電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝的製作方法

2023-06-24 21:40:06

專利名稱：電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種導電板及匯流板的製備工藝，尤其是涉及應用於ISA法電解新工 藝中使用的實心異型導電板及匯流板的製備工藝。
背景技術：
在銅電解過程中，根據銅電解原理，提高電流密度是獲得高品位電解銅的有效途 徑。現在許多大的銅冶煉企業採用了國外引進的「ISA法電解新工藝」製備高品位電解銅， 該工藝突出特點是採用高電流密度電解。一般是整流器的輸出電壓較低，而輸出電流較大， 以江西銅業集團貴溪冶煉廠三期技改工程為例，它採用了 ISA法電解新工藝」，按設計要求， 整流器輸出端額定電壓為210伏，額定電流近40000安培，不僅增加了陰、陽極板間極距控 制難度，而且為提高電解銅的表面質量，防止長粒子，必須保證裝槽後陰、陽極板對稱，極距 均勻，同時間距為100mm，導電良好。因此，要求異型導電板、匯流板具有良好的成型精度，以 保證陰、陽極良好的懸垂性和可靠的導電接觸性。目前，國內這種電解用大規模實心銅導電板及匯流板的生產技術尚處空白，傳統 電解工藝所需導電板及匯流板是直接使用平板或在平板的基礎上單個衝制不連續導電包 的辦法實現的，這種方法生產的導電板及匯流板規格小、成型精度差，僅能滿足傳統電解工 藝使用要求，對於國外引進的「ISA法電解新工藝」所需的大規格帶有雙排連續導電筋的實 心異型導電板及匯流板的生產工藝這個難題，在國內一直是個空白。

發明內容
本發明的目的是提供一種電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，解決國外 引進「ISA法電解新工藝」所需的大規格帶有雙排連續導電筋的實心異型導電板及匯流排 的生產工藝這個難題，傳統的在平板的基礎上單個衝制不連續導電包的生產工藝製備的異 型銅導電板及匯流板，無法滿足國外引進的「ISA法電解新工藝」的要求，採用本發明製備 「ISA法電解新工藝」中使用的實心異型導電板及匯流板。本發明是通過以下技術方案來實現的一種電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，該實心導電板及匯流板包括如 下步驟(1)製備分別與實心導電板及匯流板形狀相同的異型鑄錠；(2)用二輥可逆式熱軋機製備實心導電板及匯流板的坯料；(3)拉伸坯料；(4)精整、鋸切成成品。所述步驟(1)中，實心導電板及匯流板的原料是高純陰極銅，用電爐將高純陰極 銅熔煉之後，採用異型半連續鑄造結晶器製備異型鑄錠。所述異型半連續鑄造結晶器的尺寸，各部分金屬變形的延伸係數一致，並且該型 材在整個長度方向上平直。
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所述步驟(2)中，根據異型鑄錠的實際尺寸，將二輥可逆式板材熱軋機的軋輥用 機械加工的方法製造出實心導電板及匯流板所需的孔型，並且在同一根輥上設有兩道次閉 合式孔型，採用兩道次過渡的變形方法。所述步驟(2)中，實心導電板及匯流板的坯料，預留有可確保加工尺寸的加工率。所述步驟(3)中，根據實心導電板及匯流板的尺寸，採用相應的拉伸模具和拉伸 機，拉伸到成品尺寸。本發明的優點及有益效果是1、本發明採用異型鑄錠型輥軋制配合拉伸的工藝生產，取代最原始由平板經過機 械加工的生產工藝，能夠很好的解決我國重點冶煉技改項目急需的高精度導電材料難題， 替代進口，填補國內空白。2、本發明實心異型銅導電板及匯流板採用軋制及拉伸的方法成本低，操作簡單， 同國外實心異型銅導電板及匯流板相比，不僅能滿足不同客戶的各種尺寸要求，而且節約 了銅資源，特別是異型板的平直度都能得到良好的控制。


圖1為本發明的工藝流程圖。圖2(a)_(b)為本發明導電板的形狀示意圖。其中，圖2(a)為主視圖；圖2(b)為 俯視圖。圖2(a)_(b)中，1導電基板(銅)；2導電筋I ;3導電筋II。圖3(a)_(b)為本發明匯流板的形狀示意圖。其中，圖3(a)為主視圖；圖3(b)為 俯視圖。圖3(a)_(b)中，4匯流基板(銅)；5導電筋III ;6側板I ;7側板II。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明詳細說明如下。如附圖1所示，本發明電解用異型實心銅導電板及匯流板的製備工藝，該導電板 及匯流板按下述步驟製備(1)製備異型鑄錠採用5噸電爐熔煉高純陰極銅(按國家標準)，預熱異型結晶 器後，製備異型鑄錠。(2)製備坯料將異型鑄錠用燃油加熱爐加熱後，採用二輥可逆式熱軋機型輥軋 制異性鑄錠獲得坯料。(3)對軋制後的坯料進行表面處理。(4)拉伸坯料採用cp300mm的型材拉伸模具，用30噸的鏈式拉伸機將坯料拉伸 到成品尺寸。(5)成品的精整和鋸切。實施例1 如圖2(a)_(b)所示，本發明中的電解用異型實心銅導電板結構和尺寸如下在導電基板1上設有兩條實心的導電筋導電筋I 2和導電筋II 3，兩條導電筋 平行設置，導電筋的形狀為圓弧狀。圖中
導電基板1的長度L21 = 5700mm，導電基板1的寬度L22 = 260mm，導電基板1在 寬度方向的中心線至導電基板1側邊的距離L23 = 130mm，每條導電筋的寬度L24 = 30mm, 兩條導電筋中心線間距L25 = 190士0. 5mm，每條導電筋的高度L26 = 25士0. 5mm，導電基板 1的厚度L27 = 12mm，每條導電筋的縱向中心線距導電基板1側邊(即導電筋所在一側的 導電基板1側邊)的距離L28 = 35mm，導電筋的外圓半徑R21 = 15mm，導電筋與導電基板 連接處的外圓弧半徑R22 = 3mm。如圖3(a)_(b)所示，本發明中的匯流板結構和尺寸如下匯流基板4橫截面為直角形板狀結構，構成匯流基板4的兩個側板(側板16、側板 117)呈直角形的一體結構，匯流基板4的一個側板117上設有一條實心的導電筋1115，導 電筋III5的形狀為圓弧狀。圖中匯流基板4的長度L31 = 5700mm，匯流基板4的寬度L32 = 190_，導電筋III5的 縱向中心線距匯流基板4側邊(即導電筋III5所在一側的匯流基板4側邊)的距離L33 =35mm，導電筋II15的寬度L34 = 30mm，側板16的寬度L35 = 270mm，導電筋II15的高 度L36 = 25士0. 5mm，匯流基板4的厚度L37 = 12mm，匯流板彎曲處內弧半徑R31 = 15mm, 導電筋II15與匯流基板4連接處的外圓弧半徑R32 = 3mm，導電筋II15的外圓半徑R33 = 15mm0導電板和匯流板具體要求如下(1)導電板上的雙排導電筋，重點保證兩條導電筋中心線間距190士0. 5mm，其平 行度尺寸，平面度尺寸為士 1mm。(2)匯流板彎曲處內弧半徑R31 = 15mm,彎角90度，其偏差允許士 1° ；(3)導電筋的強度應滿足55塊陽極和54塊陰極的承重要求。導電板和匯流板具體生產工藝如圖1所示1、製備異型鑄錠(1)原材料高純陰極銅；(2)用5噸電爐將高純陰極銅熔煉之後，採用常規異型半連續鑄造結晶器製備分 別與實心導電板及匯流板形狀相同的異型鑄錠。異型半連續鑄造結晶器的尺寸，充分考慮結晶器的熱膨脹性和型材的寬展量，使 各部分金屬變形的延伸係數一致，並且該型材在整個5700mm長度方向上平直。2、製備坯料利用二輥可逆式熱軋機進行兩道次型輥軋制，將異型鑄錠用燃油加熱爐加熱處理 後進行軋制，開軋溫度850°C，終軋溫度不低於600°C，待坯料冷卻到室溫後，對坯料表面進 行表面處理，經取樣對機械性能、外觀尺寸公差檢測合格後，方可轉入下道工序。本實施例中，根據實心導電板及匯流板異型鑄錠的實際尺寸，將二輥可逆式板材 熱軋機的軋輥用機械加工的方法製造出實心導電板及匯流板所需的孔型，並且在同一根輥 上設有兩道次閉合式孔型，採用兩道次過渡的變形方法。表面處理是指熱軋後的銑面處理，用於去除坯料熱軋過程中表面形成的氧化物。3、拉伸坯料採用(p300mm的型材拉伸模具，對軋制後的坯料進行拉伸試驗，待形成穩定的拉 伸工藝後，用30噸的鏈式拉伸機將坯料拉伸到成品的尺寸，再經過精整後即為成品。
在拉伸之前，需要根據實心導電板及匯流板的尺寸，預留有可確保加工尺寸的加 工率，尤其是長度方向、寬度方向、筋條部分均需要預留加工率；否則，拉伸後側彎、扭曲嚴 重，生產不出合格產品。按照此方法生產的產品的牌號及化學成份符合GB/T5231-2001標準要求；抗拉強 度艮彡195MPa，伸長率An.3 ^ 30% ；20°C時，導電率IACS不小於97% ；導電板和匯流板的 導電筋表面光潔度達到冷軋板表面水平。結果表明，帶有連續實心導電筋的異型銅導電板、匯流板是「ISA法電解新工藝」所 必需的高精度導電材料，傳統的在平板的基礎上單個衝制不連續導電包的生產工藝製備的 異型銅導電板及匯流板，無法滿足國外引進的「ISA法電解新工藝」的要求。本發明的實心異 型銅導電板及匯流板，不僅能滿足不同用戶的各種尺寸要求，而且節約了銅資源，特別是異 型板的平直度都能得到良好的控制。採用5噸電爐、異型半連續鑄造結晶器、燃油加熱爐、 二輥可逆式熱軋機、30噸拉伸機，並在全部的生產過程中，合理的控制材料性能及準確的尺 寸，從而實現了生產電解銅用高強度、高導電性、高平直度的實心異型導電板及匯流板，很 好地解決我國重點銅冶煉技改項目急需的高精度導電材料難題，替代進口，填補國內空白。
權利要求
一種電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，其特徵在於，該實心導電板及匯流板包括如下步驟(1)製備分別與實心導電板及匯流板形狀相同的異型鑄錠；(2)用二輥可逆式熱軋機製備實心導電板及匯流板的坯料；(3)拉伸坯料；(4)精整、鋸切成成品。
2.按照權利要求1所述的電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，其特徵在於 所述步驟(1)中，實心導電板及匯流板的原料是高純陰極銅，用電爐將高純陰極銅熔煉之 後，採用異型半連續鑄造結晶器製備異型鑄錠。
3.按照權利要求2所述的電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，其特徵在於 異型半連續鑄造結晶器的尺寸，各部分金屬變形的延伸係數一致，並且該型材在整個長度 方向上平直。
4.按照權利要求1所述的電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，其特徵在於 所述步驟(2)中，根據異型鑄錠的實際尺寸，將二輥可逆式板材熱軋機的軋輥用機械加工 的方法製造出實心導電板及匯流板所需的孔型，並且在同一根輥上設有兩道次閉合式孔 型，採用兩道次過渡的變形方法。
5.按照權利要求1所述的電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，其特徵在於 所述步驟(2)中，實心導電板及匯流板的坯料，預留有可確保加工尺寸的加工率。
6.按照權利要求1所述的電解用異型實心導電板及匯流板的製備工藝，其特徵在於 所述步驟⑶中，根據實心導電板及匯流板的尺寸，採用相應的拉伸模具和拉伸機，拉伸到 成品尺寸。
全文摘要
本發明涉及一種導電板及匯流板的製備工藝，尤其是涉及應用於ISA法電解新工藝中使用的實心異型導電板及匯流板的製備工藝。該實心導電板及匯流板包括如下步驟(1)製備分別與實心導電板及匯流板形狀相同的異型鑄錠；(2)用二輥可逆式熱軋機製備實心導電板及匯流板的坯料；(3)拉伸坯料；(4)精整、鋸切成成品。本發明是採用異型鑄錠型輥軋制配合拉伸的工藝生產，取代最原始由平板經過機械加工的生產工藝，可以解決國外引進「ISA法電解新工藝」所需的大規格帶有雙排連續導電筋的實心異型導電板及匯流排的生產工藝這個難題，採用本發明製備出適用於「ISA法電解新工藝」的實心異型導電板及匯流板。
文檔編號B21B27/02GK101850492SQ20101015366
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者劉剛, 李文君, 王瑛 申請人:九星控股集團有限公司