तांबे की छड़ क्या है?
तांबे की छड़ का मुख्य उद्देश्य तारों और केबलों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में है। इसे मोटे तौर पर निम्न-ऑक्सीजन तांबे की छड़ और ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ में विभाजित किया जा सकता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से बिजली, निर्माण, घरेलू उपकरणों, ऑटोमोबाइल, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य उद्योगों में किया जाता है।
तांबे की छड़ के उत्पादन के लिए कच्चा माल मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइटिक तांबा या स्क्रैप तांबा है। दो मुख्य उत्पादन प्रक्रियाएँ हैं: निरंतर कास्टिंग और रोलिंग विधि और अप-कास्टिंग विधि।
अप-कास्टिंग विधि से ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़ें बनाई जा सकती हैं; निरंतर कास्टिंग और रोलिंग से केवल कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ें ही बनाई जा सकती हैं। तांबे की छड़ें बनाने के लिए अलग-अलग कच्चे माल और प्रक्रियाओं के कारण, उत्पादित तांबे की छड़ों की ऑक्सीजन सामग्री और उपस्थिति अलग-अलग होती है।
कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़: निरंतर ढलाई और रोलिंग द्वारा उत्पादित तांबे की छड़ों में ऑक्सीजन की मात्रा 200-450ppm की सीमा में होती है
ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़: अप-कास्टिंग विधि से उत्पादित तांबे की छड़ में ऑक्सीजन की मात्रा 20ppm से कम होती है
हालांकि इसे ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़ कहा जाता है, लेकिन वास्तव में इसमें ऑक्सीजन की बहुत कम मात्रा और कुछ अशुद्धियाँ होती हैं। मानक के अनुसार, ऑक्सीजन की मात्रा 0.003% से अधिक नहीं होती है, अशुद्धता की मात्रा 0.05% से अधिक नहीं होती है, और तांबे की शुद्धता 99.95% से अधिक होती है।
ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़ और कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ के बीच अंतर
1
श्रेणी
निम्न-ऑक्सीजन तांबे की छड़: निम्न-ऑक्सीजन तांबे की छड़ के ग्रेड हैं: T1, T2, T3; अवस्था: हॉट-रोल्ड (M20)।
टी1: कच्चे माल के रूप में उच्च शुद्धता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे से निर्मित कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ (तांबे की मात्रा 99.9975% से अधिक)
टी2: कच्चे माल के रूप में 1# इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे से निर्मित कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ (तांबे की मात्रा 99.95% से अधिक)
टी3: कच्चे माल के रूप में 2# इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे से निर्मित कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ (तांबे की मात्रा 99.90% से अधिक)
(चित्र: उच्च शुद्धता वाला इलेक्ट्रोलाइटिक तांबा)
ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़: ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ के दो ग्रेड हैं, TU1 और TU2।
TU1: ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ कच्चे माल के रूप में उच्च शुद्धता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे से निर्मित है, तांबे की शुद्धता 99.99% तक पहुंचती है, ऑक्सीजन सामग्री 0.001% से अधिक नहीं है।
TU2: 1# इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे के साथ उत्पादित ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़, तांबे की शुद्धता 99.95% तक पहुंच जाती है, ऑक्सीजन सामग्री 0.002% से अधिक नहीं होती है।
2
उत्पादन प्रक्रिया
कम ऑक्सीजन वाले तांबे की छड़ की उत्पादन प्रक्रिया यह है कि ऊर्ध्वाधर भट्ठी में धातु पिघलने के बाद, तांबे का तरल इन्सुलेशन भट्ठी, ढलान और टुंडिश से गुजरता है, और डालने वाले पाइप से बंद मोल्ड गुहा में प्रवेश करता है, और एक कास्ट बिलेट बनाने के लिए एक बड़ी शीतलन तीव्रता के साथ ठंडा होता है, और फिर कई रोलिंग किया जाता है।
ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ की उत्पादन प्रक्रिया यह है कि धातु को प्रेरण भट्टी में पिघलाने के बाद, इसे लगातार ग्रेफाइट मोल्ड के माध्यम से डाला जाता है, और फिर ठंडा लुढ़काया या ठंडा संसाधित किया जाता है।
(चित्र: ऊपर की ओर प्रक्रिया)
3
संगठन संरचना
कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ चूंकि कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ को गर्म करके रोल किया गया है, इसलिए इसका संगठन गर्म प्रसंस्करण संगठन से संबंधित है। मूल कास्टिंग संगठन टूट गया है, और 8 मिमी की छड़ में पुनः क्रिस्टलीकरण दिखाई दिया है। संगठनात्मक दृष्टिकोण से, कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ में ऑक्सीजन तांबे के ऑक्साइड के रूप में अनाज की सीमा के पास मौजूद है।
ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ें मोटे अनाज और अनाज के आकार के साथ ढली हुई संरचनाएं होती हैं जो कई मिलीमीटर तक भी पहुंच सकती हैं, इसलिए कुछ अनाज सीमाएं होती हैं। ऑक्सीजन-मुक्त तांबे के लिए सफल एनीलिंग आवश्यकताएं हैं: पहली एनीलिंग जब छड़ खींची जाती है लेकिन अभी तक संरचना रेखा नहीं डाली गई है, तो उसी स्थिति में कम ऑक्सीजन वाले तांबे की तुलना में 10-15% अधिक होनी चाहिए।
4
ऑक्सीजन सामग्री
कम ऑक्सीजन वाली तांबे की छड़ों में ऑक्सीजन की मात्रा आम तौर पर 200 (175)-400 (450) पीपीएम होती है, इसलिए ऑक्सीजन तांबे की तरल अवस्था में अवशोषित होती है। अच्छी तांबे की छड़ों में ऑक्सीजन की मात्रा आम तौर पर लगभग 250 पीपीएम पर नियंत्रित होती है।
ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़ों की ऑक्सीजन सामग्री 10-20 पीपीएम से कम है, लेकिन कई तांबे की छड़ निर्माता केवल 50 पीपीएम से नीचे ही प्राप्त कर सकते हैं। तांबे को लंबे समय तक तरल अवस्था में रखने के बाद, ऑक्सीजन को पुनः प्राप्त किया जाता है और हटा दिया जाता है। आमतौर पर, इस छड़ की ऑक्सीजन सामग्री 10-50 पीपीएम से कम होती है, और यहां तक कि 1-2 पीपीएम जितनी कम भी हो सकती है। कम ऑक्सीजन सामग्री के कारण, संरचना एक समान एकल-चरण संरचना है, जो कठोरता के लिए अनुकूल है।
हालांकि, अगर ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़ में ऑक्सीजन की मात्रा मानक से अधिक हो जाती है, तो तांबे की छड़ भंगुर हो जाएगी, बढ़ाव कम हो जाएगा, फैला हुआ पैटर्न का अंत गहरा लाल दिखाई देगा, और क्रिस्टल संरचना ढीली हो जाएगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऑक्सीजन तांबे के साथ कप्रस ऑक्साइड भंगुर चरण उत्पन्न कर सकता है, जिससे कॉपर-कप्रस ऑक्साइड यूटेक्टिक बनता है, जो एक नेटवर्क संरचना में सीमा पर वितरित होता है।
इस भंगुर चरण में उच्च कठोरता होती है और ठंडे विरूपण के दौरान तांबे के शरीर से अलग हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप तांबे की छड़ के यांत्रिक गुणों में कमी आएगी और बाद की प्रक्रिया में आसानी से फ्रैक्चर हो जाएगा। उच्च ऑक्सीजन सामग्री ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ की चालकता में भी कमी ला सकती है। इसलिए, ऊपर की ओर निरंतर कास्टिंग प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
5
अशुद्धता सामग्री
उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, निरंतर ढलाई और रोलिंग प्रक्रिया को इन्सुलेशन भट्ठी, ढलान और टंडिश के माध्यम से तांबे के तरल को स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है, जो दुर्दम्य सामग्रियों के छीलने का कारण बनने के लिए अपेक्षाकृत आसान है। रोलिंग प्रक्रिया के दौरान, इसे रोलर से गुजरने की आवश्यकता होती है, जिससे लोहा गिर जाता है, जो बाहरी समावेशन लाएगा। प्रक्रिया में ऑक्साइड के रोलिंग से कम ऑक्सीजन वाली छड़ों के तार खींचने पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है।
ऊपर की ओर निरंतर ढलाई विधि की उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत कम है। तांबे के तरल को संयुक्त भट्टी में डूबे हुए प्रवाह द्वारा पूरा किया जाता है, जिसका दुर्दम्य सामग्री पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। क्रिस्टलीकरण ग्रेफाइट मोल्ड में किया जाता है, इसलिए प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले प्रदूषण स्रोत कम होते हैं और अशुद्धियों के प्रवेश के कम अवसर होते हैं।
(चित्र: पिघलने वाली भट्टी)
6
ड्राइंग प्रदर्शन
तांबे की छड़ का ड्राइंग प्रदर्शन कई कारकों से संबंधित है, जैसे कि अशुद्धता सामग्री, ऑक्सीजन सामग्री और वितरण, प्रक्रिया नियंत्रण, आदि। ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ की कोमलता, पलटाव कोण और घुमावदार प्रदर्शन कम ऑक्सीजन वाले तांबे की छड़ की तुलना में बेहतर है।
Generally, when drawing copper wires with a diameter of >1 मिमी, कम ऑक्सीजन वाले तांबे की छड़ के फायदे अधिक स्पष्ट हैं, और ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ें व्यास के साथ तांबे के तारों को खींचते समय अधिक बेहतर होती हैं<0.5mm.
कम ऑक्सीजन वाली छड़ें खींचते समय, 0.5 मिमी से नीचे के तंतु खींचना मुश्किल होता है। हालाँकि, कम तापमान वाले सुपरकंडक्टिंग तारों में कम तापमान वाले ऑक्सीजन-मुक्त तांबे के तंतुओं के बीच की दूरी 0.001 मिमी तक पहुँच सकती है।
7
सतही गुणवत्ता
विद्युत चुम्बकीय तारों जैसे उत्पादों के उत्पादन की प्रक्रिया में, तांबे की छड़ की सतह की गुणवत्ता के लिए भी आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है। खींचने के बाद तांबे के तार की सतह को गड़गड़ाहट से मुक्त, कम तांबे के पाउडर और कोई तेल के दाग नहीं होना चाहिए, और सतह पर तांबे के पाउडर की गुणवत्ता को मरोड़ परीक्षण द्वारा मापा जाता है और इसकी गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए मरोड़ के बाद तांबे की छड़ की वसूली देखी जाती है।
निरंतर कास्टिंग और रोलिंग प्रक्रिया के दौरान, कास्टिंग से लेकर रोलिंग से पहले तक, तापमान अधिक होता है और यह पूरी तरह से हवा के संपर्क में रहता है, जिससे पिंड की सतह पर एक मोटी ऑक्साइड परत बन जाती है। रोलिंग प्रक्रिया के दौरान, जैसे-जैसे रोलर्स घूमते हैं, ऑक्साइड कण तांबे के तार की सतह में लुढ़क जाते हैं।
चूंकि क्यूप्रस ऑक्साइड एक उच्च गलनांक वाला भंगुर यौगिक है, इसलिए अधिक गहराई तक लुढ़काए गए क्यूप्रस ऑक्साइड के लिए, जब पट्टी के आकार के समुच्चय को सांचे द्वारा खींचा जाता है, तो तांबे की छड़ की बाहरी सतह पर गड़गड़ाहट उत्पन्न हो जाती है, जिससे बाद में पेंटिंग करने में परेशानी होती है।
ऊपरी निरंतर ढलाई प्रक्रिया द्वारा निर्मित ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ ढलाई और ठंडा करने के दौरान ऑक्सीजन से पूरी तरह से अलग हो जाती है, और बाद में कोई गर्म रोलिंग प्रक्रिया नहीं होती है। तांबे की छड़ की सतह में कोई ऑक्साइड नहीं लुढ़का है, गुणवत्ता बेहतर है, और खींचने के बाद कम तांबे का पाउडर है। इसलिए, जब एक ही समय में दो उत्पादों का सामना करना पड़ता है, तो ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ आम तौर पर उज्जवल होती है।
8
अनुप्रयोग
निम्न-ऑक्सीजन तांबे की छड़ें और ऑक्सीजन-रहित तांबे की छड़ें दोनों का उपयोग निम्नलिखित क्षेत्रों में किया जाता है: तार और केबल, इनेमल तार, फ्लैट तार और तांबे की छड़ें।
ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ें इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे के साथ बनाई जाती हैं, और उनकी प्रतिरोधकता और प्रसंस्करण प्रदर्शन कम ऑक्सीजन वाले तांबे की छड़ों की तुलना में बेहतर होते हैं। ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ें आम तौर पर उच्च आवश्यकताओं वाली विद्युत सामग्री का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाती हैं। उदाहरण के लिए, तामचीनी तार बनाते समय, ऑक्सीजन-मुक्त तांबे की छड़ों का प्रतिरोध कम होता है, और जब मोटरों में उपयोग किया जाता है, तो वे निश्चित रूप से हीटिंग के मामले में कम ऑक्सीजन वाले तांबे की छड़ों से बेहतर होते हैं।
इसलिए, कम ऑक्सीजन वाली छड़ें मूल रूप से बड़े विनिर्देशों और कम प्रतिरोध आवश्यकताओं वाले विद्युत उत्पादों के लिए उपयोग की जाती हैं, जबकि ऑक्सीजन रहित छड़ें छोटे विनिर्देशों और उच्च प्रतिरोध आवश्यकताओं के लिए उपयोग की जाती हैं। इसके विपरीत, स्पीकर केबल आमतौर पर ऑक्सीजन रहित छड़ें पसंद करते हैं, जो इस तथ्य से संबंधित है कि ऑक्सीजन रहित छड़ें एकल क्रिस्टल तांबे हैं और कम ऑक्सीजन वाली छड़ें पॉलीक्रिस्टलाइन तांबे हैं।
9
कीमत
चूंकि ऑक्सीजन रहित तांबे की छड़ों के इतने सारे फायदे हैं, इसलिए इसकी कीमत बहुत अधिक होनी चाहिए, है न? इसका उत्तर निश्चित रूप से नहीं है।
वर्तमान में, चीन में ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली मुख्य विधि अप-ड्राइंग विधि है। इस मुख्यधारा की प्रक्रिया में ही छोटी प्रक्रिया प्रवाह, उच्च उपज दर, कम लागत और कम निवेश के फायदे हैं, इसलिए ऑक्सीजन मुक्त तांबे की छड़ की कीमत साधारण तांबे की छड़ से ज्यादा नहीं है;
ऑक्सीजन मुक्त तांबा उत्पादन प्रक्रिया में लगभग 20 वर्षों का विकास हुआ है, और संचालन विधियों और प्रक्रियाओं में कई सुधार हुए हैं, जैसे कि अप-ड्राइंग उत्पादन प्रक्रिया में एक शोधन प्रक्रिया को जोड़ना, और उत्पादन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट तांबे के तार को पिघलाने के लिए अप-ड्राइंग पावर फ्रीक्वेंसी भट्टी का उपयोग करना, अतिरिक्त प्रसंस्करण शुल्क और परिवहन शुल्क को समाप्त करना।
