我國(guó)電工用銅導(dǎo)體的總用量已約占國(guó)際相應(yīng)總量的1/3，2019年我國(guó)銅、鋁導(dǎo)體的總用量分別約為670萬噸（占我國(guó)總用銅量的60%以上）和190萬噸；電線電纜行業(yè)的銷售總產(chǎn)值已達(dá)1.42萬億元。在大機(jī)械行業(yè)中，除汽車行業(yè)外，排第2。

近些年來，國(guó)內(nèi)外有關(guān)金屬導(dǎo)體先進(jìn)制造的新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。

?“再生銅原料”（GB/T38471-2019）和“電工用火法精煉高導(dǎo)電銅桿”（NB/T10194-2019）新標(biāo)準(zhǔn)已在2020年頒布實(shí)施，與標(biāo)準(zhǔn)相配套，這種銅桿的質(zhì)量評(píng)估體系也已同時(shí)建立。為保證電線電纜導(dǎo)體質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保、物盡其用、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)創(chuàng)造了必要的條件。

?用再生銅原料在上引法生產(chǎn)線上，生產(chǎn)電工級(jí)和電子級(jí)高導(dǎo)電無氧銅桿（UNSC10100和C10200）已不是神話，而是現(xiàn)實(shí)。

?再生銅漆包線原料脫漆預(yù)處理技術(shù)已有了新的進(jìn)展。對(duì)保證電線電纜導(dǎo)體的質(zhì)量，在再生有色金屬市場(chǎng)上再生銅漆包線原料和電工用涂漆零部件等供貨較多，具有重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

?我國(guó)超高純5N、6N銅的產(chǎn)業(yè)化已取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，后續(xù)的純度再提高及其檢測(cè)，大幅調(diào)整價(jià)格，擴(kuò)展市場(chǎng)，不再依靠進(jìn)口，是需要深化研究的問題。

?“czochralki”單晶銅制造法有別于日本“ohno”連鑄法，其單晶銅導(dǎo)電率高達(dá)105.6%IACS，在視頻/音頻電纜上應(yīng)用，可改善信號(hào)的傳遞效果。

?銅銀合金線用于架空輸電線路可獲得高強(qiáng)度高導(dǎo)電的導(dǎo)線，從而可有效增加載流量達(dá)12%，工作溫度可達(dá)150°C，與其他高溫導(dǎo)線（鋁-鋯耐熱鋁合金導(dǎo)線）方案相比，傳輸能量損耗***大可降低40%。本文著重介紹高純銅銀線箔、鍵合線和精密電阻以及12萬噸/年再生銅原料火法精煉高導(dǎo)電低氧銅（FRHC）直接再生制桿國(guó)產(chǎn)化示范生產(chǎn)線。

一、高純銅銀線箔、鍵合線和精密電阻

電工用銅合金，正在向電子用銅合金的方向發(fā)展，我國(guó)秉持“獨(dú)立自主，自力更生”的精神已發(fā)起攻關(guān)，并已取得成果，相信在不久的將來定能跟上我國(guó)電子工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。我國(guó)已組織建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條超純銅合金微細(xì)線箔示范生產(chǎn)線，具有全國(guó)產(chǎn)從原料到成品的全部自主制造能力。

技術(shù)難點(diǎn)：

?提高原料純度，精煉除氣，嚴(yán)控含氧量，抑制界面脆性相的形成，防止晶粒疏松，氣孔富集，保證線坯和線質(zhì)量一致性，為精密加工打好基礎(chǔ)。

?控制Ag含量適當(dāng)和穩(wěn)定，尋找超細(xì)線適宜的多道次加工硬化，隨拉拔道次的增加，形成明顯纖維化的組織，復(fù)合強(qiáng)化效應(yīng)逐漸得以顯示。

?銅-銀系中，銀易通過置換固溶形成均質(zhì)固溶體，難以實(shí)現(xiàn)性能提升。需要改進(jìn)熱處理工藝，精確控制每個(gè)工藝要點(diǎn)，以達(dá)到Cu、Ag雙相的連續(xù)析出和彌散分布，進(jìn)而調(diào)控合金性能。

二、12萬噸/年再生銅原料火法精煉高導(dǎo)電低氧銅（FRHC）直接再生制桿國(guó)產(chǎn)化示范生產(chǎn)線

再生銅原料火法精煉直接再生制桿國(guó)產(chǎn)示范生產(chǎn)線，在國(guó)家科技部支持下，已于2014年通過科技部驗(yàn)收，當(dāng)即成為科技部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。該種桿可用于電力電纜、裝備線纜、漆包線和裸銅線等生產(chǎn)。

目前“FRHC”已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中通用的專用術(shù)語(yǔ)，首先納入歐標(biāo)，然后中國(guó)YS/T793-2012行標(biāo)第二，美標(biāo)ASTM第三。我國(guó)再生銅原料火法精煉直接制桿工藝、裝備、技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平行列。綠色環(huán)保要求亦已達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

該生產(chǎn)線的創(chuàng)新點(diǎn)：

?研發(fā)了國(guó)內(nèi)***條高端裝備生產(chǎn)線，不僅適用于廢雜銅直接再生制造電工用銅桿，也適用于用電解銅生產(chǎn)電工用銅桿；

?生產(chǎn)線融合國(guó)內(nèi)外***新的工藝、裝備、輔助設(shè)施、自動(dòng)控制；

?幾十年來在我國(guó)***實(shí)現(xiàn)連鑄自動(dòng)液位控制，從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白；

?生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、在線的質(zhì)量控制，保證了穩(wěn)定生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，提高了產(chǎn)品的“可軋性、可拉性、可退火性”；

?采用先進(jìn)***的氣體凈化技術(shù)、燃燒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC界面操控，具有強(qiáng)化冶煉、***除雜、綠色環(huán)保、低能耗的顯著特點(diǎn)，根據(jù)原材料的不同，天然氣消耗指標(biāo)為75-95m3/t銅桿左右，與傳統(tǒng)廢雜銅—陽(yáng)極銅—電解銅—反射爐熔煉—舊的國(guó)產(chǎn)連鑄連軋生產(chǎn)線制桿相比，節(jié)約能耗約一半，產(chǎn)品成品率幾乎達(dá)100%。

?集成再創(chuàng)新了新型兩輥懸臂式連軋機(jī)，機(jī)架單獨(dú)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軋制孔型快速精準(zhǔn)調(diào)整，整體軋制系統(tǒng)延伸率可調(diào)；軋輥可快速更換和調(diào)整；徹底解決了我國(guó)幾十年來油、乳混合難題，延長(zhǎng)軋機(jī)軋輥使用壽命、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率；

?實(shí)現(xiàn)了精確控溫、控氧，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量；

?解決了輔機(jī)系統(tǒng)液體（冷卻水、乳化液、潤(rùn)滑油、清洗液）的流量、溫度和壓力的自動(dòng)控制和乳化液過濾，使輔機(jī)與主機(jī)相配合，保證了穩(wěn)定生產(chǎn)；

?采用目前國(guó)際先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的連鎖啟停、回路自動(dòng)調(diào)節(jié)、報(bào)警、記錄等一系列功能，系統(tǒng)的兼容性、可靠性和響應(yīng)速度得到了有效的保證。

三、FRHC銅桿生產(chǎn)在預(yù)處理上的新進(jìn)展

“熱解熔析”又稱干餾，預(yù)處理法在再生銅漆包線上脫漆；在銅線上脫錫或鉛錫合金和在銅包鋁上脫鋁的應(yīng)用。

原理：“熱解”又稱干餾，是將有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣的條件下加熱或在少量氧氣存在的條件下部分燃燒，使之轉(zhuǎn)化成有用的燃料或化工原料的基本熱化學(xué)過程?！叭畚觥笔侵父鞣N物質(zhì)由于熔點(diǎn)不同，在熔融狀態(tài)或緩慢冷卻過程中使液相與固相分離。

技術(shù)亮點(diǎn)：

?環(huán)保有保證——熱解產(chǎn)出的油氣在密閉體系中（缺氧或還原氣氛中不含合成二惡英）排出，熱解油氣經(jīng)冷凝分離凈化后在高溫800℃-900℃燃燒，有效杜絕二惡英的存在（二惡英在800℃，26秒完全分解燃燒，在1000℃，1秒完全分解燃燒。

?節(jié)能——熱解熔析連續(xù)生產(chǎn)線比間斷熱解爐要節(jié)能60%；連續(xù)生產(chǎn)熱解的油氣可以環(huán)?；厥仗幚恚繃崗U漆包線至少有30公斤熱解油氣，此種油氣可作為自身生產(chǎn)的燃料，從而可***大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

?資源可充分利用——可避免銅的氧化損失，金屬回收率大于98%；保證銅和活性炭良好分離，活性炭亦可回收利用。

?“熱解熔析”技術(shù)在預(yù)處理上的應(yīng)用是一項(xiàng)我國(guó)自主創(chuàng)新的新技術(shù)，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和實(shí)際的應(yīng)用。

四、新應(yīng)用

1.繞組線方面的應(yīng)用：

要求：強(qiáng)度高、電阻低、耐溫性好、直徑穩(wěn)定。用途：小型繼電器、微電機(jī)、點(diǎn)火線圈，微型電感、電訊儀表。海纜從淺海向遠(yuǎn)洋

2.深海方面的應(yīng)用：

要求：高強(qiáng)度、長(zhǎng)距離、低損耗、抗干擾、耐疲勞等。用途：海底大長(zhǎng)度光纜，海上風(fēng)電光、電復(fù)合纜，海上采油綜合（電纜）等。

3.進(jìn)醫(yī)療方面的應(yīng)用：

要求：無毒、抗干擾、耐疲勞、特細(xì)、高柔性等。用途：心電電纜及導(dǎo)聯(lián)線、腦電極及電極片、高頻電刀、多普勒探頭、內(nèi)窺鏡等。

4.電子方面的應(yīng)用：

要求：超細(xì)、超薄、高導(dǎo)電、高耐熱、抗應(yīng)力松弛、耐磨損。用途：連接器、連接線、鍵合線、高精密電阻、屏蔽片、散熱板等。

5.業(yè)機(jī)器人線纜的應(yīng)用：

要求：柔軟、耐彎曲、抗拉、防水、防油、耐酸堿、耐紫外線、耐疲勞、耐磨損。用途：汽車生產(chǎn)線、物流搬運(yùn)、噴涂、焊接及高溫輻照作業(yè)等。

結(jié)論

?高導(dǎo)電、高強(qiáng)度、高耐熱、超細(xì)銅銀合金線、箔的自主創(chuàng)新研究成功，并實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)業(yè)化，為電子用銅合金線纜在集成電路、航空航天、海洋工程等場(chǎng)合的應(yīng)用填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

?用再生銅原料在上引法生產(chǎn)線上生產(chǎn)電工級(jí)和電子級(jí)高導(dǎo)電無氧銅（UNSC10100和C10200）桿不是神話而是現(xiàn)實(shí)。

? GB/T38471-2019再生銅原料標(biāo)準(zhǔn)和NB/T10194-2019電工用火法精煉高導(dǎo)電（FRHC）銅桿標(biāo)準(zhǔn)在2020年開始執(zhí)行，對(duì)擴(kuò)大再生銅桿、銅線的應(yīng)用，提高和保證電線電纜產(chǎn)品的質(zhì)量，具有重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

?用化學(xué)法和干餾法對(duì)再生銅漆包線進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)綠色環(huán)保生產(chǎn)、提高再生銅桿和銅線的質(zhì)量，有重要意義，應(yīng)在推廣應(yīng)用中深化驗(yàn)證以使供需雙方取得更好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果。

?國(guó)產(chǎn)5N、6N銅的產(chǎn)業(yè)化已取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，今后應(yīng)在高精尖產(chǎn)業(yè)中擴(kuò)大應(yīng)用，并向國(guó)外音響市場(chǎng)早已商業(yè)化應(yīng)用的8N銅邁進(jìn)，同時(shí)要解決8N銅的分析認(rèn)證問題。

來源：SMM有色資訊