Производство медной катанки и проволоки: технология и особенности


Катанка – один из самых широко используемых продуктов медного металлопроката. Без нее не обойтись при изготовлении медной проволоки и проводов, востребована она и в таких отраслях, как машиностроение, электротехника и строительство. Поэтому производство медной катанки – этот тот вид деятельности, которым занимаются практически все предприятия цветной металлургии.

 

Готовая медная катанка в бухте.

 

Основным сырьем для этого изделия становится медный лом. Как известно, запасы меди в мире постепенно истощаются, поэтому металлурги и обращают самое пристальное внимание на вторичное использование этого материала. Если раньше в разработку принимались исключительно месторождения, в породе которых содержалось не менее 10% чистой меди, то сегодня отличным вариантом считается и 5-процентная руда. Более того, в некоторых странах добываются и пускаются в производство даже руды, в которых меньше 1% чистого металла. В результате в мире сегодня почти 40% новых изделий из меди изготавливается именно из переработанного лома. Что же касается катанки, то для нее практически не используется первичное сырье. В дальнейшем катанка применяется для производства медной проволоки, которая является основным материалом для изготовления проводов.

 

Характеристики медной катанки и проволоки.

Популярность медной катанки и проволоки у потребителей объясняется тем, что эти изделия обладают всеми основными характеристиками, свойственными меди:

  • высокой электропроводностью (электропроводность меди на 35% выше, чем аналогичное свойство другого используемого для изготовления проводов материала – алюминия);
  • отличной теплопроводностью;
  • пластичностью;
  • долговечностью.

 

Высокая электропроводность медной катанки, а следовательно, и изготовленной из нее медной проволоки позволяет существенно экономить электроэнергию при эксплуатации энергосетей. Правда, стоят медные провода дороже алюминиевых, но при этом стоит учесть и то, что для питания системы можно выбирать медные кабели меньшего сечения, которые прослужат дольше алюминиевых. А это практически нивелирует разницу в цене. Кроме того, и работа с медными элементами системы гораздо менее трудоемкая, чем с элементами из любого другого материала вследствие пластичности меди, а значит, и ее прочности на излом.

Выпускается медная катанка в бухтах весом 3300-3400 кг, каждая из которых прочно перевязывается стальной лентой (по правилам перевязка должна осуществляться в четырех местах) и упаковывается в пленку.

 

Готовая к продаже бухта катанки

 

Пленка позволяет исключить попадание на поверхность катанки влаги и грязи, которые могут снизить качество изделия и негативно отразиться на характеристиках производимой из нее проволоки. Кроме того, готовую продукцию необходимо защитить и от окисления – для этого катанку покрывают специальным восковым составом.

Стоимость медной катанки зависит от многих факторов – от выбранной для ее изготовления технологии, от качества исходного сырья и от параметров самой продукции. Узнать все специфические характеристики определенной партии товара можно по его маркировке. Каждая готовая к продаже бухта должна обязательно оснащаться ярлыком, на котором указывается:

  • наименование компании-производителя;
  • дата производства изделия;
  • номер партии;
  • условное обозначение изделия;
  • вес бухты (нетто и брутто);
  • сертификационный знак;
  • печать, указывающая, что катанка прошла контроль качества;
  • технические параметры – класс изделия и его диаметр.

 

Кроме того, каждая партия товара должна иметь сертификат, подтверждающий ее соответствие нормам, указанным в ТУ.

 

Особенности изготовления медной катанки и проволоки.

На сегодняшний день не существует специальных государственных стандартов (ГОСТ), регламентирующих процесс производства медной катанки. Вместо них разработаны обязательные для применения всеми производителями технические условия (ТУ). Согласно им, катанка может выпускаться трех классов: А, В и С. Диаметр изделия варьируется от 8 до 18 мм. В качестве сырья для изготовления катанки может использоваться медь марки М1, М0 и М00 – эти требования изложены в ГОСТ 859-2001.

Основными этапами производства катанки традиционно являются:

  • загрузка медного лома в плавильные печи и его плавление;
  • рафинирование полученного расплава;
  • отливка из расплава анодов;
  • рафинирование анодов электролитическим методом;
  • переплавка анодов в катоды;
  • отливка медной заготовки;
  • процедура прокатки.

 

В результате получается катанка, которая в дальнейшем идет на производство медной проволоки.

Современные технологии позволили существенно упростить этот процесс и уменьшить во много раз время, требуемое на полный цикл производства. В частности, разработанный европейскими технологами процесс рафинирования дает возможность исключить из производства такие этапы, как электролиз анодов и переплавка их в катоды. Применяемое при этом оборудование гарантирует высокое качество получаемой продукции, а сама технология значительно снижает ее себестоимость.

 

Линия по изготовлению медной катанки.

Как уже упоминалось, медная катанка – это очень востребованное в промышленности изделие, поэтому инженеры обращают повышенное внимание на разработку оборудования для ее производства. Как правило, для этого используются готовые линии оборудования, позволяющие осуществлять непрерывный процесс производства.

 

Технологическая линия производства медной катанки

 

В состав таких линий входит несколько единиц оборудования:

  • Комбинированная печь.

Она состоит из двух частей – в первой производится плавление сырья, во второй – его выдержка. В печь для плавления поступает сырье, минимальное содержание меди в котором может составлять 92%. Между частями печи имеется специальный затвор, позволяющий регулировать количество жидкой меди, поступающей в печь для выдержки.

Каждая часть печи оснащается автономной системой контроля, которая автоматически проверяет температуру, водяное давление и напряжение в отсеках. В случае, если любой из параметров выходит за границы значений, считающихся нормой, система автоматически дает сигнал тревоги. Кроме защитных систем каждой части все устройство целиком имеет и общую систему контроля. Все три системы работают независимо друг от друга. Таким образом, безопасность процесса плавления и выдержки сырья для производства катанки надежно контролируется на всех этапах. Управление системами может производиться как в автоматическом режиме (после соответствующего программирования), так и вручную – такая необходимость может возникнуть в экстренных случаях.

  • Машина непрерывного литья.

Полученный в комбинированной печи металл поступает в машину, оснащенную целым набором движущих и прижимных валиков. С их помощью металл формуется и обжимается со всех сторон, в результате чего и получается катанка. Такой метод производства называется горячим, так как при прохождении через валики медь разогревается, что повышает ее пластичность и ускоряет процесс формовки. В конце линии располагаются калибрующие валики, которые «доводят» катанку до нужного диаметра.

  • Наматывающее устройство.

Далее катанка подается на наматывающее устройство, оснащенное датчиком скорости, синхронизирующим действие подающего катанку механизма и самой «моталки». Намотанная катанка оставляется на специальных катушках для охлаждения. Происходить это может естественным путем, то есть изделие просто неподвижно висит на устройстве, пока не остынет до температуры воздуха в помещении. Такой метод охлаждения называется воздушным и считается наиболее подходящим для изготовления качественного изделия. Если же требуется охладить катанку быстрее, применяется ускоренный метод, то есть охлаждение с помощью специальных вентиляторов. Но в данном случае следует особо внимательно отнестись к скорости и температуре воздуха, подаваемого из вентиляторов на катанку. Слишком сильный поток холодного воздуха может негативно сказаться на качестве медной продукции. Кроме того, нельзя забывать и о пластичности меди, из-за которой под действием движущегося с большой скоростью воздушного потока изделие может просто деформироваться.

После охлаждения катанка подается на второй блок наматывающего устройства, где она укладывается в бухты.

На этом процесс производства заканчивается, и готовая катанка отправляется на склад.

 

Технология производства медной проволоки.

Основным методом производства медной проволоки является волочение. В ходе этого процесса медная катанка протягивается через отверстия, сечение которых меньше диаметра медного прутка. В результате заготовка становится тоньше, но длиннее. Этот же метод может применяться и при производстве медных труб.

 

Волочильный стан, оснащенный барабанами

 

Станок для волочения состоит из трех частей:

  • подающего устройства;
  • волоки;
  • принимающего устройства.

 

Непосредственно сама процедура вытягивания проволоки из катанки осуществляется на волоках, отверстия которых строго откалиброваны под определенный диаметр изделий. Изготавливают их из твердой инструментальной стали. А волоки для проволоки особенно маленького диаметра (меньше 0,5 мм) делаются из алмаза – материала с непревзойденной прочностью. Они могут иметь одно или несколько отверстий (волочильных глазков или матриц).

 

Волока с одной матрицей.

 

Для того чтобы в процессе волочения не повредить поверхность медной заготовки, внутреннюю поверхность матрицы покрывают особой смазкой. Еще одним вариантом такого оборудования является станок, в котором вместо отверстий используются специальные ролики, между которыми и протягивается катанка.

Как правило, изготавливается медная проволока методом холодного волочения. Это значит, что перед пропуском через волочильное устройство катанку не нагревают, а то тепло, которое появляется в процессе прохождения заготовки через глазки или ролики вследствие трения, постоянно убирают. Для этого катанку охлаждают воздухом, водой или специальными составами. Такая технология производства позволяет получать медную проволоку с идеально гладкой и блестящей поверхностью, диаметр которой точно соответствует заданным размерам.

Читайте также:

Резка любых металлов осуществляется специальным инструментом, называемым резаками. Существует большое множество резаков на современном рынке. Они отличаются назначением, используемой технологией, способом резки и прочими признаками. В этой статье рассмотрим газовые (кислородные) и плазменные резаки. 

Главное приспособление при резке металлов кислородом – это специальный резак. Существует большое множество видов резаков, которые используются при определенных условиях. Предлагаем ознакомиться с разными конструктивными особенностями этих устройств, а также принципом их работы. 

Системы канализации из чугуна являются традиционным вариантом для нашей страны. Но в последнее время для монтажа канализации все чаще используются альтернативные материалы, характеристики которых позволяют создавать практичные и надежные системы, отличающиеся длительным сроком службы. И одну из ведущих позиций на данном рынке заняли трубы из черной стали. 

Рекомендовано: