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      常见问答

      关于铜的技术和标准
      发布时间:2019-05-05浏览次数:3

      1、挖掘和矿藏处理: 美国前期的铜业出产首要会集中美国西部(Arizona, Utah, New Mexico, Montana, and Alaska),其时的铜为出产仅限于挖掘丰厚的含铜矿藏。十九世纪晚期浮选法的引入能够让人们从低质的斑状矿石中提取铜和其他金属(包含金和银)。在二十世纪八十年代中期,有一个采矿厂引入了一种巨大的、功率很高的运输体系。 
        2. 闪速熔炼: 不断改进的电镀和熔炼技能现已成功地进步了冶炼厂的出产力和出产率,一同还越来越习惯比较严苛的环境约束了。 
        3. 电解精粹: 在曩昔的十年里,许多精粹厂都运用电解精粹法用传统的铜替代了由不锈钢或钛制成的始极片。堆积铜通过用截切机或用气喷净法挠曲与不锈钢或钛始极片别离。由于在电解槽里引入了正、负极电的主动处理技能,因此也节省了很多的人力劳作。 
        4. 溶剂提取: 传统的硫化矿一般都需求通过研磨、熔炼和精粹。溶剂的提取需以较低的报价来加工低质的氧化物矿。 在第一阶段(滤取阶段),酸性废物(稀硫酸)由摇摆台、滴灌设备或洒水车(报雨鸟)被散布在六十英尺高的矿藏堆层上,当它渗入时,它能够通过溶解的铜堆而过滤出去。这些含铜的水及布满的过滤溶液都是从矿藏堆底部流出,然后再注入一个归纳水池里,从这个归纳水池里,它又被抽到溶液提炼厂。这种布满的过滤溶液然后再与专门用来提炼铜的、含有一种有机化学物的火油溶液相混合。这种含有铜的有机物质,也叫有机负载物,然后再与一种叫做电解液或含水溶液的含铜硫酸相混合。在混合和沉积的进程中,铜被从有机溶液转化到含水溶液中,通过过滤然后再抽到运用电解冶金法的电解室里。 
        5. 电解冶金法: 在电解冶金的进程中,就象在电精制的进程中相同,从电解液中提取的铜要贮存七天,然后再放置到铜负极始极片或不锈钢母片。正电极是由铅制成的。十天今后,每个本来大约重达1.7bs(7.7克的铜始极片都变成了铜质的、分量达200bs( 90.8克的负电极。所发生的电解铜负极契合ASTM B115的要求, 关于电解负极铜以及电精铜的详细规格在国际金属买卖商场上都有买卖。 
        6. 铜的活动: 这儿展现了铜多铜矿厂或收回的金属碎屑堆一直到终端商场的整个活动进程。在轧铜厂的运作进程中,一同还引入了比方锌、铅、锡和镍这样的合金属,它们都契合ASTM 的规则,并恪守B-2委员会的法定程序。 
        7. 不断的铸造: 或许在曩昔的这一百年里铜职业中仅有重要的改造,从商业和技能的视点讲,都是接连性钢丝棒技能的引入。用这种办法出产的棒是电线和电缆工业最根本的质料来历。在出产技能方面的改变是适当大的,然后导致国际规模内用接连性线锭产品来替代传统的250-1b(113.5-kg)的钢丝棒。接连性的铸造可使线圈的分量到达10,000-1b(4,540-kg). 在线圈的尺度由做它运用的250-1b线锭断定之前,线圈的尺度只由处理设备的容量来约束。钢丝棒厂收到的负电极产品与不断铸造的那部分根本是持平的,其量由1987年的250万磅添加到1996年将近350万磅。接连铸造钢丝棒契合ASTM B49的规格要求,这是电力上所用的热卷铜回火棒的规格标准。 接连性或半接连性铸造一同也用来出产铸造块,以便来将其再出产成盘状、片状、条状产品,或是将其出产成接连性铸造块,然后再将其锯成坯锭,成为出产管子、导管和钢棒的过渡产品。 
        8. 技能改造的产品: 越来越多的出产供应商现已将其多合金、多产品的出产线转化成为有合金数量约束的单一产品出产线。比方:管道产品、条状产品和棒状产品,这些产品的出产都是源于加工技能的改进。 
        9. 分析操控: 精粹厂和轧铜厂都从分析装备中获益,这种设备能够快速断定保温炉中消融金属的化学成分,并在铸造之行进杂物操控。 
        10、 无缝钢管: 在出产管道用、冷藏用、医用空气用、天然气用和液化石油汽用的无缝钢管方面的前进使得铜变成了住所、商业和工业建筑运用的首选材料。从前史的视点讲,无缝铜管出产首先是通过穿刺进程将一个固体坯锭变成一个空壳。具有薄墙厚度的揉捏壳是在二十世纪50年代引入商场的,其时已有了大型的揉捏机,这种揉捏机具有更高的揉捏速度。此外,这些外壳还合适于冷拉机上的冷拉以及比曩昔冷拉作业台上更大单位分量的辊箱式拉丝卷筒上的冷拉。在冷拉机规划中的一个首要的开展是旋转器或接连块在拨管上的广泛运用,这一原理是从线材工业上开展而来的。高速联合机依据必定的尺度将管道整理、拉直、检测、符号以及切开,随后再将此产品转由捆扎设备依据严厉的尺度进行处理,或者是将产品重绕,其意图就是为了软线运用者能对其进行退火处理。在ASTM B88中的不规则管壁厚度以及无缝铜水管的规格在几年前都改变成了0%。人们现在正在深化的工程评价的根底之上对其进行从头研讨。作为空调运用的无缝管越来越是通过Schumag程序出产的,期间,需求用一个碳化浮塞来进行一次直穿。这一程序用高度的注意力改进了对管壁厚度的操控。 作为医用和天然气或LP汽运用的管道要求有很高的内表面清洁度。这一要求是通过以下进程来完成的:将管子浸入到含有恰当的化学清洁机中,然后通过用B819规则中的程序来检测管状产品,这些规则是专门适用于医用空气无缝铜管, B837, 天然气和液化石油汽燃料分配体系的无缝铜管. 
       11.焊接纳: 在二十世纪60年代, 用条铜而不必填充金属出产的焊接铜和铜合金变得适当地商业化. 开销卷中的条铜在接下来的几个进程里被整成管子形状,然后再用几个可选办法之一来将其焊接.其首要的规格是: ASTM447, 焊接铜管和ASTM B 543以及铜和铜合金热交换管.首要的长处有: 有机会来运用剩下的轧铜条容量,可出产有挑选的管道长度而不会有任何金属糟蹋,可出产适用于冷却和空调的长型的绕线线圈,在汽油和石油出产线里还有其他用处,较紧的管壁厚度也是别的一个长处. 在住所中, 焊接黄铜管在铺设管道, 下水管道,建筑中以及在出产床头板, 踏脚板和路灯柱中的运用呈现缓慢而安稳的添加. 
        12.增强的管道表面: 通过修正的ASTM B 359规格, 即时关于带有集成散热片的铜和铜合金无缝冷凝器和热交换器管道的规格, 是专门为高档表面式冷凝器和其他专业的空调设备规划出产的. 一个关于运用焊接纳道板的类似规格也在酝酿之中. 这样的管道有它自己的内表面或外表面, 或两都有,通过一种冷成形法出产一种全体得到增强的表面, 然后改进与核酸盐相关的热转化.依据1995年的门罗协议, 推进这一开展实践是对国际规模内象和这些特定的损坏嗅氧层制冷剂出产的否定. 用来替代的制冷剂是4和3,虽然没有显示出什么损坏性行为,可是从热力学的视点讲,并没不非常有用;因此咱们需求具有更高热交换特征的管道。 
        13.盘状、片状和条状产品: 这些产品开端是以直接的冷硬铸造块呈现的,其巨细从一开端的7,000 1bs添加到了现在的 55,000 1bs(3,200kg 到25, 000kg)。由于出产了大型的线圈,因此金属质量和出产功率都得到了进步。关于条铜宽度约束的精细设定、毛边设定自在以及其他一些改进都已根本到达标准化。还有一种条状退火炉现已被引入到了出产运作进程中了,它能够供给高档的粒度操控、降低了需求、与曩昔罩式退火炉比较还节省了工厂的面积。在国内的出产厂中,轧制工序现已很大程度上替代了拉拨工序,然后进步了产品质量和出产功率。在二战期间,美国铜职业向曼哈顿项目做了一个一不太闻名的奉献。在Tenn, Oak Ridge,对铀235的提炼设备中非常急迫地需求一种铜母线。由于一切的铜都要用于战役,因此这就需求一种具有类似导电性的质料。(银的导电性是104% IACS,而铜的寻电性则是100% IACS,因此银就成了一个适当合适的替代质料。)大约有七亿金衡盎司的纯铜(适当于今日的ASTM B413,这是对精粹银的规则)都是从美国财政部借来,然后再运送到坐落N.J.Carteret的美国金属精粹公司(USMR),在那儿通过再熔化,然后铸造成纯银线锭。这些线锭然后再运送到坐落N.J.的Phelps Dodge;s Elizabeth,将这些设备轧压成母线(适当于今日关于铜棒、母线、棒所做的ASTM B187规则)。在二十世纪70年代末, 银制母线从效劳项目上撤除去,被转回到USMR来进行熔化、精粹,并铸造成有1000金衡盎司重的铸块,再返回到财政部。 
        14.铜棒: 黄铜条和黄铜棒工业,在1996年出产了将近110万磅的黄铜条和黄铜棒,现在这一职业现已引入了一种大型质量揉捏坏锭的半接连铸造法,一同还将揉捏机的容量从2000吨进步到了6000吨。这就消除了揉捏法中的缺陷,并使得能够以更高的出产功率出产出大型的线圈,而出产功率的进步,假如与得到改进的纠正设备相结合的话,就能够出产出供多轴螺丝机运用的更高档的产品。 
        15.铜线: 用于拉模的天然钻石从很大程度上讲现已被多晶的人工钻石替代了。不断增强的拉模规划通过极大地削减表面的氧化物而改进表面情况的,一同还获得了较高的机械性能。多线拉丝机现在非常地遍及,一同还配有高档绝缘漆,因此合适于高温导电的运用规模。在磁线运用中,也由于它的温度才能已得到了进步,所以马达的尺度能够缩小。 
        16.首要商场: 现在各式各样的铜合金存在于很多的运用傍边,在这些运用中,它们以其共同的特性成为供应商的首选材料。下面就是一些首要的商场用处介绍: 
        1) 住所线和其他线产品: 住所线在美国是最大的铜消费商场。在1997年,铜的运用量大约是14亿1bs,占一切运送的铜金属量的16.9%. 在线缆业中第二大铜商场是磁线,约有7亿1bs。它首要用于马达、发电机和变压器,约占一切运送的铜线产品的18%左右。铜的一个比较小但又很很需求的运用是在电力电缆领域。 
       2) 轿车电力: 1997年轿车电线和电缆的消耗量是3亿1bs。现代客车电力体系非常扑朔迷离,由各式各样的零件、线缆和终端组成。这就反映了现代轿车和轻型货车中所等待的关于电力、照明、操控设备、文娱设备和一切其他便利设备运用的增强。与此一同,还开发了几种新的合金用于温度标准进步的运用规模,比方:起催化作用的转化器。 
        3)计算机: 近来,铜合金C66300(名义上只要86%的铜,2.2%的锡,2%的钴,剩下的都是锌)现已成功地用于计算机工业中,用来出产一种引线框连接器。 
        4)管道体系:在现已拟定的三个管壁厚度方案中,铜管仍是工程建筑中一个首要的要素。1997年,用于铺设管道的铜是6.52亿1bs, 约占全美运送的铜总量的18.9%, 其首要的规格是B88,是一种无缝铜制水管。 
        5)空谐和制冷: 铜杰出的抗腐特性和热交换特性使得铜在制冷领域里的运用不断添加,尤其在“太阳带国家里”。人口和工业的开展都直接地与制冷设备有亲近的联络,从很大程度上讲,这是通过在其设备傍边运用铜来完成的。幻想一下人们从空调屋里到车上再到大型购物中心最后到出产设备的整个进程。其首要的规格是: B280,是一种空谐和制冷基地效劳公司的无缝铜管。 
        6)轿车散热器: 虽然轿车散热器的商场份额现已被铝所逾越,可是它仍然是美国仅有最大的黄铜条商场。ASTM B 569,是对热交换器管道的窄形和轻形黄铜条的规格约束,这种规格已被用来满意内燃机和其他封闭体系热源中热交换器的薄壁运水管道的出产需求。 7).: 在曩昔的十五年里,加拿大政府曾一度吊销一美元和两美元的发行,取而代之的是铜制的金属,一般叫做“Loonies”和“Toonies ”。(这样命名是为了代表在一美元反面的潜鸟图画。) 在1998年二月, 美国联合会会见了美国财政部和美国造币厂的代表,并一同回忆了一美元的技能进程。此估计用一种铜合金制成,并在2000年作为国际公法的一部分开端铸造。此法规则:这一新的直径要与现行的Susan B. Anthony的直径相同,其色彩须是金色,且边要显眼,及其部件(包含条和块产品)都有必要在美国出产。规划及安全要求,也即主动识币机共同的电磁辨认符号,也是非常重要的。造币厂认真地检测了两种镀金金属体系——一个是金质北欧(与瑞典的克朗类似),另一个是通过润饰的英磅。 新在大众规模和商业场合的接纳程度将终究决议旧是否会被撤销。 
        8)铜房顶: 在曩昔的几十年里,在美国,将铜片和铜条用作房顶材料已呈上升趋势。ASTM B 370规格, 即工程建筑所使铜条和铜块,以其多种类型和多种厚度,成为规格和购买的根底。铜金属的竞争性数量以及对铜的决心不断推进了这个健康商场的开展。最近认可的规格是ASTM B882,是一种在建筑中运用的预先生锈铜。长期以来,建筑师和工程师们都希望出产运用这种产品,由于他们急迫地想用铜制房顶和建筑横木来开展这种值得称赞的绿色。 
        9)低铅和无铅铸造和铸造铜合金: 滤沥到水里的铅对人体健康的影响引起了人们关于现有铜合金及开发一种饮用水用的新合金的从头考虑。铸件的耐压紧密度以及由铅附属物供给的铸造和铸造部件的上等机械加工性都是必需要到达的要求。含合金的铸造和铸造无铅铋有必要具有以下特性: 契合ANSI/NSF 61的健康要求以及饮水体系成分健康要求。现在人们现已开端用一种酸化钠醋酸洗涤剂来铲除机器上的铅污渍。可是这一职业的某些部分提出了对混合碎屑的顾忌,由于他们以为在这些混合碎屑中,铋的微量会导致在加工进程中金属的热脆。碎屑收回工业学院(ISRI)和黄铜与青铜铸造出产商(BBIM)正在研讨一种碎屑收回严厉的操控程序和切割程序。 
        10).家用产品: 在家用产品中, 人们挑选铜是由于铜具有以下特色: 美丽的外形、牢靠的质量、很高的商誉、杰出的规划要素、较好的物质和机械性能以较长的运用寿命。电力照明器件和火炉设备一同成为首要的家用产品领域。 11)效劳: 用来断定铜质料关于应力腐蚀决裂敏感度的传统办法是硝酸亚实验。(ASTM B154)为了呼应来自ASME 锅炉和压力容器编码和美国海岸巡逻队的要求, B-5 委员会将应力腐蚀免疫的IS0 6957铜合金测验转化为ASTM方式。这彻底出于他们关于测验溶液和样品处理的考虑。ASTM B858M,即在铜合金顶用一种蒸汽来断定其关于应力腐蚀决裂的敏感度的办法现在是官方运用的一种办法。这种测验办法影响了效劳条件的开展,在这些条件下,可能会呈现应力腐蚀决裂,并战胜硝酸亚实验的缺陷。 
       12)未来展望: 国际经济变得越来越全球化了。跟着二十一世纪的到来,第三国际国家正在树立电讯链路,变成电力的首要顾客,他们在缔造家乡、工厂和商业建筑,这样就需求很多的铜来满意他们的需求。铜被用作工程质料已有一万年的前史了,它对人类的奉献是呈金字塔式的,日积月累。假如没有铜,真不敢幻想未来的国际将会是什么姿态。

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