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

近些年來，國內(nèi)外有關(guān)金屬導(dǎo)體先進制造的新材料、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年頒布實施，與標(biāo)準(zhǔn)相配套，這種銅桿的質(zhì)量評估體系也已同時建立。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)電工級和電子級高導(dǎo)電無氧銅桿（UNSC10100和C10200）已不是神話，而是現(xiàn)實。

?再生銅漆包線原料脫漆預(yù)處理技術(shù)已有了新的進展。對保證電線電纜導(dǎo)體的質(zhì)量，在再生有色金屬市場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)濟意義。

?我國超高純5N、6N銅的產(chǎn)業(yè)化已取得實質(zhì)性的進展，后續(xù)的純度再提高及其檢測，大幅調(diào)整價格，擴展市場，不再依靠進口，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105.6%IACS，在視頻/音頻電纜上應(yīng)用，可改善信號的傳遞效果。

?銅銀合金線用于架空輸電線路可獲得高強度高導(dǎo)電的導(dǎo)線，從而可有效增加載流量達12%，工作溫度可達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，我國秉持“獨立自主，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電子工業(yè)迅猛發(fā)展的需要。我國已組織建設(shè)了國內(nèi)首條超純銅合金微細(xì)線箔示范生產(chǎn)線，具有全國產(chǎn)從原料到成品的全部自主制造能力。

技術(shù)難點：

?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，難以實現(xiàn)性能提升。需要改進熱處理工藝，精確控制每個工藝要點，以達到Cu、Ag雙相的連續(xù)析出和彌散分布，進而調(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產(chǎn)示范生產(chǎn)線，在國家科技部支持下，已于2014年通過科技部驗收，當(dāng)即成為科技部重點推廣項目。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”已成為國際標(biāo)準(zhǔn)中通用的專用術(shù)語，首先納入歐標(biāo)，然后中國YS/T793-2012行標(biāo)第二，美標(biāo)ASTM第三。我國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)量已進入國際先進水平行列。綠色環(huán)保要求亦已達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

該生產(chǎn)線的創(chuàng)新點：

?研發(fā)了國內(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)線融合國內(nèi)外***新的工藝、裝備、輔助設(shè)施、自動控制；

?幾十年來在我國***實現(xiàn)連鑄自動液位控制，從而降低勞動強度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，填補了國內(nèi)空白；

?生產(chǎn)線實現(xiàn)了實時、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***的氣體凈化技術(shù)、燃燒系統(tǒng)實現(xiàn)PLC界面操控，具有強化冶煉、***除雜、綠色環(huán)保、低能耗的顯著特點，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—陽極銅—電解銅—反射爐熔煉—舊的國產(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100%。

?集成再創(chuàng)新了新型兩輥懸臂式連軋機，機架單獨傳動，實現(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；徹底解決了我國幾十年來油、乳混合難題，延長軋機軋輥使用壽命、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率；

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

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

?采用目前國際先進的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了設(shè)備的連鎖啟停、回路自動調(diào)節(jié)、報警、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。“熔析”是指各種物質(zhì)由于熔點不同，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：

?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?，每噸廢漆包線至少有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)用是一項我國自主創(chuàng)新的新技術(shù)，并已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和實際的應(yīng)用。

四、新應(yīng)用

1.繞組線方面的應(yīng)用：

要求：強度高、電阻低、耐溫性好、直徑穩(wěn)定。用途：小型繼電器、微電機、點火線圈，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：高強度、長距離、低損耗、抗干擾、耐疲勞等。用途：海底大長度光纜，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、噴涂、焊接及高溫輻照作業(yè)等。

結(jié)論

?高導(dǎo)電、高強度、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、海洋工程等場合的應(yīng)用填補了國內(nèi)空白，為國內(nèi)首創(chuàng)。

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

? 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，對擴大再生銅桿、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)濟意義。

?用化學(xué)法和干餾法對再生銅漆包線進行預(yù)處理，對綠色環(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)用中深化驗證以使供需雙方取得更好的技術(shù)、經(jīng)濟效果。

?國產(chǎn)5N、6N銅的產(chǎn)業(yè)化已取得實質(zhì)性的進展，今后應(yīng)在高精尖產(chǎn)業(yè)中擴大應(yīng)用，并向國外音響市場早已商業(yè)化應(yīng)用的8N銅邁進，同時要解決8N銅的分析認(rèn)證問題。

來源：SMM有色資訊