再生銅制桿行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
　　再生銅制桿行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，近十年來發(fā)展迅速，產(chǎn)能規(guī)模由2002年50萬噸發(fā)展到2020年470萬噸，增長(zhǎng)約10倍;由于政策導(dǎo)向產(chǎn)能相對(duì)集中在江西、湖北等地區(qū)。
　　2020年11月1日，國(guó)家恢復(fù)了再生銅原料進(jìn)口，給再生銅桿深加工產(chǎn)業(yè)帶來發(fā)展契機(jī)。國(guó)家制定的再生銅原料標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38471-2019，拓寬了原料進(jìn)口渠道，解決了國(guó)內(nèi)原料供應(yīng)不足的問題。
　　由于政策導(dǎo)向和逐利資本注入，行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，但生產(chǎn)技術(shù)、管理水平相對(duì)滯后,仍停留在以“師傅經(jīng)驗(yàn)”為主導(dǎo)的簡(jiǎn)單操作生產(chǎn)模式，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，產(chǎn)品性能指標(biāo)參差不齊，附加值低，行業(yè)處于低水平競(jìng)爭(zhēng)階段（價(jià)格戰(zhàn)）；亟待規(guī)范和完善技術(shù)工藝、管理體系，應(yīng)用新工藝、新裝備?？深A(yù)測(cè)：未來3—5年,再生銅制桿行業(yè)將迎來產(chǎn)業(yè)迭代升級(jí)的發(fā)展期。
　　再生銅精煉工藝原理
　　再生銅精煉原理就是利用銅的氧化——還原可逆性，其活潑性低于大多數(shù)金屬雜質(zhì)元素，精煉過程中金屬雜質(zhì)元素先被氧化，其氧化物密度低于銅液的密度，浮于銅液表面。采用氧化、造渣、扒渣、還原過程，去除大部分雜質(zhì)元素。
　　氧化:在熔融狀態(tài)下通入壓縮空氣，使金屬元素和氧發(fā)生反應(yīng)，生成金屬氧化物。
　　氧化的目的:主要是去除鋅、鉛、錫、鐵、鎳等雜質(zhì)，通過酸性造渣、堿性造渣的方式除去雜質(zhì)，提高銅的純度。
　　還原的目的:將氧化階段產(chǎn)生的氧化亞銅還原為單質(zhì)銅。
　　傳統(tǒng)還原工藝為“插木還原”，此法是將青木插入銅液中，由于青木在銅液中的干餾(C+H2O→H2+CO+CH4)作用，產(chǎn)生氫、一氧化碳及碳?xì)浠衔锲鸬竭€原作用；
　　新工藝采用天然氣還原，是利用天然氣裂解產(chǎn)生還原性氣體(CH4==2H2+CO)起到還原作用。
　　銅桿連鑄連軋工藝控制
　　連鑄工藝流程如下：精煉后的銅液經(jīng)流槽流入澆包，銅液通過澆包的澆嘴進(jìn)入鑄機(jī)的結(jié)晶輪冷卻結(jié)晶形成鑄坯，鑄坯經(jīng)過軋機(jī)連續(xù)軋制、清洗還原成光亮銅桿。
　　•主要控制點(diǎn)：銅液溫度、冷卻水流量、鑄機(jī)速度、脫模劑厚度、結(jié)晶輪溫度、鋼帶溫度、鑄坯溫度、入軋溫度、乳化液溫度和流量、出軋溫度、清洗劑溫度和流量、產(chǎn)品溫度。
　　•異物控制：銅液雜質(zhì)、結(jié)晶輪/鋼帶清潔度、鑄坯毛刺、軋制顆粒物、乳化液、清洗液的理化指標(biāo)。
　　再生銅制桿的質(zhì)量分析及優(yōu)劣判斷
　　1、再生銅桿產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀
　　•因原料不同、生產(chǎn)工藝、設(shè)備相對(duì)落后、關(guān)鍵技術(shù)人才缺乏導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
　　•主要表現(xiàn)為電性能（體積電阻率）、化學(xué)性能（成份）、加工性能（拉絲、退火、損耗）波動(dòng)大或不達(dá)標(biāo)。優(yōu)質(zhì)企業(yè)生產(chǎn)的再生銅桿質(zhì)量接近精銅桿水平（如江鎢的再生銅桿），多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求差距較大。
　　2、再生銅桿產(chǎn)品質(zhì)量分析
　　1）化學(xué)性能（成份）---波動(dòng)大或不達(dá)標(biāo)
　　•主要表現(xiàn)在Zn、Pb、Sn、Fe、Ni含量超標(biāo)或波動(dòng)大，進(jìn)而導(dǎo)致Cu含量波動(dòng)。由于精煉技術(shù)落后，選用造渣劑不當(dāng)，溫度控制不合理，在氧化除雜階段未能有效去除Zn、Sn元素；在還原階段造成Zn、Sn元素回熔現(xiàn)象。
　　•部分企業(yè)技術(shù)不成熟，為了生產(chǎn)順暢性，在生產(chǎn)過程中添加了Pb，從而導(dǎo)致雜質(zhì)元素超標(biāo)。
　　•行業(yè)中氧化-還原都使用包覆耐火材料的鐵管為工具，自耗溶入Fe，導(dǎo)致鐵元素超標(biāo)；在精煉過程中Ni≥100ppm，加入Fe2O3除鎳，因工藝處理不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致鐵元素超標(biāo)；
　　2）電性能（體積電阻率）波動(dòng)大或不達(dá)標(biāo)
　　影響電性能的主要因素：
　　•化學(xué)成份波動(dòng)大或不達(dá)標(biāo)、產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)；如晶粒、銅粉量、氧化膜厚度都會(huì)影響電性能；檢測(cè)方法、測(cè)試環(huán)境對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響也較大；因?yàn)殂~桿電阻值（0.3～0.4毫歐）較小。
　　3）加工性能（拉絲、退火、損耗）波動(dòng)大或不達(dá)標(biāo)
　　•主要表現(xiàn)：拉絲過程的斷線率和損耗率高，成品銅線的退火性不均勻。
　　•導(dǎo)致拉絲易斷線主要因素：銅桿夾雜、氣孔、開裂、含氧或氫過高、雜質(zhì)微合金化偏析；
　　•導(dǎo)致?lián)p耗率高主要因素：銅桿表面毛剌飛皮多、有氧化、不光滑、有棱角（圓整度差）、銅粉量超標(biāo)、氧化膜過厚；
　　•導(dǎo)致退火性能差主要因素：銅液中氧含量與雜質(zhì)元素不穩(wěn)定、不均勻，雜質(zhì)微合金化偏析，澆鑄時(shí)產(chǎn)生偏析；
　　4）機(jī)械性能波動(dòng)大或不達(dá)標(biāo)
　　•主要表現(xiàn)：抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率低，扭轉(zhuǎn)數(shù)不達(dá)標(biāo)；扭轉(zhuǎn)斷頭后殘樣可能表層、深層開裂，會(huì)影響到后續(xù)的拉絲斷線率。
　　•影響抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率、扭轉(zhuǎn)數(shù)：氧含量、晶粒結(jié)構(gòu)、冷卻梯度、鑄造及軋制溫度、檢測(cè)方法（行業(yè)中加10kg配重；樣件標(biāo)距250mm、扭轉(zhuǎn)速度30rpm±10%）；
　　5）外觀質(zhì)量差、尺寸不達(dá)標(biāo)
　　•外觀質(zhì)量差、尺寸不達(dá)標(biāo)主要表現(xiàn)：毛剌飛皮多、表面粗糙、有棱角；
　　•影響外觀質(zhì)量差、尺寸不達(dá)標(biāo)因素：晶粒結(jié)構(gòu)、冷卻梯度、鑄造及軋制溫度、軋輥表面粗糙度、氧化膜厚度、銅粉量。
　　3、再生銅桿質(zhì)量?jī)?yōu)劣判斷
　　•參照國(guó)標(biāo)GBT3952-2016《電工用銅線坯》、再生銅行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YST 793-2012《電工用火法精煉再生銅線坯》及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；
　　解決問題的方法
　　1、精煉工序：應(yīng)遵循精煉工藝“九字方針”——深氧化、準(zhǔn)還原、扒渣凈。通過有效的檢測(cè)手段，定量分析雜質(zhì)元素的種類及含量，正確使用造渣劑，精確控制精煉溫度和氧含量，有效去除有害雜質(zhì)元素。以下我們的總結(jié)：
　　溫度控制是貫穿精煉過程的核心；
　　氧含量控制是精煉過程的基礎(chǔ)；
　　酸性造渣、堿性造渣是精煉過程的方法；
　　氧化－還原是精煉過程的可靈活運(yùn)用的原理。
　　2、澆鑄工序：嚴(yán)格控制澆鑄溫度，純銅熔點(diǎn)1083?C，一般采用30?C~60?C的過熱度作為澆鑄溫度。采用“一緩、二強(qiáng)、三精”的冷卻梯度方法，精準(zhǔn)控制結(jié)晶溫度曲線，解決了鑄坯夾雜、夾氣和裂紋問題。
　　3、軋制工序：嚴(yán)格控制入軋溫度和出軋溫度，通過控制乳化液濃度、流量和溫度，讓軋件維持在合理的軋制溫度，正確控制軋件壓縮比，保證軋制過程中不裂、不堵、不拉；通過控制清洗液濃度、流量和溫度（流量控制原則“前緩、中強(qiáng)、后弱”），解決產(chǎn)品溫度和氧化膜厚度問題。
　　再生銅制桿新工藝分享
　?。ㄒ唬┨烊粴膺€原工藝
　　1.天然氣還原機(jī)理
　　•天然氣還原是利用CH4的還原性與氧化亞銅反應(yīng)得到單質(zhì)銅的機(jī)理；主要有如下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：
　?。?）符合環(huán)保理念
　　•傳統(tǒng)工藝采用“青木還原”，改用天然氣還原工藝后，不需要砍伐森林，明顯減少了顆粒物排，踐行了“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念。
　?。?）節(jié)能效果顯著
　　•天然氣熱值高、燃燒效率高。在還原階段，通入銅液的天然氣與Cu2O反應(yīng)的過程會(huì)釋放大量的熱，能起到保持爐內(nèi)銅液溫度，不需要燃燒裝置持續(xù)加熱，節(jié)約了燃料的消耗；相對(duì)于傳統(tǒng)工藝，具有明顯的節(jié)能的效果
　　2.天然氣還原的前置條件
　　•通常天然氣管道壓力在0.2MPa，不適合采用天然氣還原；如果采用天然氣還原工藝，需要增加天然氣增壓設(shè)備。
　　（二）添加稀土銅桿新工藝
　　稀土作為工業(yè)上的“維生素”，在銅及銅合金中有著顯著的作用；
　　•一是稀土在銅及合金中顯現(xiàn)出明顯的微合金化作用，這主要是指，稀土金屬與銅及其內(nèi)部的其它雜質(zhì)形成第二相，并且細(xì)化銅及其合金的晶粒組織。
　　•二是稀土能夠明顯的增加合金的再結(jié)晶溫度及并提高其軟化溫度。
　　•三是稀土能夠去除銅及合金中的雜質(zhì)元素，稀土微合金化工藝可以顯著減少異類雜質(zhì)元素的引入，實(shí)現(xiàn)合金凈化，提高合金強(qiáng)度及耐蝕性，保證銅材優(yōu)良的導(dǎo)熱導(dǎo)電性。
　　再生銅桿生產(chǎn)過程中加入適量的多元稀土合金，能有效平衡氫、氧元素、去除“部分”雜質(zhì)元素，凈化銅液，細(xì)化銅桿晶粒組織，從而提高產(chǎn)品的導(dǎo)電性、可塑性。