CN101916624B - 大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法，属于有色金属加工技术领域。其特征在于，包括以下步骤：上引连铸无氧铜杆——连续挤压铜排坯——轧制——退火——拉拔——检验——包装，本发明采用连续挤压技术生产铜排坯，可以达到连续化生产，每卷铜排坯可以达到3吨以上，且由于铜排坯料以卷状形式进行生产，避免了传统生产工艺中每根铜排都需要进行切头、切尾，产品的成材率达到90％以上。同时，通过合理设置连续挤压工艺参数和轧制率等，有效地提高了产品的质量，具有纯度高、含氧量低和导电率高，表面质量优异等优点。产品经检测：Cu+Ag≥99.97％，O≤10ppm，导电率98～101％IACS。

Description

大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法

技术领域：

本发明属于有色金属加工技术领域，尤其涉及一种大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法。

背景技术：

母线槽因具有安全可靠、容量大、体积小、设计施工周期短、系列配套、装拆方便、使用寿命长等优点，适用于大型商场、展览馆、体育馆、机场及高层建筑等场所供电使用。母线槽一般由保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件等组成，母线槽导电铜排的产品规格与开关柜用导电铜排有明显的差别，母线槽导电铜排的宽度一般在180mm以上，其宽厚比一般大于20，如180mm×6.3mm、200mm×7.1mm、250mm×10mm等。

目前，大宽厚比母线槽导电铜排的传统加工工艺如下：

半连续铸造(连续铸造)——铸锭加热——挤压——酸洗——拉拔——检验——包装

该传统加工工艺存在以下几方面的缺点：

1.生产效率较低。该工艺采用半连续铸造或者连续铸造，其铸锭的重量有限，挤压所需的辅助时间较长；挤压后的铜排每根都需要制头后再拉拔，其浪费较长的时间。

2.成材率较低。热挤压及拉拔工序均需要切头和切尾，产品的成材率在80％左右。

3.工作环境较差。该工艺生产中采用了酸洗的方法，其对工作环境较差，对环境有一定的污染。

4.产品质量较差。该工艺生产的产品表面质量较差，导电率一般为97％～100％IACS。

发明内容：

本发明的目的是为了解决大宽厚比母线槽导电铜排的传统加工工艺存在的不足，提供一种生产效率高、成材率高、产品质量优异和环保无污染的生产技术。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法，包括以下步骤：上引连铸无氧铜杆——连续挤压铜排坯——轧制——退火——拉拔——检验——包装，其中：

1、上引连铸无氧铜杆：

以高纯阴极铜为原料，在1150℃±10℃温度下熔化、保温，采用木碳和石墨磷片覆盖保证熔化时的真空状态，采用铜液精炼技术，利用在线除气、脱氧设备，铜液内充入惰性气体，搅拌除气、脱氧；用牵引机组离合式真空上引无氧铜杆，然后无氧铜杆进入收线装置；引杆速度500-1500mm/min，引杆直径Ф20mm～Ф30mm，结晶器出水温度35℃～50℃，无氧铜杆Cu+Ag≥99.97％，O≤10ppm。

2.连续挤压铜排坯：以Ф20mm～Ф30mm无氧铜杆为原料，采用大型的连续挤压机组生产铜排坯料。

将Ф20mm～Ф30mm无氧铜杆进行矫直后送入连续挤压机组的挤压轮槽中，挤压轮转速为4～12r/min，铜杆经压实轮压实，在摩擦力的作用下被连续送入挤压腔，坯料在腔体挡料块前面沿圆周运动，经过摩擦剪切变形区、镦粗变形区、粘着区、直角弯曲挤压区，最后进入腔体通过模具挤出铜排坯。在挤压过程中铜的温度达到500℃～750℃，腔体内压力达到1000～1200MPa。采用真空水冷装置，使坯料在高温挤出后进入真空管冷却，在整个变形过程中隔断了与氧的接触，避免吸氧，保证铜排低含氧量。优选地，连续挤压制得的铜排坯规格252×15mm。

3.轧制

以连续挤压铜排坯为原料，采用四辊可逆液压AGC冷轧机组对铜排坯进行轧制，同时配有液压压下、液压弯辊、分段冷却及厚度自动控制装置和板形自动控制装置，加工率为：10％～50％。

优选地，经轧制后，将252×15mm的铜排坯轧制到252×11.5mm，加工率为23.3％。

4.退火

用光亮退火设备对铜排进行退火，退火温度200℃～400℃，退火时间2～6h。

5.拉拔

采用全自动液压拉拔机，将铜排进行拉伸、精整。

6.检验

铜排按照技术要求进行检验。

7.包装

检验合格的铜排进行包装。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.生产效率高

采用连续挤压技术生产铜排坯，可以达到连续化生产，每卷铜排坯可以达到3吨以上，拉拔时只需“制头”一次，也可以达到连续性生产。

2.成材率高

铜排坯料以卷状形式进行生产，避免了传统生产工艺中每根铜排都需要进行切头、切尾，产品的成材率达到90％以上。

3.环保无污染

避免了传统生产工艺中的酸洗工序，改善了工作环境，环保无污染。

4.产品质量优异

通过合理设置连续挤压工艺参数和轧制率等，有效地提高了产品的质量，具有纯度高、含氧量低和导电率高，表面质量优异等优点。产品经检测：Cu+Ag≥99.97％，O≤10ppm，导电率98～101％IACS。

附图说明：

图1是本发明大宽厚比母线槽导电铜排的生产工艺流程图。

具体实施方式：

1.上引连铸无氧铜杆

选用高纯阴极铜为原料，将其预热烘干后进行熔化，结晶器水压2～4MPa，结晶器出水温度控制在35℃～50℃，铜液温度1150℃±10℃。利用在线除气脱氧装置，铜液内充入高纯的氩气或氮气，通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的氩气或氮气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中。气源出口压力0.5～1MPa，流量0.5～1.5Nm³/n。铜液表面覆盖经过烘干的木炭及石墨鳞片。用牵引机组离合式真空上引无氧铜杆，然后无氧铜杆进入收线装置。引杆速度500-1500mm/min，本实施方式引杆直径为Ф30mm。

2.连续挤压铜排坯料

本实施方式以Ф30mm无氧铜杆为原料，采用TJL630连续挤压机组生产铜排坯，本实施方案生产铜排坯规格252×15mm。

无氧铜杆经过矫直后，送入压实轮与挤压轮之间，挤压轮槽内的铜杆在摩擦力的作用下被连续送入挤压腔，坯料在腔体挡料块前面沿圆周运动，经过摩擦剪切变形区、镦粗变形区、粘着区、直角弯曲挤压区等区域，最后进入腔体通过模具挤出铜排坯。铜排坯挤出模具后经过真空防氧化管及水槽冷却、吹干至20℃～30℃，卷取。连续挤压机转速为4～10r/min，靴座压紧压力30～40MPa，铜排坯挤出速度：5～15m/min。

3.轧制

采用四辊可逆液压AGC冷轧机组对铜排坯进行轧制，同时配和液压压下、液压弯辊、分段冷却及厚度自动控制装置和板形自动控制装置，本实施方式将252×15mm的铜排坯轧制到252×11.5mm，加工率为23.3％。

4.退火

用光亮退火设备对铜排坯进行退火，退火温度200℃～400℃，退火时间2～6h。

5.拉拔

采用全自动液压拉拔机，将铜排进行拉伸、精整，得到成品规格为250×10mm的大宽厚比母线槽导电铜排。

6.检验

按照技术要求进行检验。

7.包装

检验合格后进行包装。

Claims (2)

1.一种大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：上引连铸无氧铜杆——连续挤压铜排坯——轧制——退火——拉拔——检验——包装，其中：

(1)、上引连铸无氧铜杆：

以高纯阴极铜为原料，在1150℃±10℃温度下熔化、保温，采用木碳和石墨磷片覆盖保证熔化时的真空状态，采用铜液精炼技术，铜液内充入惰性气体，搅拌除气、脱氧；用牵引机组离合式真空上引无氧铜杆，然后无氧铜杆进入收线装置；引杆速度500-1500mm/min，引杆直径Ф20mm～Ф30mm，结晶器出水温度35℃～50℃，无氧铜杆Cu+Ag≥99.97％，O≤10ppm；

(2)、连续挤压铜排坯：

将Ф20mm～Ф30mm无氧铜杆进行矫直后送入连续挤压机组的挤压轮槽中，挤压轮转速为4～12r/min，铜杆经压实轮压实，在摩擦力的作用下被连续送入挤压腔，坯料在腔体挡料块前面沿圆周运动，经过摩擦剪切变形区、镦粗变形区、粘着区、直角弯曲挤压区，最后进入腔体通过模具挤出铜排坯，在挤压过程中铜的温度达到500℃～750℃，腔体内压力达到1000～1200MPa，坯料在高温挤出后，进入真空水冷装置冷却，

(3)、轧制：

以步骤2制得的连续挤压铜排坯为原料，采用四辊可逆液压AGC冷轧机组对连续挤压铜排坯进行轧制，同时配有液压压下、液压弯辊、分段冷却及厚度自动控制装置和板形自动控制装置，加工率为：10％～50％；

(4)、退火：

采用光亮退火设备对铜排进行退火，退火温度200℃～400℃，退火时间2～6h；

(5)、拉拔：

采用全自动液压拉拔机，将铜排进行拉伸、精整；拉拔后的产品，经检验后即可包装得成品。

2.根据权利要求1所述的一种大宽厚比母线槽导电铜排的生产方法，其特征在于：采用连续挤压工艺制得的铜排坯规格252×15mm，再经轧制工艺后，将252×15mm的铜排坯轧制到252×11.5mm，加工率为23.3％。

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