CN101342546B - 电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电线电缆加工设备中的连铸连轧机轧出的电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法，即先对轧杆进行冷却过程中将轧杆放置在带滚动轴承的导轮型腔内滚动传送，以降低磨损，减少表面缺陷，提高轧杆质量。然后用三通上切换冷却介质的截止阀，铝轧杆不用油脂润滑，直接进入冷却介质为乳化液冷却；铝合金轧杆则用价格最低的水进行冷却使轧杆在冷却包内以每秒6.0～6.4米速度进行冷却，以提高轧杆时效硬化和细化晶粒，保证轧杆冷却至50℃左右；再后对轧杆用0.3～0.6MPa压缩空气在吹干包内吹干，保证轧杆达到收杆保藏。轧杆经本发明严格处理后显著提高产品质量、成本降低、节省能源、不污染环境。

Description

电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法

技术领域

本发明涉及电线电缆加工中对连铸连轧机轧出的电工用铝及铝合金轧杆冷却处理方法。 

背景技术

目前国内生产厂家在连铸连轧机中对轧出电工用铝及铝合金圆形轧杆淬火冷却处理时，常常在进入冷却包、吹干包前利用轧机送轧杆进行冷却过程中，将轧杆放在带喇叭口无缝导向管的时，以滑动摩擦方式进入冷却包和吹干包的滚轮槽中，这不仅使喇叭口无缝导向管严重磨损，而且也与滚轮发生磨擦，更使刚轧制的光滑平整的铝及铝合金轧杆表面遭到磨损产生凸凹不平的表面缺陷，影响产品的质量。同时还因铝合金轧杆在冷却时采用聚已醇作为冷却介质，这种介质不仅在冷却中挥发性大、而且成本高、又使资源浪费，同时对冷却装置也有一定的腐蚀，也污染环境。而普通铝轧杆由于机械性能的要求，不采用聚已醇等介质冷却，还需采用添加润滑脂进行润滑，使传动灵活，但易使润滑脂附在铝轧杆的表面，还产生二硫化钼有害气体污染，为此，必需对因残留在铝轧杆表面的油脂进行酸洗、中和工序才能去除，这不仅加大成本，更污染了环境，还使人体健康受到伤害。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种新的既能决电工用铝轧杆冷却又能解决铝合金轧杆冷却处理，且不污染环境的冷却处理方法。 

本发明要达到上述目的必须解决下述技术问题：一是要保证新轧制的轧杆表面不受损伤，才能保证轧杆表面质量；二是要解决能用于两种轧杆的冷却介质与冷却成本；三是要解决环境不受污染的目的。 

众所周知，由于铝合金中合金成分在连铸连轧过程中的溶解度随着温度的降低而急剧下降，所以必须对铝合金采取淬火冷却工艺以使铝合金固溶体在淬火状态下处于过饱和状态，实现铝合金时效硬化和细化晶粒。要求在淬火冷却过程中，使铝合金轧杆从固溶加热温度应快速降到50℃左右，为达到淬火冷却效果，应保证足够冷却速度。同样，铝轧杆除上述情况，还因机械性能较软，故要求冷却中要保持平稳传送，减少变形是不可忽视的。 

对于本发明的对电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法的技术问题是这样加以解决的，该冷却处理方法包括以下步骤：首先对轧杆在冷却处理全过程中将轧杆放置在带滚动轴承滚动的导(滚)轮型腔内传送，使轧杆以降低磨损、减少表面缺陷、提高轧杆表面质量符合国家电工用圆形轧杆的要求。 然后用三通切换冷却介质的截止阀，送入规定冷却介质至冷却包内对轧杆进行快速冷却，使轧杆在冷却包内以6.0～6.4米/秒速度进行冷却以提高轧杆时效硬化和细化晶粒，保证轧杆从固溶加热温度冷却至50℃左右。再后对轧杆用0.3～0.6mpa的压缩空气对吹干包内的轧杆进行吹干，以保证产品收杆保藏。所述铝合金轧杆用价格最低的水冷却，而铝轧杆不用油脂润滑，直接进入冷却介质为乳化液的冷却包中冷却，避免了污染环境，无需进行酸洗、中和工序，降低了成本。 

上述冷却处理是在已有的冷却装置经改进后实现的，所述改进首先是将导向管改为带滚动轴承的导轮组，替代导向管作用，但优于导向管，它是将轧机轧出的轧杆直接送入导轮组，引导带滚动轴承的冷却包快速冷却和吹干包吹干后送入收杆工序。整个过程全部为滚动无滑动磨擦。(如图1所示)特别采用导轮组进行滚动传送后，可确保轧杆表面不受损伤，所述述导轮组，包括有2个导轮或滚轮构成一个圆形型腔、轴承、传动轴、支撑板；供需冷却的铝轧杆及铝合金轧杆自由滚动通过。所述导轮通过轴承、支撑板安装在传动轴上后，再用紧固件与支撑板固接。冷却轧杆在导轮组型腔中自由滚动后进入用同样轴承滚动的冷却包进行冷却，再进入用轴承滚动的吹干包吹干并送入下道收杆工序收杆。从而保证铝及铝合金轧杆表面光滑不受磨损，也减少对导轮的磨损。所述的导轮组由6～12个导轮型腔串接而成，并用支板固定在回水管上。本发明采用无污染的水或乳化液作冷却介质。为方便两种介质送进和回收，在进出口采用三通式供不同冷却介质使用，既可用水也可用乳化液进行冷却。本发明在铝合金轧杆冷却工艺中采用价格最低的水为冷却介质，水温一般控制在20～40℃，以减少铝合金变形和内应力，也保证铝及铝合金轧杆的冷却需要。而乳化液的温度一般为10℃～60℃即可满足铝轧杆冷却需要。 

本发明用于生产普通电工铝轧杆时，只需要在冷却收杆中加一套水与乳化液的可切换使用的进出水管，即可实现普通电工铝轧杆的无油冷却收杆。从而革除了原来普通电工铝轧杆用润滑脂润滑和因此而产生的二硫化钼有害气体污染。还可以免除因清洗铝轧杆上的油脂而进行的酸洗和中和清洗工序，既节约了能源，也避免了环境污染，且降低了成本。 

另外，本发明还由于采用将导轮组与冷却包、吹干包均作成滚动方式工作，不仅可以降低淬火冷却时对轧杆的表面磨损、减少表面缺陷、保证轧杆表面质量、使成本降低了很多。加上本发明通过在进出口采用的三通上安装的截止阀可以自行切换水和乳化液，即可实现对铝轧杆无油冷却，不产生污染、节约了能源。 

附图说明

图1是本发明应用的冷却装置示意图； 

图2是图1的A-A视图。 

具体实施方式

参见图1：本发明所用冷却装置包括导轮组1、导杆管2、冷却包3、吹干包4、回水管5、进水管6、楼梯7、扶手8组成。在连轧机轧制出杆后，需要冷却的轧杆则由轧机直送图中“→”进入导轮组1、导杆管2通过冷却包3，进行冷却处理，通常冷却包3为9-14个连接共同冷却。最后由吹干包4将其吹干，吹干包4为2-4个吹干后再送入下道收杆工序。导杆管2则与导轮组、冷却包、吹干包之间密封连接并使铝及铝合金轧杆在密封中冷却处理；所述冷却包内在原有滚轮组中用滚动轴承代替原套筒，使其成为更灵活滚动。所述吹干包4的结构与冷却包3的结构基本相同，即冷却包或吹干包中轧杆通过装在传动轴上的轴承外套的滚轮型腔滚动运行。不同之处在于吹干包4里通入的是压缩空气而非冷却液。压缩空气由气站统一供给，冷却水由水站统一供给，其温度通常控制在20～40℃。I为轧杆冷却水进口，II为乳化液进口。开启I关闭II即可实现冷却水的通入，可对铝合金轧杆冷却。反之则可实现乳化液的通入，可实行对铝轧杆无油冷却。 

参见图2：本图是导轮组1中一对导轮9的剖视图。轧杆12通过由一对导轮9组成的型腔里，导轮9通过轴承10安装在传动轴11上，轧杆12通过时带动导轮9转动。为了减少轧杆12在系统的磨损，并保证表面光滑，导轮9的加工精度较高，并由原来的滑动摩擦变为滚动传动。导轮9通常为6～12对串联后都固定在支撑板15上，支撑板15与支板13焊接，并通过螺栓螺母与长支板14连接，长支板14与回水管5焊接组成导轮组1。这样，导轮组1与回水管5连接起来。 

对于进水管的三通是在进水管口上安1个三通接头，并在两端分别安装截止阀为进水管的乳化液与水切换部件。通过控制截止阀的开关可以接通水或乳化液到进水管中并送冷却包后，即可实现对铝及铝合金轧杆的冷却。 

回水管的结构与进水管相反，即切换回收乳化液与水。通过控制截止阀的开关可以接通水或乳化液分别回到回水池或乳化液回收池中。待处理后可继续循环使用，对环境无污染。 

Claims (4)

1.一种电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、对轧杆冷却处理时，将轧杆放置在带滚动轴承滚动的导轮和滚轮型腔内传送，使轧杆降低磨损、减少表面缺陷、提高轧杆表面质量；

2)、在供冷却介质通过的进出口上设置一个三通，开启所述三通上的切换冷却介质截止阀，使轧杆在冷却包规定冷却介质内进行冷却，提高轧杆时效硬化、细化晶粒、保证轧杆冷却至50℃；

3)、用压缩空气对吹干包内轧杆进行吹干，达到收杆保藏；

所述冷却介质为水或乳化液；所述冷却处理速度为6.0～6.4米/秒；所述压缩空气为0.3～0.6mpa。

2.根据权利要求1所述的冷却处理方法，其特征在于所述铝合金轧杆冷却介质为水，其水温为20°～40℃。

3.根据权利要求1所述的冷却处理方法，其特征在于所述铝轧杆冷却介质直接用乳化液，其温度为10～60℃。

4.根据权利要求1所述的冷却处理方法，其特征在于所述三通在于供铝轧杆或铝合金轧杆冷却切换所需进出用的冷却介质。

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