废杂铜节能环保高效再生及高性能铜合金产业化关键技术和装备

1、 “废杂铜节能环保高效再生及高性能铜合金产业化关键技术和装备研发”项目指南项目重点研发新型废杂铜连续熔炼精炼技术及装备，使废杂铜实现节能环保高效清洁生产铜材原料阳极铜；研究废杂铜精炼连铸优质铜合金管关键技术，克服我国水暖建材铜合金管应用水平远远落后于国际先进水平的瓶颈铜合金管材成本太高的原因；同时，将再生阳极铜电解再做原料用于高强高导电铜合金，重点研究高强高导电铜合金产业化关键技术，使铜材原料、铜合金管、高强高导电铜合金优质批量生产，提高宁波从废杂铜熔炼精炼到高附加值铜材产业的关键技术水平，促进铜材创新型研发基地的建设，支撑整个宁波铜材加工行业的可持续快速发展，提升宁波铜材加工行业的国际竞争力

2、。课题一：新型节能环保高效废杂铜连续熔炼精炼技术和装备的研发一、 攻关目标研究新型节能环保高效废杂铜连续熔炼精炼技术和装备，满足我国铜材加工原料阳极铜的自给生产。二、攻关内容1、建立新型节能环保高效废杂铜连续熔炼精炼炉的热流场温度控制技术。重油主燃烧系统从反射平炉入口进入并燃烧，在反射平炉内流动，提供铜液还原、精炼、造渣用热能，然后进入竖炉预热和部分熔化废杂铜。该燃烧的气流在熔化、精炼两炉中行进长度达到2030米。同时，在竖炉内另设一辅助燃油系统，方便调整竖炉内废杂铜氧化、熔化所需的温度。由此主、辅燃油系统构成复杂的热流场。因此研发该热流场温度控制技术，达到据设计控制平炉、竖炉各个部位的温度，

3、确保氧化、熔炼、熔液从竖炉向平炉的转移、精炼、还原造渣、熔液精炼后的浇注等各个工艺环节的可控进行。2、研发强氧化性气氛下铜熔液的流动性改善的相关技术。在重油燃烧强氧化性气氛下，废杂铜熔液的流动性差，为确保系统工作正常，研究改善铜熔液流动性的添加剂及相关技术。3、研发新型熔炼精炼炉的熔炼精炼技术，确保从废杂铜加工出优质的铜材。4、研发新型熔炼精炼炉的环保除尘系统，在负压或微负压条件下运行，确保烟尘100收集，并采用特殊处理系统，使排放的工业废气中粉尘小于30mg/m3，优于国家工业废气排放标准；每万吨再生铜回收烟气中粉尘14.5吨。5、研发环保节能高效的废杂铜连续熔炼精炼成套装备及其配料、加料、

4、熔炼精练工艺过程及工艺参数以及各种辅助设备运行的自动化控制系统。三、技术指标1、建立从废杂铜环保节能高效的连续熔炼精炼炉成套设备，形成年产6万吨阳极铜、电工圆铜杆的能力；2、平均每吨铜材重油能耗下降30%，从75公斤下降到52.5公斤；3、烟尘100收集并环保处理，排放的工业废气中的粉尘优于国家标准，小于30mg/m3，每万吨再生铜材回收烟气中粉尘14.5吨（国内暂无100收集烟尘的企业，而且大部分企业不进行收集，直接通过烟囱排放）；4、生产效率提高46%，从每炉13小时20小时缩短到7小时。5、成套装备采用基于现场总线的网络集成式全分布控制，配置现场和远程监控终端，具有开放性、智能化、功能自

5、治性强、对现场环境适应性强、控制精度与可靠性高、可维护性好、成本低等特点，满足连续熔炼精炼工艺的要求。四、成果形式：申报发明专利6项五、实施期限：3年课题二：废杂铜精炼连铸优质铜合金管产业化关键技术一、攻关目标研发废杂铜精炼连铸优质铜合金管产业化关键技术，提高铜合金管成品率，攻克铜合金管材在建材领域的应用瓶颈二、攻关内容1、废杂铜精炼、过滤技术。精炼过滤，清除氧化夹杂。 2、在线快速调整合金成分技术，从废杂铜熔炼优质铜合金。3、合金熔液连铸组织顺序凝固技术。控制凝固组织，顺序凝固，大幅度降低“拉漏”、“拉裂”现象，提高铜合金连铸成品率。4、薄壁铜合金管传热分析。5、在薄壁情况下，改进模具设计，

6、提高成品率。6、连铸工艺对铜合金组织、性能的影响规律研究。三、技术指标1、连铸铜合金管壁厚由5mm以上降低到2.22.5mm;2、连铸铜合金管成品率由60%提高到75以上。四、成果形式：申报发明专利2项五、实施期限：3年课题三、高强高导电高软化点铜合金产业化关键技术一、攻关目标研发高强高导电高软化点铜合金产业化关键技术，替代进口二、攻关内容1、在Cu-Cr-Zr合金系中添加微量元素的合金化研究，如Mg、B、Ca、Si、Fe、Ni、Sn、Ag，并再探索在非真空条件下，熔铸的净化和覆盖技术。2、研究Cu-Cr-Zr-X合金的强化机理及多级强化技术。3、研究不同的添加方式加入微量元素，得到成份均匀，组织均匀的铸锭。4、研究Cu-Cr-Zr合金系列的冷热加工工艺控制技术。5、优化热处理工艺，并按此工艺进行仿真控制技术研究，使本合金组织、晶粒度、相组成性能达到设计目标。6、研究该合金系的金相组织和晶粒度与性能的关系。三、技术指标1、Cu-Cr-Zr-X的合金产品抗拉强度由500Mpa提高到550MPa以上