1.1 概述
采用傳統熱軋法生產黑銅線桿工藝在世界上已有一百多年的歷史，進入上個世紀七十年代，世界工業發達國家相繼開發了SCR法、 properzi法、Contirod法、Secor法、Dip法、Upcast法等光亮銅桿連鑄連軋生產線從而使世界銅線桿的生產發生了重大變革。
所謂傳統熱軋法就是把電解銅加到陰極反射爐中加熱熔化，做銅，鑄成船形錠。船形錠每根重80～90kg，然后再經加熱爐加熱，進入到橫列式軋機中軋制，一般橫列式軋機有十二或者十四座機架，才能軋成￠8～￠6mm的銅桿，由于此種銅桿表面氧化厲害，所以稱黑桿，需經酸洗或者扒皮后再拉絲。
連鑄連軋法與傳統熱軋法生產的銅線桿相比，具有長度長、節省能量，產品質量穩定、性能均一、表面光亮等特點。目前，傳統的熱軋法已經被連鑄連軋所取代。
比較連鑄連軋與熱軋法，其優缺點是很明顯的
：
1）橫列式軋機，由電解銅到線桿，消耗燃料油130kg/t，（相當于熱能1300Mka/t）電力180kwh/t，合計消耗熱能3023Mka/t；
連鑄連軋工藝只消耗806 Mka/t；
兩種工藝熱能相差2217 Mka/t。
2）黑桿導電率比光亮桿低，因為黑桿含氧量高。
3）黑桿圈重小，一般只有80kg左右，而光亮桿一般在3～5 t，因此拉絲時接頭少。
黑桿需要酸洗或扒皮，有三廢污染，光亮銅線桿不需要酸洗或扒皮，，沒有污染。
我國在上個世紀八十年代掀起了連鑄連軋引進高潮，最早引進的是哈爾濱電纜廠，1982年簽約，83年安裝調試，84年投入生產，歷時15月。投資費用2400萬人民幣（其中外匯400萬美元）。該生產線為浸漬法（DFP），爐子是美國GE公司的，軋機是日本昭利公司，一年就收回全部投資。
自1984年以后，全國又引進了八條生產線和十幾條上引法。
方法主要性能 建造地點 SCR法 Contirod法 Proerzi法
云南冶煉廠 上海鋼材廠 北京鋼廠 常州冶煉廠 湘潭冶煉廠 蕪湖冶煉廠 太原鋼廠 四川電纜廠
鑄輪直徑(毫米) 1676 模腔長2280 1400
鑄機 四輪 雙帶 二輪
生產能力(噸/時) 6.5 13 8-10 7.0
年生產能力(萬噸/年) 3.0 6.5 4.5 3.5
扎機型式 三輥(平、立) 二輥（平、立） 三輥（互成120℃）
機架數(個) 9 10 9 10
線桿直徑(毫米) φ8 φ8 φ8-22 φ8
引進國別和公司 美國南方線材公司 西德克虜伯公司 意大利康梯紐斯公司
投產時間(年) 1988 1990 1987 1987 1988 1987 1987 1986
國內分布 2 3 3
不管是哪種生產方法，他們都要求用1#電解銅作原料（如果是A級銅更好），在豎爐或電爐中熔化，然后銅液在一定溫度下進入鑄機，強制水冷結晶成坯進入連軋機組軋制成桿，桿經過乳化液冷卻繞圈。
1981年10月上海市科委、上海市冶金局給上海冶煉廠下達了反射爐連鑄連軋新工藝實驗任務，歷時8個月，取得了一定的經驗數據，但不能代替引進的連鑄連軋機組，他也為今天所講的利用紫雜銅生產光亮銅桿打下了基礎。
1.2、用紫雜銅生產光亮銅桿的工藝原理
當時上海冶煉廠是用電解銅作原料，在10噸反射爐中熔化，做銅。該反射爐爐床面積4.16m2，熔池3040×1500mm，熔池最大深度350mm。每爐冶煉時間6小時，還原結束時爐內銅水溫度1170℃~1190℃。
現在我們認為該爐設計太小，熔池太淺，銅液的氧含量不宜控制，前面引桿剪坯需要一、二噸，后面二、三噸銅液在爐子放不出，中間只剩四、五噸銅水很難正常生產。當初該陽極爐如設計五十噸左右，也許能實驗成功。
在火法精練過程中，要脫除的雜質可分五大類，第一類是在氧化過程中易除去的雜質，第二類是在氧化過程中一般能脫除的雜質，第三類為難于脫除的雜質，第四類是較少脫除的雜質，第五類是不能脫除的雜質。在生產實踐中主要雜質是Pb、Sn、Ni、Fe、O、S等。應該說S、Zn屬于第一類，Fe屬于第二類，pb、Sn是第三類，Ni則是第四類，而O必須在還原中脫除。
實踐證明，在氧化造渣過程中，雜質脫除率高達90%，但還有10%左右的錫會給生產帶來麻煩。從理論上講，銅與錫在液態時互溶，精練爐中的錫主要來自錫青銅，鍍錫銅廢料。在精煉過程中錫被氧化成亞錫和二氧化錫，前者呈堿性，后者呈酸性。
Sn+Cu2O=SnO+2Cu (1)
SnO+Cu2O=SnO2+2Cu (2)
SnO+SiO2=SnSiO3 (3)
酸性SnO2在造酸性渣不易與反應，所以只能靠造堿性渣來除去：
SnO2+Na2CO3=Na2SnO3+CO2 (4)
或者SnO2+CaO=CaSnO3 (5)
鉛雖然容易造渣除去，PbO+SiO2=pbSiO3
工藝原理圖：
油、蒸汽 電解銅 風
↓
反 射 爐 熔 煉
↓ ↓ ↓
返鼓風爐處理 渣 銅液 爐氣 → 煙囪放空
↓
澆包
↓
冷卻水 銅液
↓
水循環系統 連 續 鑄 造
↓
回水 鑄坯
↓
牽引
↓
鑄坯
↓
銑角 → 銅屑 → 回爐
↓
鑄坯
↓
剪切
↓
鑄坯堆放
但是鉛比重比銅大得多，一般熔化后，PbO就容易沉到爐底，所以在氧化時，不易被攪起，因此除鉛時，要想法把沉在爐底的PbO（比重9.2）除去。我們曾在停爐時對爐底沒有放凈的銅采樣，發現鉛高出標準數倍到數十倍。針對這種情況，我們在每次加料前適當向爐底撒入一些石英砂，使沉在爐底的PbO熔化后能與SiO2形成pbSiO3漂浮到銅液表面被扒除。
而鎳是和銅互熔的金屬，很難將銅鎳用火法精練方法分離，一般鎳是在濕法冶煉時以NiSO4蒸發溶液時脫除，只有極少數NiO+SiO2=NiSiO3造渣脫除。因為同樣的道理，CuO+SiO2=CuSiO3,這就造成銅的損失。
鎳在銅熔液中結晶，造成脆性，使銅桿的抗拉強度延伸率降低明顯，且使銅坯斷坯，銅桿產生麻煩，必須在銅料分揀時盡量清除干凈。
鋅是較易脫除的雜質，一般采用加焦碳吹風蒸鋅，在這個過程中鋅被除去90%，剩下熔入銅液的ZnO+SiO2=ZnSiO3扒渣除去。
鐵基本上都是造渣除去，
FeO+SiO2=FeSiO3
Fe2O3+3SiO2=Fe2(SiO3)3
硫則是氧化時生成SO2隨煙氣除去，
S+O2=SO2
脫除氧則在還原階段完成，銅熔化后極易與氧反應，
4Cn+O2=2Cu2O (7)
2Cu2O+O2=4CnO (8)
在還原階段，還原木（或重油）與高溫銅水接觸后，立即裂解產生甲烷，氫氣來奪取銅水中的氧：
Cu2O+H2=2Cn+H2O
3Cu2O+CH4= 6Cn+H2O+CO2
既使用電解銅作原料，在反射爐中，由于電解銅自身含氧量高，也必須設法降低氧含量。為了降低銅液中的氧含量，將電解銅熔化后直接進入還原階段行不行呢？事實證明不行，生產黑桿時，電解銅在反射爐中還是要經過熔化 氧化 還原 出銅這幾個階段，而且還得出了“氧化要完全，還原要徹底”的經驗，這就是利用紫雜銅進行連鑄連軋的基礎。
對于不同等級的紫雜銅，采用不同的精練方法，這是紫雜銅料生產光亮銅桿的關鍵。
1.3、原料的選擇和處理
現在雜銅分級的標準已經制定,但工廠很難按標準分級來購買雜銅,只能大致分為特紫銅、1#雜銅、2#雜銅和等外雜銅。由于銅的價格高，在市場經濟利益驅動下，許多不法商人不是嚴格分揀，而是人工造假，結果給雜銅火法精練帶來極大困難。
一般造假的方法是：
1、 向管中灌鉛，銅管兩頭砸扁
2、 用水泥做漆包線的盤，外圍繞上漆包線
3、 用鐵絲放在硫酸銅溶液中浸泡，外表看是銅絲
4、 用紅糖熬成糖汁，潑在廢銅絲上，將使砂屑牢牢粘在上面，外表好看。
5、 打包中放鐵塊等其他雜物以增加重量。
檢查方法：
1、 用吸鐵石吸以分鐵
2、 用手掂量銅管以知是否灌鉛
3、 拆開漆包線盤
4、 分揀時扣除灰、砂重量
1.4、利用紫雜銅連鑄連軋生產線簡介
國產銅桿連鑄連軋生產機組是在鋁桿連鑄連軋基礎上發展起來的，其中四川德陽東方電工廠是生產鋁桿丫型軋機的老廠，后來合肥神馬機械廠亦開始生產，現在生產的廠家有河南鞏義海綿設備制造廠、徐州冶金機械廠、成都蜀紅機械廠。
該生產線的鑄機是仿造SCR的，雖然有所改進，鑄輪采用￠1.8m，而熔銅的爐子，有采用自制豎爐的，如吳江樺都電纜廠，宜興林峰，采用豎爐只能以電解銅為原料。
大部分民營企業家都采用反射爐，吃紫雜銅，爐子的容量有大有小，大的100噸小的40噸，其中用得最多的是60噸、70噸的，搞的比較好的浙江永康芝瑛鎮應時雨先生的工廠，噸桿成本在600元，且質量穩定。
蕪湖市高智達新技術公司專為德陽電工配套，他們負責設備電氣的安裝調試，我們負責爐子的設計、砌筑、做銅，并幫助廠家進行技術培訓，制定崗位操作規程、安全生產責任制和企業內控標準，等于交鑰匙工程。
反射爐一般一年大修（有的中修一次），小修按季度進行。室外煙囪30 m高，煙道30～50 m長，同時還要建筑，循環水池，乳化液池和酒精池。
反射爐自出銅口通過溜槽和澆包與鑄機相連接，溜槽長度不得大于50 m，溜槽上蓋滿木炭防止銅液與空氣接觸，澆 包的控制銅液流量的閘板周圍用液化氣燒嘴來控制銅液的還原 性氣氛和銅液溫度，防止因溜槽過長降溫而到澆嘴時凍結。
反射爐因做銅一爐一個周期，爐子里的銅水放完了，銅桿也就軋完了，因此有些廠家建兩臺爐子，交替作業。
利用紫雜銅連鑄連軋生產光亮銅桿的主要技術一是做銅，二是澆鑄，三是軋機的工藝和維護。
首先談做銅，做銅分為五個步驟：一是加料，有手工加料和落地式加料機加料，加料機加料不但節省勞動力，還縮短加料時間。
二是熔化，熔化要徹底，爐底不能存有冷料，且熔化結束一定要扒一次渣，然后，再插風管氧化。
三是氧化，氧化要徹底，氧化結束要取樣看樣。
對氧化嚴重的再生銅原料，應在加料時配入一定的還原劑并在熔化過程中插入還原木進行攪動還原，即將工藝改為還原——氧化——還原。
在氧化階段，復蓋焦炭吹風蒸鋅，加石英砂造酸性渣，加石灰造堿性渣，每次造渣都要扒凈。
四是插木還原，還原一定要準確，即控制銅液中含氧量小于200PPm。
五是出銅，銅液面上復蓋一層木炭，以防銅水吃氧。
在從事再生銅的生產時，一定要將每一道工序徹底分清，特別是氧化還原交叉作業時，避免相互影響，我們總結了九個字“深氧化、準還原，扒渣凈”。
其二談澆濤
澆鑄一定要有一名熟練地澆鑄手，我們蕪湖高智達公司有一位王師傅，人稱江南第一澆，可見其技藝之精湛。
澆鑄是手控底澆，澆位10點鐘。
澆包銅液溫度1120℃±10℃
澆包移動機構：要求可分別作升降、橫向、縱向移動，其運行速度為2mm/s
連鑄機：
1）鑄輪外緣直徑￠1800 mm，用銅銀合金鑄造碾壓加工而成，現在有用銅鉻鋯合金。U型槽，寬×高=150×110 mm
2）鑄坯截面積2100 mm2
3）鑄模溫度～150℃
4）鑄坯脫模溫度~900℃
5）鑄輪轉速1.7～17m/分無級調速，其速度不均勻變≯1%
6）水冷卻系統
最大水冷卻量～200m3/時，流量90 m3/時，揚程108 m噴嘴呈扇形，使水均勻噴射在鑄輪內，外側及兩邊，其中：內冷卻嘴設三排，每隔5°一只，側冷噴嘴每側一排， 每隔5°一只，外冷噴嘴設兩排，每隔5°一只。
7）鋼帶：冷軋低碳鋼帶，鋼帶張力700-900kg，鋼帶厚～2 mm，寬5 mm，長～12.8 m
最后談軋機
四川德陽東方電工的機架14架，一、二號機架為二輥，其余為三輥，丫型排列。
1.5、產品質量的比較
產品適應市場性能 生產能力 產品質量技術指標 裝機水平
國際先進生產線 產品能滿足各種規格、各種需求的電線電纜，各種規格電磁線，尤其能滿足線徑＜0.18mm銅線生產，適合高速拉絲機生產要求。 10～20萬噸/年 導電率＞101IACS(s/m)扭轉＞55N含氧量200～300ppm銅含量＞99.95%延伸率42～44%可生產最小線徑：￠0.05mm全面達到德國DIN標準要求 現在都向大鑄坯、高速度、大加工率、一專多能、節能型推進。
國內引進生產線 1982～1990引進生產線以常州冶煉廠最為成功，1997年常州又引進一條10萬噸，南京華興一條10萬噸，21世紀初，江西銅業引進15萬噸與國外水平一樣 5~10萬噸/年 導電率＞101IACS扭轉＞45N含氧量300~500ppm延伸率40～50%可生產最小線徑：￠0.10mm部分達到美國ASTM標準要求 具有中等鑄坯、中小加工率，部分只能應中高速拉絲機，好的適應高速拉絲機
基本生產線 生產單一光亮銅桿，產品僅能滿足￠0.3mm以上（少數滿足￠0.1mm）線徑的要求，只能在低速拉絲上拉絲 1～5萬噸/年 導電率＞100IACS扭轉＞40N含氧量200～500ppm延伸率38～45%可生產最小線徑：￠0.3mm達到國際3542-98要求 具有中等鑄坯，中小加工率，適應低速拉絲
以上信息僅供參考
