铜杆知识
1）关于氧的吸入和脱去以及它的存在状态
生产铜杆的阴极铜的含氧量一般在10—50ppm，在常温下氧在铜中的固溶度约2ppm。低氧铜杆的含氧量一般在200（175）—400（450）ppm，因此氧的进入是在铜的液态下吸入的，而上引法无氧铜杆则相反，氧在液态铜下保持相当时间后，被还原而脱去，通常这种杆的含氧量都在10—50ppm以下，最低可达1-2ppm，从组织上看，低氧铜中的氧，以氧化铜状态，存在于晶粒边界附近，这对低氧铜杆而言可以说是常见的但对无氧铜杆则很少见。氧化铜以夹杂形式在晶界出现对材料的韧性产生负面影响。而无氧铜中的氧很低，所以这种铜的组织是均匀的单相组织对韧性有利。在无氧铜杆中的多孔性是不常见的，而在低氧铜杆中则是常见的一种缺陷。
2）热轧组织和铸造组织的区别
低氧铜杆由于经过热轧，所以其组织属热加工组织，原来的铸造组织已经破碎，在8mm的杆时已有再结晶的形式出现，而无氧铜杆属铸造组织，晶粒粗大，这是为什么，无氧铜的再结晶温度较高，需要较高退火温度的固有原因。这是因为，再结晶发生在晶粒边界附近，无氧铜杆组织晶粒粗大，晶粒尺寸甚至能达几个毫米，因而晶粒边界少，即使通过拉制变形，但晶粒边界相对低氧铜杆还是较少，所以需要较高的退火功率。对无氧铜成功的退火要求是：由杆经拉制，但尚未铸造组织的线时的第一次退火，其退火功率应比同样情况的低氧铜高10——15%。经继续拉制，在以后阶段的退火功率应留有足够的余量和对低氧铜和无氧铜切实区别执行不同的退火工艺，以保证在制品和成品导线的柔软性。
3）夹杂，氧含量波动，表面氧化物和可能存在的热轧缺陷的差别
无氧铜杆的可拉性在所有线径里与低氧铜杆相比都是优越的，除上述组织原因外，无氧铜杆夹杂少，含氧量稳定，无热轧可能产生的缺陷，杆表氧化物厚度可达≤15A。在连铸连轧生产过程中如果工艺不稳定，对氧监控不严，含氧量不稳定将直接影响杆的性能。如果杆的表面氧化物能在后工序的连续清洗中得以弥补外，但比较麻烦的是有相当多的氧化物存在于“皮下”，对拉线断线影响更直接，故而在拉制微细线，超微细线时，为了减少断线，有时要对铜杆采取不得已的办法——剥皮，甚至二次剥皮的原因所在，目的要除去皮下氧化物。
4）低氧铜杆和无氧铜杆的韧性有差别
两者都可以拉到0.015mm，但在低温超导线中的低温级无氧铜，其细丝间的间距只有0.001mm.
5）从制杆的原材料到制线的经济性有差别。
制造无氧铜杆要求质量较高的原材料。一般，拉制直径>1mm的铜线时，低氧铜杆的优点比较明显，而无氧铜杆显得更为优越的是拉制直径<0.5mm的铜线。6）低氧铜杆的制线工艺与无氧铜杆的有所不同。
低氧铜杆的制线工艺不能照搬到无氧铜杆的制线工艺上来，至少两者的退火工艺是不同的。因为线的柔软性深受材料成份和制杆、制线和退火工艺的影响，不能简单地说低氧铜或无氧铜谁软谁硬。（摘自《金属导体及其应用》）
利用紫杂铜和国产连铸连轧设备生产低氧光亮铜杆
1.1 概述
采用传统热轧法生产黑铜线杆工艺在世界上已有一百多年的历史，进入上个世纪七十年代，世界工业发达国家相继开发了SCR法、properzi法、Contirod法、Secor法、Dip 法、Upcast法等光亮铜杆连铸连轧生产线从而使世界铜线杆的生产发生了重大变革。
所谓传统热轧法就是把电解铜加到阴极反射炉中加热熔化，做铜，铸成船形锭。船形锭每根重80～90kg，然后再经加热炉加热，进入到横列式轧机中轧制，一般横列式轧机有十二或者十四座机架，才能轧成￠8～￠6mm的铜杆，由于此种铜杆表面氧化厉害，所以称黑杆，需经酸洗或者扒皮后再拉丝。
连铸连轧法与传统热轧法生产的铜线杆相比，具有长度长、节省能量，产品质量稳定、性能均一、表面光亮等特点。目前，传统的热轧法已经被连铸连轧所取代。
比较连铸连轧与热轧法，其优缺点是很明显的
：
1）横列式轧机，由电解铜到线杆，消耗燃料油130kg/t，（相当于热能1300Mka/t）电力180kwh/t，合计消耗热能3023Mka/t；
连铸连轧工艺只消耗806 Mka/t；
两种工艺热能相差2217 Mka/t。
2）黑杆导电率比光亮杆低，因为黑杆含氧量高。
3）黑杆圈重小，一般只有80kg左右，而光亮杆一般在3～5 t，因此拉丝时接头少。
黑杆需要酸洗或扒皮，有三废污染，光亮铜线杆不需要酸洗或扒皮，，没有污染。
我国在上个世纪八十年代掀起了连铸连轧引进高潮，最早引进的是哈尔滨电缆厂，1982年签约，83年安装调试，84年投入生产，历时15月。投资费用2400万人民币（其中外汇400万美元）。该生产线为浸渍法（DFP），炉子是美国GE公司的，轧机是日本昭利公司，一年就收回全部投资。
自1984年以后，全国又引进了八条生产线和十几条上引法。
方法主要性能建造地点 SCR法 Contirod法 Proerzi法
云南冶炼厂上海钢材厂北京钢厂常州冶炼厂湘潭冶炼厂芜湖冶炼厂太原钢厂四川电缆厂
铸轮直径(毫米) 1676 模腔长2280 1400
铸机四轮双带二轮
生产能力(吨/时) 6.5 13 8-10 7.0
年生产能力(万吨/年) 3.0 6.5 4.5 3.5
扎机型式三辊(平、立) 二辊（平、立）三辊（互成120℃）
机架数(个) 9 10 9 10
线杆直径(毫米) φ8 φ8 φ8-22 φ8
引进国别和公司美国南方线材公司西德克虏伯公司意大利康梯纽斯公司
投产时间(年) 1988 1990 1987 1987 1988 1987 1987 1986
国内分布 2 3 3
不管是哪种生产方法，他们都要求用1#电解铜作原料（如果是A级铜更好），在竖炉或电炉中熔化，然后铜液在一定温度下进入铸机，强制水冷结晶成坯进入连轧机组轧制成杆，杆经过乳化液冷却绕圈。
1981年10月上海市科委、上海市冶金局给上海冶炼厂下达了反射炉连铸连轧新工艺实验任务，历时8个月，取得了一定的经验数据，但不能代替引进的连铸连轧机组，他也为今天所讲的利用紫杂铜生产光亮铜杆打下了基础。
1.2、用紫杂铜生产光亮铜杆的工艺原理
当时上海冶炼厂是用电解铜作原料，在10吨反射炉中熔化，做铜。该反射炉炉床面积4.16m2，熔池3040×1500mm，熔池最大深度350mm。每炉冶炼时间6小时，还原结束时炉内铜水温度1170℃~1190℃。
现在我们认为该炉设计太小，熔池太浅，铜液的氧含量不宜控制，前面引杆剪坯需要一、二吨，后面二、三吨铜液在炉子放不出，中间只剩四、五吨铜水很难正常生产。当初该阳极炉如设计五十吨左右，也许能实验成功。
在火法精练过程中，要脱除的杂质可分五大类，第一类是在氧化过程中易除去的杂质，第二类是在氧化过程中一般能脱除的杂质，第三类为难于脱除的杂质，第四类是较少脱除的杂质，第五类是不能脱除的杂质。在生产实践中主要杂质是Pb、Sn、Ni、Fe、O、S等。应该说S、Zn属于第一类，Fe属于第二类，pb、Sn是第三类，Ni则是第四类，而O必须在还原中脱除。
实践证明，在氧化造渣过程中，杂质脱除率高达90%，但还有10%左右的锡会给生产带来麻烦。从理论上讲，铜与锡在液态时互溶，精练炉中的锡主要来自锡青铜，镀锡铜废料。在精炼过程中锡被氧化成亚锡和二氧化锡，前者呈碱性，后者呈酸性。
Sn+Cu2O=SnO+2Cu (1)
SnO+Cu2O=SnO2+2Cu (2)
SnO+SiO2=SnSiO3 (3)
酸性SnO2在造酸性渣不易与反应，所以只能靠造碱性渣来除去：
SnO2+Na2CO3=Na2SnO3+CO2 (4)
或者SnO2+CaO=CaSnO3 (5)
铅虽然容易造渣除去，PbO+SiO2=pbSiO3
