Relationships between the surface quality of a single crystal copper ingot and the process parameters of a heated mould continuous casting method

The relationships between the surface quality of a single crystal copper ingot and the process parameters of heated mould continuous casting method were studied experimentally using our own design of horizontal heated mould continuous casting apparatus, and the mechanism by which process parameters affect the surface quality of a single crystal copper ingot is analyzed in the present paper. The results show that the process parameters affect the surface quality of a pure copper ingot by affecting the position of the liquid-solid interface in the mould. The position of the liquid-solid interface in the mould must be controlled carefully within an appropriate range, which is determined through a series of experiments, in order to gain a single crystal copper ingot with good surface quality.

Process Parameters of Manufacturing Single Crystal Copper by Heated Mold Continuous Casting

The effect of process parameters on the surface quality of single crystal copper ingot was studied through experiment with a self-designed horizontal heated mould continuous casting apparatus,and the mechanism was analyzed.The results show that the process parameters affect the surface quality of pure copper ingot by affecting the position of the liquid-solid interface in the mould.The position of the liquid-solid interface in the mould must be controlled carefully in an appropriate range determined through experiments in order to gain a single crystal copper ingot with a high surface quality.

微生物去除加工晶体铜的表面质量实验研究

通过跟踪微生物去除加工两类不同晶粒尺寸纯铜的表面粗糙度和表面形貌的变化规律,研究了微生物去除加工表面的形成机理。结果表明,纯铜加工表面质量会随着微生物去除加工时间的增加而变差,晶粒粒度会对其微生物加工表面质量产生影响;不同的工件原始表面质量对微生物去除加工初始阶段的表面质量有明显影响;前期机械加工所形成的划痕会随着微生物去除加工而逐渐变小,当机械作用表面被去除后,影响微生物加工表面质量的主要因素是工件的晶界及亚晶界。

铜电解阴极钛板碳化硅悬浮液超声波协同清洗研究

铜电解阴极钛板作为铜电解工艺的重要组成部分,其表面质量对电解质量和效率及钛板本身使用寿命有显著影响。针对此问题,采用碳化硅悬浮液超声波协同清洗技术对钛板进行简单、高效、环保的表面处理。通过铝箔腐蚀法探究了最佳清洗参数,分析了清洗过程中的协同效应及其作用机理。通过SEM+EDS和接触角测量仪对钛板表面清洁度、微观形貌和湿润性进行表征和评价。结果表明:距离换能器78 mm、碳化硅颗粒质量分数为0.05%,粒径为70 nm、p H值为中性、温度为55℃时清洗效果最佳;碳化硅悬浮液作为清洗介质,其协同效应可以明显提高清洗效率,改善钛板表面质量;清洗前后的对比表明,协同清洗能够有效地去除钛板表面的污染物,提高表面洁净度和湿润性,恢复钛板表面微观形貌及金属光泽。研究为优化钛板清洗工艺提供参考依据。

阴极钛材表面处理工艺对其表面状态及铜离子电沉积初期行为的影响

目的研究表面处理工艺对钛材表面状态的影响,进一步探究阴极钛材表面状态对铜离子电沉积初期形核行为的影响。方法利用砂纸研磨、机械/电解抛光、化学腐蚀等不同的表面处理工艺,制备出不同表面状态的钛材,对钛材的表面粗糙度和形貌分别进行测试和扫描电镜观察。以不同表面状态的钛材作为阴极,进行铜离子的电沉积实验,对初始沉积层组织进行扫描电镜观察,并统计铜晶核的尺寸、覆盖率。结果砂纸研磨的钛材表面粗糙度最大,随着砂纸目数的增加,粗糙度降低,划痕变得细密,沉积的铜晶核尺寸较小、分布均匀、面覆盖率较高;抛光可显著降低钛材表面粗糙度,电解抛光的粗糙度最低,但铜晶核难以牢固附着;化学腐蚀会在钛材表面残留金属颗粒或暴露晶界组织,沉积的铜晶核分布不均匀且易发生团簇。结论铜离子的初始沉积形核行为与阴极钛材的表面粗糙度和缺陷状态密切相关,采用3000#~4000#砂纸精细研磨的方式,可使钛材表面粗糙度Rz保持在1~1.2μm,且表面覆盖有高密度均匀细小的划痕缺陷,最有利于铜离子的高密度均匀形核。

阴极辊在线抛磨参数对电解铜箔性能的影响

[目的]阴极辊的表面状态会影响电解铜箔的品质,抛磨处理能够令阴极辊保持较佳的表面状态。[方法]通过对日常生产中阴极辊抛磨参数的跟踪与铜箔性能的分析,探究了电解铜箔生产中阴极辊在线抛磨对铜箔粗糙度、拉伸强度、延伸率等性能的影响。[结果]适当提升抛磨刷的摆动频率,降低抛磨刷与阴极辊间的接触压力,增大阴极辊抛磨长度,以及使用小粒度的抛磨刷均能降低铜箔的粗糙度,提高铜箔的常温拉伸强度,减小铜箔纵向与横向延伸率的差异,提高产品合格率。[结论]控制好阴极辊的在线抛磨参数有助于获得品质良好的电解铜箔。

TP2铜管精整工序喷墨质量不良原因分析及改进措施初探

在精密铜管精整复绕工序中,涡流探伤装置检测到伤点后会向喷墨装置发送信号,以对铜管表面缺陷进行喷墨标记,但是该过程普遍存在喷墨不良,严重影响了对缺陷的判断。本文介绍了TP2铜管生产线中涡流探伤仪器的工作原理,对原有的涡流探伤仪器、喷墨装置以及喷枪结构进行调研,分析了原有喷墨装置喷墨时存在的漏墨和拖墨问题,探讨了等离子技术与激光刻蚀技术作为喷墨技术替代方案的可能性。文献调研、现有技术分析及其他替代试验的结果表明,采用等离子体表面处理技术对已喷墨铜管进行处理后,可以一定程度地改善铜管拖墨的问题;采用功率为300 W的激光对铜管表面进行刻蚀处理,激光头速度分别为80 mm/s和200 mm/s时,对铜管表面刻蚀呈现出的不同效果,均能够进行缺陷的有效标识。因此,铜管表面激光刻蚀技术可以作为喷墨技术的替代方案。

阴极铜表面质量缺陷把控关键性技术实践

阴极铜质量的稳定关系到企业品牌形象的稳固和产量任务的顺利完成。获得板面平整、结晶致密、化学成分合格、物理外观良好的阴极铜一直是贵溪冶炼厂电解车间提升工艺技术水平的重点工作。通过对阴极铜表面质量影响因素的综合分析,深入追踪阴极铜电解生产环节中由物料指标控制、循环系统生产环境、产品输出洗涤质量所带来的一系列不足之处,从中总结归纳出阴极铜表面质量缺陷把控关键性技术措施,为阴极铜电解生产质量的提高做出进一步的保障。

精细化管控下提升电解阴极铜质量

铜是一种与人类关系十分密切的有色金属,广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑、国防等领域。对阳极板物理规格及成分、阴极板质量、电解液成分、电解液循环系统体积、有机添加剂添加量、电解液温度、装槽质量及槽面短路处理等影响阴极铜质量的因素进行了系统分析。经过多年精细化管理和优化控制工艺,不断提升阴极铜质量,阴极铜一次合格率从2017年88.16%上升至2020年95.51%,经过修整后的阴极铜最终一次合格率高达99.88%,阴极铜质量得到大幅提升,达到高纯阴极铜标准,显著提升了“紫铜牌”阴极铜品牌形象。

阴极辊在线抛光工艺对锂电铜箔性能的影响

利用单因素实验探究了抛光刷转动速度、横向摆动速度及抛光电流对铜箔性能及针孔的影响,并在单因素实验基础上应用响应面分析法优化抛光工艺,进而改善铜箔性能及表观质量。结果表明,抛光刷转动速度450 r/min、横向摆动速度350 r/min、抛光电流0.50 A时,生成的铜箔光面(S面)均一,且针孔缺陷明显减少。

提高直接电积阴极铜表面质量的研究与实践

文章针对刚果(金)某矿企硫化铜精矿焙烧—浸出—直接电积系统产出阴极铜存在的板面凹坑、冲刷缺口、凸瘤粒子等表面质量问题,结合现场实际生产情况,综合分析了影响阴极铜表面质量的各项因素,并采取了一系列改进措施,有效地解决了阴极铜表面质量问题,稳定产出了高质量阴极铜,可为同类企业提供生产指导和技术参考。

刚果(金)湿法炼铜电富液除油技术及实践

针对反萃后的电富液通常会夹带有机相,如不妥善处理的情况,会在电积过程中影响阴极板质量的情况,分析了电富液除油机理,以及常见的电富液净化除油技术。以刚果(金)某铜钴湿法矿山企业电富液除油技术实践为例,着重研究了超声波-气浮除油装置和聚结式净化除油。该企业将原有除油系统升级为1台处理量为450 m^(3)/h的超声波-气浮除油装置与1台处理量为180 m^(3)/h的聚结式除油装置。升级后的实践表明,两种除油方式都具有较好的除油效果。

铜电解精炼工艺

研究电解温度,电流密度,铜离子浓度等对阴极铜质量的影响,通过目测和金相显微观察的方法对影响效果进行评价.得出的最佳工艺条件为电解温度为50℃.电流密度为200 A/m2,铜离子浓度为35-40 g/L.在该工艺条件下,得到的阴极铜表面质量平整,得到的阴极铜结晶度小,晶粒致密,择优取向不明显,表面平整光滑.

采用ELID磨削技术对铜和铝的精加工实验研究

为了研究铜和铝材料超精密加工的新途径,采用在线电解修整砂轮(ELID)精密磨削技术,对其进行镜面磨削实验,分析加工表面的形成机理及影响因素。实验结果表明:砂轮粒度、砂轮线速度和磨削力是影响表面加工质量的主要因素。当砂轮线速度由16m/s提高到20m/s时,表面粗糙度Ra由0.76μm下降到0.44μm;当砂轮的粒度过大(120#)或过小W(1.5)时,加工出的工件表面精度都很低;得到在砂轮线速度为20m/s和砂轮粒度为W10时,磨削效果最佳,但也不能很好地提高铜和铝的表面质量和降低表面粗糙度,得到的铜和铝表面粗糙度分别只能为0.44μm和0.75μm。

热型连铸单晶铜工艺参数对铸棒表面质量的影响

在自行设计、制造的横引式热型连铸设备上对影响连铸过程的各工艺参数进行试验 ,并就各工艺参数对铸棒表面质量的影响机理进行了分析。结果表明 ,各工艺参数主要是通过影响固液界面在型口中的位置来影响铸棒的表面质量 ,只有对各工艺参数进行合理匹配 ,才能得到表面光滑的铸棒。此外 ,液位高度变化即液位波动 。

明胶分子量对阴极电铜表面质量的影响

模拟铜电解工艺条件,添加不同分子量范围的明胶与硫脲、干酪素组成添加剂,考察明胶分子量对阴极铜表面质量的影响.通过目测和金相显微观察对其影响效果进行评价,提出了阴极铜表面微结构模型.研究结果表明,两种不同分子量的明胶组合后的效果明显好于一种明胶,两种明胶的分子量差别越大,也就是明胶的分子量分布范围越大,得到的电铜表面质量越好.粘度为13和20mPa.s的明胶与硫脲、干酪素联合作为铜电解添加剂,得到的阴极铜具有结晶度小、晶粒致密、择优取向不明显和表面平整光滑的特点.

添加剂对阴极电铜表面质量的影响

研究明胶、硫脲、十二烷基磺酸钠、丙烯基硫脲及阿维同-A等作为添加剂 ,对阴极铜表面质量的影响。通过目测和金相显微观察对其影响效果进行了评价。结果表明 :十二烷基磺酸钠和阿维同-A的作用效果相似 ,丙烯基硫脲也能明显改善电铜表面质量 ,有望成为铜电解工艺中的添加剂。

提高铜电解阴极加工质量的生产实践

对铜电解始极片机组进行改造,在始极片矫平、压纹、吊耳冲孔、导电棒清洁等方面取得显著效果,阴极铜生产过程中的各项指标得到提高。

铜酸比例对铜电解阴极铜质量的影响机理分析

铜酸比例是影响铜电解正常生产的关键指标,铜酸比例失衡容易加剧浓差极化,提升杂质离子浓度,从而影响阴极铜质量。本文通过现场跟踪考察铜电解过程中不同区域、不同时间下铜离子浓度,硫酸浓度与As^(5+)、Sb^(3+)、Bi^(3+)、Ni^(2+)浓度的变化趋势,以及相应的阴极铜质量,分析铜酸比例对阴极铜质量的影响机理,得出以下结论:铜酸比例失衡会加剧杂质离子富集,促使阴极铜表面结粒,恰当的铜酸比例可改善阴极铜的表观质量;净液量不足会加剧电解液中各种盐类的水解,导致铜酸比例失衡,提高电解液净液量有利于维持正常的铜酸比例;采取强化电解液对流的方式可以提高电解液的传质特性和离子浓度的均匀性,防止电解液铜酸比例失衡;电解液杂质离子较大时,铜酸比例应维持在0.25~0.3范围内。

制备参数对HCCM水平连铸Cu-0.36Be-0.46Co铍铜合金板材表面质量、组织和性能的影响

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸工艺制备了宽度300 mm、厚度10 mm的Cu-0.36%Be-0.46%Co(质量分数)合金板材,研究制备参数对连铸合金板材固/液界面位置和形状、表面质量和组织的影响规律。结果表明:随着热型加热温度的降低、冷型段一次冷却水流量的增大和拉坯速度的降低,合金板材的表面质量随之提高。随着热型加热温度的升高、一次冷却水流量的减小和拉坯速度的增大,合金固/液界面位置从热型段向冷型段移动,沿板材宽度方向的固/液界面形状由凸向固相的“U”状转变为“W”状,且凸向固相程度增大,组织变化为粗大平直柱状晶→细长对称倾斜柱状晶→混晶→等轴晶。合理的制备参数为热型加热温度1100℃、拉坯速度50 mm/min、一次冷却水流量Qul=Qur=400 h/L、Qum=600 h/L、Qll=Qlr=400 h/L和Qlm=600 h/L。所制备的合金板材具有良好的表面质量和沿连铸方向柱状晶组织,表面粗糙度Ra=2.2μm,屈服强度和抗拉强度分别为212 MPa和353 MPa,断后伸长率为35.0%,无需表面处理可直接用于后续冷轧加工。