แท่งทองแดง, เป็นวัสดุโลหะที่สำคัญ, มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมไฟฟ้า, วิศวกรรมการก่อสร้าง, การผลิตรถยนต์, การผลิตเครื่องจักร, อุตสาหกรรมเคมีและสาขาอื่น ๆ. วิธีทำแท่งทองแดงส่วนใหญ่จะรวมถึงการถลุงทองแดง, การกลั่นทองแดงและการหล่อทองแดง.
1. การถลุงทองแดง
การเลือกและการเตรียมแร่
- แร่ที่มีทองแดงถูกขุดจากเหมืองและแปรรูปเพื่อแยกแร่ที่มีปริมาณทองแดงสูงกว่า.
- แร่จะถูกบดเป็นอนุภาคขนาดเล็กเพื่อการลอยและการถลุงในภายหลัง.
การลอยตัวและการถลุง
- แร่ที่บดแล้วจะถูกเทลงในถังที่ลอยอยู่ในน้ำพร้อมกับสารฟอง, และแร่ธาตุที่มีประโยชน์ (แร่ธาตุทองแดงเป็นหลัก) จะถูกแยกออกจากแร่คงคา (เช่นควอตซ์, ซิลิเกต, ฯลฯ) โดยการลอยตัวของฟองอากาศ.
- ความเข้มข้นที่ประกอบด้วยทองแดงที่ได้จากการลอยอยู่ในน้ำจะถูกส่งไปยังเตาถลุงเพื่อการถลุงที่อุณหภูมิสูง. ในระหว่างกระบวนการถล่ม, แร่ทองแดงจะถูกรีดิวซ์เป็นโลหะทองแดงและแยกออกจากโลหะเจือปนและแร่ gangue อื่น ๆ.
2. การกลั่นทองแดง
การกำจัดสิ่งเจือปนและการทำให้บริสุทธิ์
- ทองแดงดิบที่ได้จากการถลุงมีปริมาณสิ่งเจือปนสูงและจำเป็นต้องได้รับการขัดเกลา. กระบวนการกลั่นมักจะมีสองวิธี: การกลั่นด้วยไฟฟ้าและการกลั่นด้วยไฟ.
- การกลั่นด้วยไฟฟ้าคือการลดไอออนของทองแดงในทองแดงดิบให้เป็นโลหะทองแดงบนแคโทดโดยส่งกระแสไฟฟ้าในเซลล์อิเล็กโทรไลต์, ในขณะที่สิ่งเจือปนยังคงอยู่ในโคลนแอโนดหรืออิเล็กโทรไลต์.
- การกลั่นด้วยไฟคือการออกซิไดซ์สิ่งสกปรกโดยการเติมสารออกซิแดนท์ (เช่นออกซิเจน, อากาศ, ฯลฯ), และแยกสิ่งเจือปนออกจากของเหลวทองแดงผ่านขั้นตอนต่างๆ เช่น การเป่าและการกลั่น.
การปรับองค์ประกอบ
- ตามความต้องการ, สามารถเติมธาตุโลหะผสมหรือโลหะเติมอื่น ๆ ในปริมาณที่เหมาะสมในระหว่างกระบวนการกลั่นเพื่อปรับองค์ประกอบและคุณสมบัติของแท่งทองแดง.
3. การหล่อทองแดง
การเตรียมการหล่อ
- ของเหลวทองแดงที่ผ่านการกลั่นแล้วจะต้องทำให้เย็นลงในอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการหล่อ.
- เตรียมแม่พิมพ์หล่อ, ควรกำหนดรูปร่างและขนาดของแม่พิมพ์ตามข้อกำหนดข้อกำหนดของแท่งทองแดง.
การหล่อและการระบายความร้อน
- เทของเหลวทองแดงที่กลั่นแล้วลงในแบบหล่อแล้วรอให้ของเหลวทองแดงเย็นและแข็งตัว.
- ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น, จำเป็นต้องควบคุมอัตราการทำความเย็นและการไล่ระดับอุณหภูมิเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวหรือโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอภายในแท่งทองแดง.
การรื้อถอนและการประมวลผลในภายหลัง
- หลังจากที่แท่งทองแดงเย็นสนิทแล้ว, มันถูกเอาออกจากแม่พิมพ์.
- การบำบัดพื้นผิวและการทำความสะอาดแท่งทองแดงจะดำเนินการเพื่อขจัดสิ่งสกปรก เช่น ออกไซด์และคราบน้ำมันบนพื้นผิว.
- การตัด, การบดและการประมวลผลอื่น ๆ ในภายหลังจะดำเนินการตามความจำเป็น.
4. ข้อควรระวัง
- ตลอดกระบวนการผลิตทั้งหมด, พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิการถลุง, อัตราส่วนบรรยากาศและสารเติมแต่งจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบและคุณภาพของแท่งทองแดงตรงตามข้อกำหนด.
- ในการผลิตอุตสาหกรรมสมัยใหม่, อุปกรณ์ถลุงอัตโนมัติและเทคโนโลยีการควบคุมขั้นสูงมักใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์.
5. ฟิลด์แอปพลิเคชัน
- อุตสาหกรรมไฟฟ้า
แท่งทองแดงมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี, ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการในการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าและผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น สายไฟ, สายเคเบิล, มอเตอร์, หม้อแปลงไฟฟ้า, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ฯลฯ, และสามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติ. - วิศวกรรมก่อสร้าง
ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง, แท่งทองแดงใช้ในการผลิตท่อ, หลังคา, คอลัมน์และส่วนประกอบอื่นๆ. ความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงทำให้สามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ, จึงมีอายุการใช้งานยาวนานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง. นอกจากนี้, แท่งทองแดงยังสามารถใช้ทำวัสดุตกแต่งทองแดงได้, เช่นแผ่นทองแดงและแถบ, เพื่อการตกแต่งสถาปัตยกรรม, โล่ประกาศเกียรติคุณ, ฯลฯ, เพื่อเพิ่มความสวยงามและความทนทานให้กับอาคาร. - การผลิตรถยนต์
ในด้านการผลิตรถยนต์, แท่งทองแดงใช้ในการผลิตส่วนประกอบต่างๆ เช่น เครื่องยนต์, ระบบส่งกำลัง, และระบบเบรก. ความต้านทานการสึกหรอและการนำความร้อนของทองแดงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของส่วนประกอบและรับประกันการทำงานปกติของรถยนต์. - การผลิตเครื่องจักร
ในด้านการผลิตเครื่องจักร, แท่งทองแดงใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล เช่น ตลับลูกปืน, เกียร์, และตัวเชื่อมต่อ. ทองแดงมีความแข็งและความแข็งแรงสูง, ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของวัสดุของอุปกรณ์เครื่องจักรกลและรับประกันการทำงานปกติของอุปกรณ์เครื่องจักรกล. - อุตสาหกรรมเคมี
แท่งทองแดงยังใช้ในการผลิตอุปกรณ์และภาชนะเคมีอีกด้วย, เช่น เครื่องปฏิกรณ์, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, และท่อต่างๆ. ความต้านทานการกัดกร่อนและการนำความร้อนของทองแดงทำให้ทองแดงเป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับอุปกรณ์เคมีที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและเป็นด่าง.
การทำแท่งทองแดงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและละเอียดอ่อนซึ่งต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์และเงื่อนไขอย่างเข้มงวดในแต่ละจุดเชื่อมต่อเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย.
