作者：李德山1李海红1宋鸿武2刘劲松2,3陈大勇2,3柳红扣3陈云月3

作者单位：1. 烟台大学核装备与核工程学院2. 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心3. 常州润来科技有限公司

刊名：铜业工程

ISSN：1009-3842

出版年：2023-12-28

卷：

期：6

起页：96-103

止页：

分类号：TG233.6

语种：中文

关键词：TP2铜管坯;水平连铸;石墨结晶器;氧化物粉末;功能失效行为;

内容简介

针对TP2铜管坯水平连铸用石墨结晶器进液孔堵塞导致的功能性失效问题，研究了堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末物质的化学成分、来源及形成机理，采用X射线衍射（XRD）、 X射线荧光、差热分析、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）等检测手段进行系统性分析。研究结果表明，堵塞石墨结晶器进液孔的白色粉末的组成以SiO2为主，主要来源于炉衬耐火材料。随着铜液中氧含量的增加，铜熔体中的Cu2O和CuO分别与炉衬中的SiO2形成低熔点混合物，后经石墨结晶器冷却析出；低熔点混合物密度小，黏附在结晶器内壁，随着低熔点混合物的累积，最终导致进液孔完全堵塞。根据石墨结晶器的失效机理，对阴极电解铜、木炭和鳞片石墨等原材料及辅料采取烘干等方法，降低其携带的水分，以及加强炉内密封，减少铜液的保温时间等措施，可以降低铜液中的氧含量，减少氧化物粉末的产生，避免结晶器进液孔堵塞，从而防止结晶器功能失效。