Ein Überblick von einem Hersteller der Kabelindustrie

Heute werden wirKupfer, das am weitesten verbreitete Kernmaterial in der Draht- und Kabelindustrie.

I. Grundlagen des Kupfers

Bereits in prähistorischen Zeiten wurden in offener Grube Kupfervorkommen abgebaut, um Waffen, Werkzeuge und Gefäße herzustellen.Der Einsatz von Kupfer hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf den Fortschritt der frühen menschlichen Zivilisation.

Kupfer kommt natürlich in der Erdkruste und in den Ozeanen vor.0.01%, während in einigen Kupfererzlagerstätten Konzentrationen bis zu3,5%In der Natur kommt Kupfer meist in Verbindungsgestalt als Kupfererz vor. Diese Erze werden mit anderen Mineralien aggregiert, dann abgebaut und inKupferkonzentratemit hohem Kupfergehalt.

1. Eigenschaften

Kupfer besitzt ausgezeichnete physikalische und chemische Eigenschaften, darunter hohe elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Duktilität.

Reines Kupfer ist in der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit nur nach Silber an zweiter Stelle. Es kann in extrem feine Drähte gezogen oder in dünne Folien gerollt werden.rosa-rot, bildet aber eine rötlich-violette Oxidfolie an seiner Oberfläche, daher wird es allgemein alsrotes Kupfer(purpurfarbenes Kupfer)

Neben reinem Kupfer kann Kupfer mit Zinn, Zink oder Nickel legiert werden, um Legierungen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erzeugen:

Die Legierung erhöht im Vergleich zu reinem Kupfer die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erheblich.

2. Anwendungen

Kupfer wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften in vielen Branchen, darunter Elektrotechnik, Maschinenbau, Transport und Bauwesen, weit verbreitet.

• Elektrotechnik und Elektronik (≈ 50% der industriellen Nachfrage):- Ich weiß.

  Herstellung von Stromkabeln, Kommunikationskabeln, Motoren, Generatoren, Rotoren, elektronischen Instrumenten und Zählern.und PCBZum Beispiel werden Chrom-Zirkonium-Kupferlegierungen aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit und Wärmebeständigkeit für Transistorleitungen verwendet.Die Einführung von Kupfer anstelle von Aluminium in Siliziumchips durch IBM markierte einen großen Durchbruch in der Halbleitermetallisierung.

• Bauwesen:- Ich weiß.

  In den USA, Japan und Westeuropa ist der Elektro-Sektor seit Mitte der 1980er Jahre der größte Verbraucher von raffiniertem Kupfer.Der Auslandskonsum verlagert sich deutlich in Richtung GebäudedienstleistungenNach Angaben der Copper Development Association (CDA) blieb der Bau 1997 der größte Endverbrauchsmarkt für Kupferprodukte in den USA.Die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer macht es ideal für WasserleitungenIn den Vereinigten Staaten verbraucht der Baugewerbe den größten Teil des Kupferverbrauchs.

• Neue Felder:- Ich weiß.

  Mit dem technologischen Fortschritt erstrecken sich Kupferanwendungen heute auf Medizin, Biologie, Supraleitung und Umweltschutz.Polyurethanschaum, der Kupfer oder Kupferoxid enthält, verringert die Freisetzung giftiger Wasserstoffcyanid (HCN) bei der Verbrennung drastischZahlreiche Studien bestätigen, dass Kupfer mit seinen bakterienbekämpfenden Eigenschaften dazu beiträgt, die Ausbreitung von Bakterien, die eine Lungenentzündung verursachen, zu reduzieren, das Wachstum von Bakterien zu hemmen und das Trinkwasser sauber zu halten.die Aussichten für Kupferrohrleitung im Inlandsbau sind weiterhin sehr vielversprechend.

II. Globale Kupferreserven

Nach Angaben des U.S. Bureau of Mines (1995) lagen die weltweiten Kupferreserven bei310 Millionen Tonnen, mit einer Reservebasis von590 Millionen TonnenChile und die Vereinigten Staaten verfügen über die größten Reserven.230,7%und150,3%In den meisten Ländern der Welt gibt es eine Reihe von Ländern, die in der Lage sind, ihre Reserven zu nutzen.

Es gibt neun große industrielle Kupfervorkommen:

1. Porphyr

2. Sandstein/Schiefer

3. Cu-Ni-Sulfid

4. Pyrit-Typ

5. Typ Cu-U-Au

6. Einheimisches Kupfer

7. Venenart

8. Kohlenwasserstoff

9. Skarn-Typ

Die ersten vier Typen dominieren, sie stellen96%Der Anteil der weltweiten Reserven an Porphyr und Sandstein-/Schiefervorkommen beträgt55%und29%In den meisten Fällen sind die60 riesige Kupferminen(je > 5 Mio. t Cu) weltweit vorhanden sind, darunter 38 Porphyr- und 15 Schieferarten, die zusammen88%von riesigen Lagerstätten.

China verfügt über relativ begrenzte Ressourcen an ausgewinnbarem Kupferkonzentrat.

• Kupferbergwerk Dexing (Jiangxi)

• Kupferbergwerk Yulong (Tibet)

• Ashele Kupfermine (Xinjiang)

III. Kupferschmelzverfahren

Die aus der Erde abgebauten Kupfererze konzentrieren sich aufKupferkonzentrateoder hochwertige Erze, bevor sie zu raffiniertem Kupfer und nachgelagerten Erzeugnissen geschmolzen werden.

Weltweit dominieren zwei primäre Schmelzmethoden:

1. Pyrometallurgie (Feuerraffination)

• ProdukteKupfer aus Kathoden(elektrolytisches Kupfer) durch Schmelzen und elektrolytische Raffination.

• Geeignet für hochgradige Sulfiderz.

• Kupferschrott ist ein weiterer wichtiger Rohstoff, der in folgende Kategorien eingestuft wird:

  • Altes Schrott:Aus veralteter Ausrüstung, Gebäuden, unterirdischen Pipelines.

  • Neues Schrott:Aus Verarbeitungsabfällen (~ 50% der Kupfererzeugung).

• Einstufung des Schrottes:

  • mit einer Dicke von nicht mehr als 50 mm:> 90% Reinheit

  • Messing/Drahtschrott:enthält Kupfermaterialien (Motoren, PCB)

  • mit einer Breite von nicht mehr als 15 mmHergestellt aus Schrott und ähnlichen Stoffen

2. Wassermetallurgie (SX-EW)

• Geeignet für niedrig oxidierte Erze.

• ProdukteElektrowasser aus Kupfer(Kathodenkupfer durch Lösungsmittelextraktion)

3. Vergleich der Pyro- und Hydrometallurgie

Die Hydrometallurgie bietet erhebliche Kostenvorteile, ist jedoch anwendungsbeschränkt.Die technologische Verbesserung seit den 1990er Jahren hat eine breitere Einführung in den USA ermöglicht.Diese Erweiterung erhöhte die weltweite Kupferversorgung und trug zu einem Preisrückgang von einem Höchststand von2,600/t- Ich weiß.- Ich weiß.toEinRnSiend- Ich weiß.- Ich weiß.1,600/tEnde des Jahres 1998.

Die durchschnittlichen Produktionskosten waren Ende der 90er Jahre1,400 ¢1,600/tDie niedrigsten registrierten hydrometallurgischen Kosten waren20 ¢/lb(450/t),wIcht- Ich weiß.vErEingEbEIch...ow- Ich weiß.- Ich weiß.50 ¢/Ich...b- Ich weiß.- Ich weiß.(1Bei der Verarbeitung von Sulfiderz, hochgradigen Erzen oder bei Betrieb in kalten Klimazonen steigen die Kosten über 50 ¢/lb.

Entwicklung der hydrometallurgischen Industrie in China

Seit den 1970er Jahren forscht China an der Kupfergewinnung aus niedriggradigen Erzen. Die erste hydrometallurgische Anlage (120 t/Jahr) wurde 1983 gebaut.Hunderte auf zweiBei der Verringerung der Produktionskosten für Kupfer in China (~18,5 Mio. t/Jahr) sind die Produktionskosten für Kupfer im Inland (~18,5 Mio. t/Jahr) gering, während die Produktionskosten für Kupfer in China (~18,5 Mio. t/Jahr) gering sind.500/t) weit über dem Weltdurchschnitt liegen (~$ 1In den letzten Jahren hat sich die Zahl derNeunter FünfjahresplanIm Jahr 2000 wurde die Hydrometallurgie als nationale Priorität ausgewiesen, und Demonstrationsanlagen wurden in den Bergwerken Dexing, Yulong und Tonglüshan errichtet.Die hydrometallurgische Kapazität Chinas wird voraussichtlich50,000 t/Jahr.

Weltweit stieg der Anteil des hydrometallurgisch raffinierten Kupfers von20,5%(1980) bis10%(1994) und18%1997 mit Prognosen, die auf einen eventuellen Anteil von25­35%.

IV. Unterschiede zwischen sauerstofffreier und sauerstoffarmer Kupferstange

1. Sauerstoffabsorption/Desorption und Existenzzustand

• Katodenkupfer enthält typischerweise10 ∼ 50 ppm SauerstoffDie Löslichkeit von Feststoffen bei Raumtemperatur beträgt ~ 2 ppm.

• mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoff von mehr als 10 GHTSauerstoff von 200-400 ppm (manchmal bis zu 450 ppm), absorbiert im flüssigen Zustand.

• mit einer Breite von nicht mehr als 50 mm,Normalerweise < 10 ‰ 50 ppm Sauerstoff, manchmal sogar1 ‰ 2 ppm.

Der Sauerstoff fällt alsCu2Obei Korngrenzen im sauerstoffarmen Kupfer, was sich negativ auf die Zähigkeit auswirkt. Sauerstofffreies Kupfer weist eine homogene Einphasenstruktur mit weniger Einschlüssen und nahezu keinen Poren auf,Die Porosität ist bei sauerstoffarmen Stäben üblich..

2. Mikrostruktur: Warmgewalzt oder gegossen

• Sauerstoffarme Stange: Warmgewalzte → rekrystallisierte Struktur (8 mm), zerbrochene gegossenen Dendriten.

• Sauerstofffreie Stange: Grob gegossene Körner, manchmal mehrere mm groß → kleinere Körngrenzfläche → erforderthöhere Glühtemperaturen.

Für eine erfolgreiche Glühung muss die erste Glühmasse nach dem Ziehen10~15% höherNachträgliches Ziehen erfordert eine ausreichende Glühfläche, um die Weichheit des Endprodukts sicherzustellen.

3- Einschlüsse, Sauerstoffvariabilität, Oberflächenoxide und Rollfehler

Sauerstofffreies Kupfer zeigt im Allgemeinen:

• Weniger Einschlüsse

• Stabiler Sauerstoffgehalt

• Keine Warmwalzfehler

• Oberflächen-Oxidfolien so dünn wie≤ 15 Å

Im Gegensatz dazu können Sauerstoffarme Stäbe unterhalb der Oberfläche von Oxiden leiden, die sich während des Gießens und Walzens bilden und zu Drahtbruch führen.Schälenoder sogarmit doppeltem SchälenDie Stange.

4. Zähigkeit

Beide Stäbe können gezogen werden0.015 mm, aber der Abstand zwischen den Fasern von ultrafeinen supraleitenden Drähten kann0.001 mm, wo sauerstofffreies Kupfer hervorragend ist.

5. Wirtschaftliche Erwägungen

Für den Durchmesser von Drähten benötigt das sauerstofffreie Kupfer hochwertigere Rohstoffe.> 1 mmBei Feindraht hat der sauerstofffreie Rohr den Vorteil.

6. Unterschiede bei der Verarbeitung

Die Weichheit des Drahtes hängt von der Zusammensetzung, der Herstellung der Stange, der Zeichnung und den Glühparametern ab.Beide Typen sind allgemein “weicher”.

V. Identifizierung von Kupfermaterialien für Kabel

Der Kabelmarkt steht vor der Herausforderung, echtes Kupfer von gefälschten Produkten zu unterscheiden.Kupferplattiertes Aluminium (CCA)undmit einer Breite von nicht mehr als 20 mm,, die in den letzten Jahren aufgetaucht sind.

Preisvergleich (ca.):

• mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen von mehr als 0,5%¥50.000/t- Ich weiß.

• CCA:¥ 25 000/t- Ich weiß.

  (Spezifisches Gewicht: Cu = 8.9, Al = 2,7)

Fünf Erkennungsmethoden

1. Sichtprüfung

Echte Kupferkernen erscheinenlila-rotDie falschen Kerne sehen dunkelviolett, gelblich oder weißlich aus, mit schlechter mechanischer Festigkeit. Das Reiben des freiliegenden Kernes auf weißes Papier kann bei Anwesenheit von Verunreinigungen schwarze Flecken hinterlassen.

2. Querschnittsprüfung

CCA und CCAM sind in der Regel verknüpfte feine Drähte.weiße AluminiumkerneUnter einer dünnen Kupferschicht.

3. Flammenprüfung

• CCA/CCAM: Der Leiter schlägt ab, entzündet sich nicht leicht; nach dem Brennen wird er grau/dunkel; spröde und bricht beim Drehen in Segmente.

• Sauerstofffreies Kupfer: bildet geschmolzene Perlen; das Verhalten variiert je nach Drahtdurchmesser (feiner Draht schmilzt, dicker Draht behält seine Form).

4. Kratztest

• Kupfer in Dosen: gelbe Kratzfläche

• Kahlsauerstofffreies Kupfer: rötlich zerkratzt

• CCA / CCAM: Schneeflockenweißes Kratzmuster

• Kupferplattierter Stahl: Magnetische Anziehung bestätigt Stahlkern

5. Instrumententests

Die Fahrer müssen die folgenden Anforderungen erfüllen:Die in Absatz 1 genannten Anforderungen gelten nicht für die Produktion von(Runde Kupferdraht für elektrische Zwecke).Gleichstromwiderstand bei 20 °C.

Prüfstand:Die in Absatz 1 genannte Regelung gilt nicht.(Änderung der IEC 60468:1974)

Grenzwerte der Widerstandsfähigkeit (max.):

• mit einer Breite von mehr als 20 mm,≤ 0,01777 Ω·mm2/m- Ich weiß.

• Weiches rundes Kupferdraht (TR):≤ 0,017241 Ω·mm2/m

Die Messung erfolgt typischerweise mit einer Kelvinbrücke oder einem ähnlichen Präzisionsinstrument, bei dem der Widerstand anhand des Querschnittsbereichs in Widerstand umgewandelt wird.

Die Kommission stellte fest, dass die Einfuhren aus der VR China in die VR China im Bezugszeitraum nicht im Einklang mit den in Erwägungsgrund 24 genannten Maßnahmen standen.