利用紫銅廢料研發(fā)設(shè)計(jì)光亮銅棒時(shí)，精煉階段需要實(shí)施氧化還原操作。氧化階段，通過吹氧管向銅液中吹入高壓氧氣，氧氣可以與原料中的雜質(zhì)元素產(chǎn)生反應(yīng)，生成的氧化物可以通過煙氣或造渣排出，氧化操作可以去除部分雜質(zhì)；還原階段，將天然氣吹入銅液中，此中甲烷可以與高溫銅液中的氧化銅反應(yīng)，將氧化銅還原成單質(zhì)銅。

當(dāng)前工業(yè)上經(jīng)常用的吹氧管為低壓流體輸送用焊接鋼管，材質(zhì)為Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼，規(guī)格為DN25*3.25*6000mm。吹氧管總長(zhǎng)6m，壁厚3.25mm，深入熔銅約2m長(zhǎng)，會(huì)有著一定角度彎曲，并涂抹上一層20mm厚的耐火泥。使用的時(shí)候，吹氧管的一端連接氣體軟管，另一端插入銅液。

現(xiàn)在使用的吹氧管稍微有缺點(diǎn):

1.在氧化和還原操作流程中，需要一直移動(dòng)吹氧管，以調(diào)整氣體插入銅液的地址、深度和角度。吹氧管會(huì)無限抖動(dòng)，耐火泥偶爾脫落，帶入銅液，凝固時(shí)形成夾渣。夾渣欠缺會(huì)引發(fā)銅棒在后續(xù)工藝?yán)z流程中斷裂。

2.因銅液的溫度在1100-1250℃較高，在吹氧管的使用進(jìn)程中，一點(diǎn)鋼材會(huì)熔化，特別是耐火泥脫落后，會(huì)引發(fā)銅液中的鐵含有量超標(biāo)，直接影響整個(gè)爐的產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.氣體僅能從吹氧管的單一方向排出，不可能確保整個(gè)爐內(nèi)的銅液與氧氣或天然氣均勻接觸。在實(shí)際操作中，吹氧管的插入深度和角度需要手動(dòng)調(diào)整。

4.當(dāng)氣體深入銅液里面，從單一方向排出時(shí)，都會(huì)有大量氣泡翻滾，造成銅液飛濺，在同一時(shí)間銅液表面的浮渣會(huì)卷入銅液中，破壞熔體質(zhì)量。

5.耐火泥的流失、吹氧管的快速氧化和部分熔化會(huì)引起吹氧管的大量消耗。

6.每根吹氧管在使用前全都需要彎曲并用耐火泥包裹，在氧化還原操作進(jìn)程中需要一直調(diào)整吹氧管的深度和角度，時(shí)常更換吹氧管，會(huì)普遍增長(zhǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，導(dǎo)致研發(fā)生產(chǎn)功率等級(jí)低。

為了非標(biāo)加工，彎曲段和直管段一體成型，球頭段與直管段焊接。為了節(jié)儉成本，輸入管采用Q235鋼。為了確保特別好密封性能，避免氣體泄漏，輸入管通過螺紋與彎曲段可拆卸連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法具備如下優(yōu)點(diǎn):

1.輸入管和輸出管的可拆卸分體結(jié)構(gòu)取代了原來的一體結(jié)構(gòu)。當(dāng)吹氧管需要更換時(shí)，只可更換插入銅液的輸出段，沒有必要更換整個(gè)吹氧管，環(huán)比減少了制作成本。

2.輸出管的末端設(shè)置有球頭段，利用球頭段上均勻設(shè)置的排氣孔將空氣從銅液中向基本上每個(gè)方向均勻吹出，使氣體均勻分散在銅液中，不只確保了氧化還原操作的均勻性，環(huán)比了人工調(diào)節(jié)吹氧管插入深度和角度的操作量，除此另外不會(huì)導(dǎo)致大氣泡，避免了銅液的飛濺和操作進(jìn)程中浮渣的卷入。

3.輸出管由鈦合金制成。與Q235鋼相比，鈦合金材料具備著更高的熔點(diǎn)和強(qiáng)度，比較好的耐腐蝕性、耐熱性和抗氧化性。從此，輸出管直接可以在銅液中穩(wěn)定使用，很難緣于銅液溫度高而氧化熔化過快。既不可能破壞熔體的化學(xué)成分，又可以延長(zhǎng)吹氧管的使用年限，環(huán)比減少吹氧管的消耗，降低更換次數(shù)。

4.當(dāng)輸出管插入銅液中使用的時(shí)候，沒有必要事先在外層包裹耐火泥，避免了耐火泥掉落造成的產(chǎn)品夾渣弊端。