CN101712050A - 一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法及生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铜加工领域，涉及铜带材生产的工艺方法，另外还涉及铜带材连续挤压和轧制设备。一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，先用无氧铜杆为原料进行连续挤压得到铜板坯，再利用挤压产生的热量对铜板坯连续热轧，热轧后的铜扁带经冷却后出料得铜带，其中挤压出口到冷却进口之间采用保护气体保护。本发明结合了上引法含氧量低，连续挤压法变形量大和热轧法性能好的优点，产品具有含氧量低、组织致密、晶粒细小、综合性能优越的优点；工艺方法具有流程短、省加热退火工序，节能环保等优点。
Description
技术领域：
本发明属于铜加工领域，涉及铜带材生产的工艺方法，另外还涉及铜带材连续挤压和轧制设备。
背景技术：
目前，铜板带材坯料常用的生产方法有三种：半连续铸锭热轧开坯法、水平连铸带坯法和热挤压开坯法。而其后续的加工方法都是相同的，工艺流程为：板(带)坯铣面-初轧-退火-精轧-精整-退火-成品。
这些方法的不足之处在于：
热轧和热挤压均需要对坯料进行加热，能耗高，产品的含氧量高。
水平连铸的铸态原料铜料组织缺陷不易消除，会遗传到最终产品，导致产品质量不高。
由于传统的铜带坯料获取方式限制，坯料的表面质量和内在晶粒结构都很差，需要铣面或脱皮等工序来消除原料中的缺陷，铣面去除轧制过程的表面氧化和表面裂纹，以及连铸过程的节纹等；热挤压需要脱皮，有压余，导致材料利用率低；工序较长，且不能完全消除缺陷。
生产工序多、流程长，设备投资高，占地面积大。
发明内容：
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，将连续挤压和轧制在线直接相连，并采用防氧化保护措施，具有节能、工艺流程短、可实现大卷重等优点；生产的产品具有含氧量低、组织纯净、晶粒细小、综合性能优越等优点。本发明的另一目的是提供一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，设备简单，占地面积小，保证产品质量。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，先用无氧铜杆为原料进行连续挤压得到铜板坯，再利用挤压产生的热量对铜板坯连续热轧，热轧后的铜扁带经冷却后出料得铜带，其中挤压出口到冷却进口之间采用保护气体保护。
所述无氧铜杆通过放线，喂入连续挤压机，无氧铜杆经过挤压机的挤压轮，在挤压轮摩擦力的驱动下产生温度和压力，经过模腔产生宽展变形，经过模具后形成铜排，此时铜排的温度可达600℃，再经过连续热轧制成厚度更薄的铜扁带，热轧后的铜扁带通过冷却后冷却到室温制得铜带，铜带在牵引下进行收卷成卷。
所述原料无氧铜杆采用的是利用上引法生产的铜杆。
所述挤压速度、轧制速度和牵引速度保持同步。
本发明用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，包括挤压机、轧机和冷却槽，挤压机出口通过铜排连接轧机入口，轧机出口通过铜扁带连接冷却槽入口，挤压机出口到冷却槽入口之间由保护性气体密封。
所述挤压机进口前端设置有放线盘，放线盘通过无氧铜杆动态连接挤压机进口。
所述冷却槽后端设置有牵引机和收卷机，冷却槽出口通过铜带动态连接牵引机，牵引机通过铜带动态连接收卷机。
所述牵引机与收卷机之间安装有液压剪。
所述挤压机采用可生产宽度160mm-600mm铜排的宽铜排连续挤压机，挤压机采用上引连铸杆。
所述轧机采用单机架热轧机，轧机出口设置有导辊，导辊通过铜扁带动态连接冷却槽。
本发明所称“连挤连轧法”，简称CER法(Continuous Extruding and Rolling)。
本发明工艺可实现无氧铜带坯的连续化生产，具体优势陈述如下：
本发明利用连续挤压产品的余热实现连续轧制，同传统热轧、热挤压制坯方法相比，省去了加热工序，大大降低了能耗。
本发明的坯料获取方式具有很细的晶粒和极佳的表面质量，改善了产品质量，缩短生产工艺流程，提高了材料利用率。
本发明的坯料供应方式为连续供应，可以实现生产的连续化和大圈重。
本发明的坯料供给方式为连续挤压工艺，由于采用无氧铜杆为原料，生产过程中不会有气体融入，使得产品的含气量可降至10ppm以下。
本发明的工艺与连铸和传统挤压工艺相比，没有加热，酸洗等工序，节能环保效果显著。
附图说明：
图1为本发明生产线结构示意图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。
用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，包括挤压机2、轧机3和冷却槽5，挤压机2采用可生产宽度160mm-600mm铜排的宽铜排连续挤压机，挤压机采用上引连铸杆；轧机3采用单机架热轧机；冷却槽5采用水封冷却槽，挤压机2进口前端设置有放线盘1，放线盘1通过无氧铜杆动态连接挤压机2进口，挤压机2出口通过铜排连接轧机3入口，轧机出口设置有导辊9，导辊通过铜扁带动态连接冷却槽5入口；挤压机2出口到冷却槽5入口之间由防氧化保护管包覆，防氧化保护管内填充保护性气体4进行密封；冷却槽后端设置有牵引机6和收卷机7，冷却槽5出口通过铜带动态连接牵引机6，牵引机6通过铜带动态连接收卷机8。
为了自动剪断铜带可以在牵引机6与收卷机8之间安装有液压剪7。
采用上述生产线用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，采用上引法生产的无氧铜杆为原料，通过放线盘1放出，喂入连续挤压机2，原料无氧铜杆经过挤压机的挤压轮约1/4圆周，在挤压轮摩擦力的驱动下产生温度和压力，经过模腔产生宽展变形，经过模具后形成宽厚比为15左右的铜排，此时铜排的温度可达600℃，送入轧机入口再经过轧机3轧制成厚度更薄的铜扁带，在轧机3出口处设有液压驱动的导辊，用于将轧制后的铜扁带导入冷却槽，实现向下倾斜，轧制后的铜扁带通过冷却槽5后冷却到室温，在牵引机6的牵引下送入收卷机8成卷；挤压速度、轧制速度与牵引速度的协调，保证速度的同步。
液压剪7用于换卷时剪断铜带。牵引机6的作用是产生一定的轧制后张力，并在换卷剪断扁带后维持正常的连挤连轧状态。
Claims (10)
1.一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，其特征是：先用无氧铜杆为原料进行连续挤压得到铜板坯，再利用挤压产生的热量对铜板坯连续热轧，热轧后的铜扁带经冷却后出料得铜带，其中挤压出口到冷却进口之间采用保护气体保护。
2.根据权利要求1所述的一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，其特征是：无氧铜杆通过放线，喂入连续挤压机，无氧铜杆经过挤压机的挤压轮，在挤压轮摩擦力的驱动下产生温度和压力，经过模腔产生宽展变形，经过模具后形成铜排，此时铜排的温度可达600oC，保持温度再经过连续热轧制成厚度更薄的铜扁带，热轧后的铜扁带通过冷却后冷却到室温制得铜带，铜带在牵引下进行收卷成卷。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，其特征是：原料无氧铜杆采用的是利用上引法生产的铜杆。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，其特征是：挤压速度、轧制速度和牵引速度保持同步。
5.用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，包括挤压机、轧机和冷却槽，其特征是：挤压机出口通过铜排连接轧机入口，轧机出口通过铜扁带连接冷却槽入口，挤压机出口到冷却槽入口之间由保护性气体密封。
6.根据权利要求5所述的用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，其特征是：挤压机进口前端设置有放线盘，放线盘通过无氧铜杆动态连接挤压机进口。
7.根据权利要求5或6所述的用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，其特征是：冷却槽后端设置有牵引机和收卷机，冷却槽出口通过铜带动态连接牵引机，牵引机通过铜带动态连接收卷机。
8.根据权利要求5或6所述的用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，其特征是：牵引机与收卷机之间安装有液压剪。
9.根据权利要求5或6所述的用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，其特征是：挤压机采用可生产宽度160mm-600mm铜排的宽铜排连续挤压机，挤压机采用上引连铸杆。
10.根据权利要求5或6所述的用于无氧铜带坯生产的连挤连轧生产线，其特征是：轧机采用单机架热轧机，轧机出口设置有导辊，导辊通过铜扁带动态连接冷却槽。
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