.ч. специального назначения с применением жил из медно-никелевых термоэлектродных сплавов или сплавов сопротивления; шинопроводы; различные части механизмов, в т.ч. двигатели, реостаты и др.). Переработка медного лома с окислами и окалиной в загрузке приводит к возникновению нескольких факторов, не позволяющих иметь стабильный стандартизованный процесс плавки:

- нестабильный химический состав в расплаве, при котором потребуется многоэтапное огневое рафинирование с применением флюсов;

- повышение шлакообразования в результате реакции кислорода из расплава с активными элементами различных марок меди при плавлении;

- резкий неконтролируемый рост содержания кислорода в расплаве, более 250 ppm, который необходимо снижать до требуемых значений 150 -250 ppm;

- высвобождение свободного кислорода из окислов и окалины, который вступает в реакции окисления сначала активных элементов, а затем с самой медью.

При реализации заявленного способа вышеуказанные проблемы были устранены, что позволило организовать технологический процесс по изготовлению медной катанки с периодической дозагрузкой расплава из гомогенной шихты без снижения качества получаемой после прокатки катанки.

При этом дозагружаемый объем меди за время литья и прокатки составляет 120 тн. Таким образом, за одну плавку в печь огневого рафинирования емкостью 80 тн суммарно было загружено и проплавлено 200 тн гомогенной шихты. Подготовка производства между плавками составляла 0,5 часа. Суммарное время плавки составляло в среднем 26 часов. Эффективность использования рабочего времени возросло до 63%, а производительность выросла более чем в два раза с 3 тн/час до 7 тн/час, был снижен расход природного газа на 10% для выпуска 1 т медной катанки, также был увеличен коэффициент использования рафинировочной отражательной печи для получения катанки из меди примерно в 2,2 раза, что подтверждает заявленный технический результат.

Также была проведена оценка по среднему количеству выпущенной медной катанки за один месяц и год производства (на аналогичном оборудовании):

Первый способ по технологии испанской компании La Farga Lacambra - среднее количество выпущенной медной катанки за один месяц / год составил - 2650 тн/25800 тн.

Заявленный способ - среднее количество выпущенной медной катанки за один месяц / год составил - 4815 тн/55375 тн.

Похожие патенты RU2833062C1

название год авторы номер документа
Способ получения непрерывнолитой медной заготовки для электротехнических целей и технологический комплекс для его осуществления 2018
  • Портнов Михаил Константинович
  • Третьяков Максим Владимирович
  • Яушев Радислав Галиевич
RU2688103C1
СПОСОБ СОВМЕЩЕННОГО ЛИТЬЯ И ПРОКАТКИ МЕДНЫХ СПЛАВОВ ИЗ МЕДНЫХ ЛОМОВ 2013
  • Шигин Виктор Викторович
  • Шигин Никодим Викторович
RU2637454C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ МЕДНОЙ ЗАГОТОВКИ МЕТОДОМ ВЕРХНЕЙ ТЯГИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА 2022
  • Тембай Артем Андреевич
  • Воронцов Александр Анатольевич
  • Юркевич Игорь Николаевич
RU2793619C1
СПОСОБ ОГНЕВОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ 2009
  • Попов Игорь Олегович
  • Устинов Сергей Михайлович
  • Бутырский Борис Николаевич
  • Макаров Алексей Михайлович
RU2391420C1
Способ изготовления контактного провода из медного сплава 2023
  • Портнов Михаил Константинович
  • Третьяков Максим Владимирович
  • Яушев Радислав Галиевич
RU2809878C1
СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ 2012
  • Бобкова Ирина Анатольевна
RU2496894C1
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ МЕДИ 2010
  • Попов Эрколий Иванович
  • Бортник Арнольд Наумович
RU2458758C2
СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Задиранов Александр Никитович
  • Ткалич Александр Михайлович
RU2307874C2
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ 2002
  • Задиранов А.Н.
  • Козин Д.А.
  • Титова А.Г.
  • Кузьмин О.С.
  • Лащенко Д.Д.
  • Ершов Иван Иванович
RU2227169C1
СПОСОБ ОГНЕВОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНОЙ СИСТЕМЕ КАПЕЛЬНО-ГАЗОВОЙ СРЕДЫ 2003
  • Мартемьянов Ю.В.
RU2265672C2

Реферат патента 2025 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАНКИ ИЗ МЕДНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к способу получения катанки из медного сырья. В рафинировочную отражательную печь загружают шихту и формируют первоначальный расплав для катанки из медного сырья. После расплавления медного сырья получают содержание кислорода в расплаве от 2000 до 2500 ppm. Осуществляют одноэтапное рафинирование с применением флюса борной кислоты. Осуществляют перемешивание указанного расплава, снятие шлака и последующее восстановление содержания кислорода до значений 150-250 ppm. После окончания восстановления температуру расплава снижают до 1100-1120°C за счет ввода расплава для катанки из медного сырья с содержанием массовых долей элементов таким же, как и первоначальный расплав. Осуществляют литье расплава для катанки и прокатку с получением катанки. При литье расплава для катанки в рафинировочную отражательную печь периодически осуществляют дозагрузку расплава из медного сырья с поддержанием температуры расплава в литейной ванне в диапазоне от 1105 до 1115°C. В результате увеличивается коэффициент использования рафинировочной отражательной печи для получения катанки из медного сырья. 7 з.п. ф-лы, 1 пр.

Формула изобретения RU 2 833 062 C1

1. Способ получения катанки из медного сырья, отличающийся тем, что первоначально в рафинировочную отражательную печь загружают шихту и формируют первоначальный расплав для катанки из медного сырья со следующим содержанием массовых долей элементов:

железо - не более 30 ppm,

никель - не более 100 ppm,

олово - не более 100 ppm,

свинец - не более 450 ppm,

сурьма - не более 45 ppm,

сера - не более 30 ppm,

теллур - не более 20 ppm,

цинк - не более 50 ppm,

висмут - не более 20 ppm,

содержание меди и серебра - 99,91-99,95%,

содержание кислорода - от 150 до 250 ppm,

при этом общее содержание железа, никеля, олова, свинца, сурьмы, серы теллура, цинка и висмута не превышает 0,065%,

после расплавления медного сырья получают содержание кислорода в расплаве от 2000 до 2500 ppm, далее осуществляют одноэтапное рафинирование с применением флюса борной кислоты, далее осуществляют перемешивание указанного расплава, снятие шлака и последующее восстановление содержания кислорода до значений 150-250 ppm, после окончания восстановления температуру расплава снижают до 1100-1120°C за счет ввода расплава для катанки из медного сырья с содержанием массовых долей элементов таким же, как и первоначальный расплав, далее осуществляют литье расплава для катанки и прокатку с получением катанки, причем при литье расплава для катанки в рафинировочную отражательную печь периодически осуществляют дозагрузку расплава из медного сырья с поддержанием температуры расплава в литейной ванне в диапазоне от 1105 до 1115°C.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первоначальный расплав для катанки готовят из шихты, состоящей из медных катодов с содержанием меди не менее 99,93%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первоначальный расплав для катанки готовят из шихты, состоящей из медных жил механически разделанного кабеля с содержанием меди не менее 99,91%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первоначальный расплав для катанки готовят из шихты, состоящей из медных слитков с содержанием меди не менее 99,5%.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дозагружаемый расплав для катанки из медного сырья готовят из шихты, состоящей из медных катодов с содержанием меди не менее 99,93%.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дозагружаемый расплав для катанки из медного сырья готовят из шихты, состоящей из механически разделанного медного кабеля с содержанием меди не менее 99,91%.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дозагрузку расплава для катанки осуществляют порциями от 500 до 2500 кг через промежутки времени 8-15 мин.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что после окончания восстановления температуру расплава снижают до 1100-1120°C за счет ввода расплава для катанки из медного сырья с содержанием массовых долей элементов таким же, как и первоначальный расплав с примесями не более 0,3%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2833062C1

СПОСОБ СОВМЕЩЕННОГО ЛИТЬЯ И ПРОКАТКИ МЕДНЫХ СПЛАВОВ ИЗ МЕДНЫХ ЛОМОВ 2013
  • Шигин Виктор Викторович
  • Шигин Никодим Викторович
RU2637454C1
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ МЕДИ 2010
  • Попов Эрколий Иванович
  • Бортник Арнольд Наумович
RU2458758C2
Способ изготовления контактного провода из медного сплава 2023
  • Портнов Михаил Константинович
  • Третьяков Максим Владимирович
  • Яушев Радислав Галиевич
RU2809878C1
JP 2010234442 A, 21.10.2010.

RU 2 833 062 C1

Даты

2025-01-14Публикация

2024-05-27Подача