Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane zagadnienia z obszaru przetwórstwa miedzi ETP i OF na druty i mikrodruty

Walkowicz M., Osuch P., Mamala A., Zasadzińska M., Knych T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

79--81

PL

Miedź ETP i OF to dwa najbardziej popularne gatunki stosowane w aplikacjach elektrycznych jako druty i mikrodruty. Materiały te cechują się bardzo dobrymi własnościami elektrycznymi, podatnością do wyżarzania i ciągliwością, ale różnicuje je skład chemiczny (obecność tlenu w miedzi ETP i jego brak w miedzi OF) oraz struktura (drobnoziarnista dla miedzi ETP i odlewnicza dla miedzi OF). Z tego powodu w celu wyeliminowania możliwych do wystąpienia w przypadku ich przetwórstwa na zimno wad ciągarniczych, a tym samym oddalenia niebezpieczeństwa zerwań drutów i mikrodrutów wytwarzanych w warunkach przemysłowych, proces ciągnienia musi być realizowany z dbałością o wszelkie czynniki wynikające zarówno z natury każdego z materiaów (skład chemiczny, struktura, jakość powierzchni), jak i specyfiki samego procesu przeróbki plastycznej na zimno (urządzenia, narzędzia, środki smarno-chłodzące). To zagadnienie poparte wynikami własnych badań doświadczalnych jest przedmiotem artykułu.

EN

ETP and OF copper are the most common and widely used copper grades in electrical applications in a form of wires and microwires. These materials have excellent electrical conductivity, susceptibility to annealing and ductility but their chemical composition (presence of oxygen in ETP copper and lack of oxygen in OF copper) and structure (fine grained in ETP copper and cast in OF copper) are very different. Therefore, in order to eliminate casting defects and wires and microwires’ ruptures during processing, attention has to be paid to casting process with emphasis on material aspects (chemical composition, structure and surface quality) and processing technology (multidie drawing machines, wire drawing dies and lubricants). Above mentioned issues are the main topic of paper.

2

Mathematical modeling and industrial experiment of liquid steel flow in the three outlets continuous casting bloom tundish

Cwudziński A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1077-1083

EN

The dynamic development of the continuous steel casting (CSC) process has resulted in the application of this technology to the casting of steel semi-finished products on a mass scale. In the CSC process, before the cooling and solidification of liquid steel commences, the liquid metal dynamically flows through the steelmaking ladle, the tundish and the mould. Therefore, the control of steel flow is the key to the correct process. One of the metallurgical device in which the control of steel flow hydrodynamics is of crucial importance is the tundish. The subject of investigation within the present study was a three-nozzle tundish designed for casting of blooms. The software program Ansys-Fluent R was employed for the analysis of tundish operation. For the verification of the correctness of obtained results, an industrial experiment was carried out. For modification of the hydrodynamic conditions within the working volume of the tundish, two flow control devices were proposed, namely: a dam and a dam with an overflow window. The outcome of performed computer simulations were liquid steel flow fields and residence time distribution curves.

PL

Dynamiczny rozwój procesu ciągłego odlewania stali spowodował masowe zastosowanie tej technologii do odlewania pół- wyrobów stalowych. W procesie COS zanim nastąpi proces chłodzenia ciekłej stali i krzepnięcia, metal dynamicznie przepływa przez układ kadź stalownicza, kadź pośrednia a krystalizator. W związku z tym faktem kontrola przepływu stali jest kluczem do poprawnego przebiegu procesu. Jednym z urządzeń metalurgicznych w którym sterowanie hydrodynamiką przepływu stali jest niezwykle ważne jest kadź pośrednia. W niniejszej pracy badanym obiektem była trój wylewowa kadź pośrednia przeznaczona do odlewania wlewków kwadratowych. Do analizy pracy kadzi wykorzystano program komputerowy Ansys-Fluent®. Dla weryfikacji poprawności otrzymanych wyników badań wykonano eksperyment przemysłowy. Do modyfikacji warunków hydrodynamicznych w objętości roboczej kadzi pośredniej zaproponowano dwa rodzaje urządzeń sterujących przepływem: przegrodę i przegrodę z oknem przelewowym. Efektem wykonanych symulacji komputerowych były pola przepływu ciekłej stali oraz krzywe czasu przebywania.

3

Charakterystyka cech materiałowych i technologicznych miedzi beztlenowej dedykowanej do aplikacji kablowych

Knych T., Smyrak B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 4

250-257

PL

Dokonująca się w ostatnich latach na świecie ekspansja przemysłu metalurgicznego ściśle związanego z hutnictwem, a także rozwój metod doświadczalnych fizyki ciała stałego determinują wejście na rynek elektroniczny i elektrotechnicznych nowych gatunków miedzi o coraz to wyższym poziomie własności użytkowych. Jednym z takich materiałów jest miedź beztlenowa OFE (Oxygen Free Electronic Copper), która z uwagi na brak obecności tlenków (CuO, Cu2O) stwarza nowe możliwości kształtowania własności fizycznych, technologicznych i eksploatacyjnych - niezbędnych do zastosowań w różnych gałęziach przemysłu elektrotechnicznego. Ponadto z uwagi na proces produkcji wykonywany techniką ciągłego odlewania materiał charakteryzuje się specjalnie ukształtowaną strukturą ziaren umożliwiającą podniesienie przewodności elektrycznej. W przypadku aplikacji miedzi beztlenowej w konstrukcjach kablowych (m.in.: przewody teleinformatyczne przesyłu danych, dźwięku i obrazu) odgrywa to kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala na istotne oszczędności materiałowe i ekonomiczne w porównaniu do tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne miedzi tlenowej ETP (Electrolytic Tough Pitch Copper). Przykładem przemysłowej technologii wytwarzania miedzi beztlenowej jest metoda UPCAST, która uruchomiona została w Zakładzie Przetwórczym Huty Miedzi Cedynia w Orsku. Zastosowane parametry procesu technologicznego (m.in.: prędkość odlewania, ilość wody chłodzącej krystalizator) decydują o jakości wyrobów tj. drutów uzyskiwanych metodami przeróbki plastycznej zarówno na zimno, jak i na gorąco. Oprócz tego istotną rolę odgrywa jakość materiałów wsadowych do procesu ciągłego topienia, którymi są katody gatunku Cu-CATH-1 (LME GradeA) charakteryzujące się wysoką czystością chemiczną (suma pierwiastków zanieczyszczeń na poziomie maks. 25 ppm wag.). Powtarzalność własności fizykochemicznych i technologicznych, a także stanu strukturalnego uzyskanej miedzi wysokiej czystości chemicznej zależy zatem w głównej mierze od stabilności termicznej linii produkcyjnej i jest decydująca o przebiegu dalszych procesów jej przetwarzania. W artykule dokonano charakterystyki miedzi beztlenowej przeznaczonej do techniki kablowej i jej analizy w aspekcie normalizacyjnym (polskie i światowe normy przedmiotowe z obszaru oznaczeń, wymagań i metod badawczych miedzi), teoretycznym (wymagania względem miedzi stawiane przez współczesną elektronikę, proces ciągnienia materiału na druty i mikrodruty, odporność cieplną i własności elektryczne), materiałowym i technologicznym (materiały wsadowe i druty przeznaczone na cele elektryczne), a także konstrukcyjnym i aplikacyjnym (przykłady rozwiązań i charakterystyka zaawansowanych technologicznie wyrobów z miedzi OFE). Takie podejście do zagadnienia pozwala na interdyscyplinarne poznanie i zrozumienie omawianej tematyki, a jednocześnie umożliwia jej głębsze osadzenie w istniejącym stanie wiedzy.

EN

Making in recent years the expansion of the world metallurgical industry which is closely connected with non-ferrous metals and the development of experimental methods of solid state physics emerging on the electrical and electrotechnical market of the new grade copper with increasingly higher level of property. One such material is oxygen free copper OFE (Oxygen Free Electronic Copper), which is due to the lack of oxides (CuO, Cu2O) creates new opportunities to develop physical, technological and operational properties - needed for applications in various branches of the electrical industry. Moreover, because of the production process of continuous casting the material is characterized by a specially shaped grain structure which can increase the electrical conductivity. For applications in the construction of oxygen-free copper cables (e.g.: data communication cables) it is very important because it allows for significant savings in materials and cost-effective compared to the traditionally used copper for electrical purposes ETP (Electrolytic Tough Pitch Copper). An example of the industrial technology of producing oxygen free copper is UPCAST method, which was launched at the processing plant Cedynia Copper Smelter in Orsk. Applied parameters of producing process (such as casting speed, amount and temperature upon entry/exit from the crystallizer) determine the quality of the products obtained by methods such as cold and hot working. In addition, the important role played by the quality of input materials for the continuous melting process, which are cathode grade Cu-CATH-1 (LME Grade-A) with high chemical purity (the sum of the elements at the level of pollution up to 25 ppm wt.). Repeatability of physicochemical and technological properties, as well as the structural state of high purity copper obtained chemical therefore depends mainly on the thermal stability of the production line and is deciding on the course of further processes, it is processed. The subject of this paper is the characterization of the oxygen free copper dedicated for cables technology. This was analyzed in terms of standardization (characteristics of Polish and global standards of labeling, requirements and research methods of copper), theory (copper requirements as needed by modern electronics, drawing process of materials into wire and microwire, heat resistance and electrical properties), materials and technology (input materials and wire for electrical purposes, ETP copper, oxygen-free copper and functionally excellent copper production technologies), construction and application (principles for designing the geometry and properties of audio-video cables, solution examples and characteristics of advanced technology for products from OFE copper). This kind of approach allow for interdisciplinary recognition and understanding of the subject while at the same time set itself deeper in existing knowledge.

4

Selected aspects of evolution properties of oxygen free copper for high-advanced electrotechnical application

Knych T., Smyrak B., Walkowicz M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 9a

285-290

EN

The shaping of properties of metallic materials in the process of continuous casting takes place through changes in the parameters of the technological process, i.e., the temperature of liquid metal, casting rate, flow size and crystallizer cooling water temperature. In this work, characterization of the influence of parameters of the casting process has been carried out, especially that of the casting rate on formation of material structure in terms of the quantity, size and shape of grains. The properties of copper wires for highly advanced electro-technical applications (audio-video cables, fireproof cables, car bundles) have also been characterized.

PL

Kształtowanie własności materiałów metalicznych w procesie ciągłego odlewania odbywa się na drodze zmiany parametrów procesu technologicznego tj. temperatury ciekłego metalu, prędkości odlewania, wielkości przepływu i temperatury wody chłodzącej krystalizator. W pracy dokonano charakterystyki wpływu parametrów procesu odlewania, a w szczególności prędkości odlewania na kształtowanie się struktury materiału pod kątem ilości, wielkości oraz kształtu ziaren, a także własności drutów miedzianych przeznaczonych do wysokozaawansowanych aplikacji elektrotechnicznych (kable audio-video, kable ognioodporne, wiązki samochodowe).

5

Badania wpływu warunków odlewania na ewolucję struktury drutów z miedzi beztlenowej

Knych T., Smyrak B., Kwaśniewski P., Walkowicz M., Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

61-64

PL

O jakości wyrobów otrzymywanych metodami przeróbki plastycznej decyduje nie tylko skład chemiczny materiałów wsadowych, którymi dla wyrobów z miedzi przeznaczonej na cele elektryczne są: tradycyjna walcówka uzyskiwana głównie z miedzi gatunku ETP oraz wsad odlewany z miedzi beztlenowej, ale również parametry technologii ich wytwarzania. W procesie odlewania są to m.in. prędkość odlewania i wydatek wody chłodzącej krystalizator. Istnieje możliwość sterowania tymi parametrami, tak aby efekt zmiany był widoczny w strukturze i właściwościach odlewów. W pracy dokonano określenia wpływu parametrów procesu odlewania, a w szczególności prędkości odlewania na strukturę materiału - ilości, rozmiarów oraz kształtu ziaren. Badaniom poddano druty miedziane o średnicach od 2 do 8 mm otrzymane z materiałów wsadowych odlewanych z różnymi prędkościami. Przedstawiono szereg aplikacji wyrobów z miedzi beztlenowej otrzymanych z materiałów odlewanych zarówno w warunkach laboratoryjnych (gdzie prędkość odlewania materiału wsadowego była mniejsza od 0,5 m/min.), jak i w warunkach przemysłowych metodą Upcast (gdzie prędkość odlewania wzrasta od 0,5 do 4,0 m/min.). Dokonano oceny struktury miedzi wysokiej czystości chemicznej OFC (o zawartości tlenu ok. 3 ppm mas.) w porównaniu do miedzi ETP (o zawartości tlenu około 200 ppm mas.).

EN

About the quality of goods receiving through the methods of plastic working decide not only chemical composition of metallic charge. With reference to this segment of goods which are made of cooper, used for electrical purposes, can be included traditional wire rod achieving mainly from the ETP grade copper, batch casting from oxygen-free copper and also parameters of accepted technology of fabrication. In casting process there are, among other things, casting speed and water flow of crystallizer. There are possibility of regulation of those parameters, but the influence of such change should be seen in the structure of casting and those features which mainly depend on it. In the description there were made characteristics of influence of casting process of parameters, in particularly speed of casting on shaping of the structure of the material from point of view of quantity, size and shape of grains. In particularly the examinations were made on wires with diameter from 2 to 8 mm achieved from batch materials casting different speed. There were presented a lot of applications from oxygen-free copper which are possible to achieved from the materials casting both in the laboratory conditions (casting speed of batch materials lower than 0,5m/min.), and in the industrial conditions using the Upcast method (casting speed increase from 0.5 to 4.0 m/min.). There were made a characteristic of the structure of the copper with high chemical clearness in OFC class (oxygen concentration on about 3 ppm mass) and as a reference point of copper of ETP class (oxygen concentration on about 200 ppm mass).

6

Analiza wpływu prędkości odlewania na własności elektryczne i odporność cieplną drutów z miedzi beztlenowej

Knych T., Smyrak B., Kwaśniewski P., Walkowicz M., Kiesiewicz G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 1

65-67

PL

Kształtowanie własności materiałów metalicznych w procesie ciągłego odlewania odbywa się na drodze zmiany parametrów procesu technologicznego, tj. temperatury ciekłego metalu, prędkości odlewania, wielkości przepływu i temperatury wody chłodzącej krystalizator. Na podstawie wiedzy literaturowej można stwierdzić, że istnieje ścisła korelacja pomiędzy tymi parametrami, a własnościami otrzymywanych drutów. Wnioskuje się, że zmiana np. prędkości odlewania będzie odgrywała istotny wpływ na kształtowanie własności mechanicznych i elektrycznych oraz podatności do wyżarzania miedzi. W artykule przeprowadzono analizę wybranych problemów z obszaru metalurgii i przetwórstwa drutów z miedzi beztlenowej uzyskiwanej zarówno w warunkach przemysłowych (linia ciągłego topienia i odlewania Upcast) jak i laboratoryjnych (stanowisko do ciągłego odlewania - AGH). Określono wpływ warunków odlewania na własności wytrzymałościowe i elektryczne, a ponadto na odporność cieplną miedzi beztlenowej. Omówiono charakterystyczne różnice we własnościach fizycznych materiałów odlewanych z różnymi prędkościami. Ponadto jako punkt odniesienia i porównania przedstawiono również wyniki dla tradycyjnie stosowanej na cele elektryczne walcówki z miedzi gatunku ETP pochodzącej z linii Contirod.

EN

Property development of metallic materials in the process of continuous casting process hold on the way of changing the parameters of technological process, i.e. temperature of liquid metal, casting speed, water flow and cooling water temperature of crystallizer. On the base of literature knowledge about this subject we can state that there is existed a strict correlation between those parameters and properties of received wires. Presuming that changing, for instance, casting speed will be played a relevant influence on formation of mechanical and electrical properties and annealing susceptibility of cooper. In the article there were carried out the analysis of selected problems from the field of metallurgy and wires processing from oxygen-free copper. They were achieved both on the industrial conditions (continuous casting line - Upcast) and in laboratory (stand of continuous casting - AGH University of Science and Technology). It was determined of casting conditions of influence on mechanical and electrical properties and moreover influence on thermal resistance of oxygen-free copper. It was also described characteristic differences in physical properties of materials with different casting speed. Furthermore, as a point of reference and comparison was also presented the results of traditionally used wire rod, for the electrical purpose, made from Contirod line of ETP grade copper.

7

A study on electromagnetic transducers for the continuous casting process

Kim I. S., Son J. S., Kim H. J., Chin B. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 17, nr 1-2

357--360

EN

Purpose: One of the areas in the continuous casting process that has not been definitively instrumented is a method for reliably locating the part of a continuously cast strand that remains liquid for a period after the outer portion has solidified. Therefore, this paper is focused on the measurement of the solidification point made by a through transmission technique based on the relationship between ultrasonic speed and measured temperature using an EMAT sensor. Design/methodology/approach: An EMAT (Electro Magnetic Acoustic Transducer) has been designed and fabricated with an elongated spiral coil and a permanent magnetic core. Al75×75mm and 75×100mm simulators with 2, 4, 8, 16 and 32 mm holes were produced and demonstrated that the location of the final solidification point during the continuous casting process can be monitored using a 1.0 MHz frequency. Findings: The solidification point in a continuous casting bloom could be detected through a series of tests with the use of a fabricated probe and the amplitude extent of ultrasonic wave decreases as the hole diameter of the simulators increases. Furthermore, through a test of lift-off effect it was found that the extent of amplitude decreases as lift-off increases, thus one of the most important factors for a field application. Research limitations/implications: As cutting speed and cutting length can be predicted from a miniaturization of the sensor and construction of an on-line system for a field installation, a considerable amount of time and energy can be saved by reducing mistake ratio and curtailing unnecessary processes. Originality/value: The measured ultrasonic waves allow for prediction of the casting speed necessary to correctly locate the liquid core and thereby maximize the benefits of soft reduction and the productivity of the machine.

8

Влияние технологии непрерывного литья на электросопротивление медной катанки

Volchok I., Muhin A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 20

129--140

RU

Изучено влияние температуры жидкой меди и скорости непрерывного литья методом вытягивания вверх на макро- и микроструктуру, а также на электросопротивление катанки – заготовки для получения электротехнической проволоки. Предложены параметры процесса, обеспечивающие оптимальное сочетание производительности установки и качества катанки.

EN

The influence of continuous casting rate and liquid copper temperature on structure and electrical resistance of rod with diameter 8mm was researched. It was found out that two processes: increasing of the total extent of grains and sub grains bounaries and decreasing of quantity of impurities in solid solution with casting rate sing cause an extremum on the dependence curve ρ=f(V). As to the techno-economic reasons, the preference lie upon the process high rates (3,6…4,2 m/min), which as were defined, provide also favorable combination of mechanical, technological and service properties of copper wire rod.

PL

Proces ciągłego odlewania dzięki dużej wydajności, zaletom technologicznym i ekonomice jest w ostatnich dziesięcioleciach podstawową metodą wykonywania odlewów (wlewków) prętów miedzianych i aluminiowych stosowanych po dalszej przeróbce plastycznej na przewody elektryczne. Za najbardziej efektywne i perspektywiczne uważane są urządzenia fińskiej firmy „Outkomp castform” (obecnie Luvata - prz. tłum.) wyposażone w krystalizatory grafitowe zanurzone w kąpieli oraz urządzenia do wyciągania odlewów usytuowane nad piecem dozującym. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury i prędkości ciągłego odlewania (metodą górnego wyciągania odlewu - up-casting process) na mikro i makrostrukturę oraz oporność elektryczną prętów miedzianych przeznaczonych na przewody elektryczne. Celem podjętych badań była optymalizacja procesu odlewania: otrzymanie wymaganej jakości prętów miedzianych przy maksymalnej, możliwej do osiągnięcia wydajności urządzenia. Badania prowadzono na urządzeniu „UPCAST” US 16E-04+4 [...]

9

Wykorzystanie klasycznych narzędzi sterowania jakości w procesie ciągłego odlewania stali

Jaworski J.

Archiwum Odlewnictwa

|

2004

|

R. 4, nr 11/1

222--228

PL

W pracy dokonano analizy przyczyn powstawania pęknięć powierzchniowych w procesie ciągłego odlewania stali w stalowni huty Stalowa Wola, wykorzystując do tego klasyczne narzędzia sterowania jakością. Na podstawie uzyskanych wyników wdrożono odpowiednie działania korygujące, w wyniku których procentowy udział pęknięć powierzchniowych wlewka ciągłego uległ zmniejszeniu.

EN

In the paper the analysis of surface cracking causes in the process of continuous casting of steel has been made, using classical quality control tools. On the basis of obtained results appropriate corrective actions have been implemented, in the consequence of which percentage of surface cracks of continuous ingot has decreased.