CN102262924A - 大截面无氧铜母线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无氧铜母线及其制备方法,尤其涉及一种大截面无氧铜母线及其制备方法,其属于有色金属加工技术领域。本发明的工艺流程为:熔炼→上引连铸→连续挤压→在线锯切→修头→拉拔→检验包装。本发明解决了大截面铜母线传统工艺存在的不足,提供了一种工艺流程短、自动化程度高、含氧量小、产品质量优异、环保无污染的生产技术,有效的提高了产品的质量性能,具有纯度高、含氧量低和导电率高,表面质量优异等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种无氧铜母线及其制备方法,尤其涉及一种大截面无氧铜母线及其制备方法,其属于有色金属加工技术领域。
背景技术
大截面无氧铜母线是一种具有高纯、高导电、导热性和优良的弯曲成形及焊接性能,在开关和控制等设备中主要用于汇集、分配和传送电能,适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程,广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程,也是理想的高速铁路、大型电厂等导电用材料。
目前大截面铜母线传统加工工艺为: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生产率较低,其生产工序多、周期长、成本高,并且原料尺寸与产品规格有关,从而给多品种、小批量生产模式的生产准备带来了困难。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;热挤压及拉拔工序均需要切头切尾,成材率较低,材料利用率低于70%;该工艺中采用酸洗,工作环境差且有污染;该工艺生产的产品表面质量较差导电率低。
发明内容
本发明针对大截面铜母线传统工艺存在的不足,提供了一种工艺流程短、自动化程度高、含氧量小、产品质量优异、环保无污染的生产技术。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种大截面无氧铜母线,由如下重量比的化学成分组成:
Cu+Ag≥99.97%、P≤0.002%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.004%、Ni≤0.002%、Pb≤0.004%、Sn≤0.002%、S≤0.004%、Zn≤0.003%、O≤0.001%、杂质总和≤0.003%。
其制备方法包括如下步骤:
a、熔炼:选用铜银含量为99.97%以上的高纯阴极铜为原料,将其预热烘干后,采用立式工频感应电炉在1140~1160℃温度下将其融化、保温,采用木炭覆盖熔炼炉的厚度为100mm~150mm、覆盖保温炉的厚度为150mm-200mm,木炭放入熔炼炉之前进行不低于4小时的烘干以确保木炭无水分,保证熔化时的真空状态;
b、上引连铸:采用组合式内镶嵌石墨片结晶器,试压压力不低于0.5Mpa,时间不低于5分钟,组合式内镶嵌石墨片结晶器进口水温度保持在30~40℃,用牵引机构牵引出无氧铜杆,然后无氧铜杆进入收线装置;引杆速度500~1500mm/min,引杆直径20mm~30mm,组合式内镶嵌石墨片结晶器出水温度35℃~50℃,无氧铜杆铜银含量为99.97%以上,氧气含量0.001%以下;
c、连续挤压:以直径20mm~30mm无氧铜杆为原料,采用大型连续挤压机组生产铜母线坯;
d、在线锯切:采用在线锯切设备把连续挤压制得的铜母线坯以需求尺寸切断;
e、修头:采用自动修头机对铜母线坯进行后续加工的制头;
f、精整拉拔:采用自动液压拉拔机,对铜母线坯进行拉伸、精整尺寸的加工;
g、检验包装:按照技术要求进行检验,将检验合格的铜母线进行包装。
本发明的有益效果是:可实现大截面无氧铜母线的加工,尤其适用于加工截面大于3847mm2的无氧铜母线;能够满足一些高纯度要求的场合,铜+银含量≥99.97%;生产的无氧铜母线在温度为20℃时,导电率为102%IACS;有效的提高了产品的质量性能,使得产品质量具有纯度高、含氧量低和导电率高,表面质量优异等特点。
附图说明
图1为本发明的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
一种大截面无氧铜母线,由如下重量比的化学成分组成:
Cu+Ag为99.97%、P为0.002%、Bi为0.001%、Sb为0.002%、As为0.002%、Fe为0.004%、Ni为0.002%、Pb为0.004%、Sn为0.002%、S为0.004%、Zn为0.003%、O为0.001%、杂质总和为0.003%。
其在20℃时,电阻率0.016891Ωmm2/m,电导率为59.2Ms/m,导电率为102.1%IACS。
其制备方法包括如下步骤:
a、熔炼:选用铜银含量为99.97%以上的高纯阴极铜为原料,将其预热烘干后,采用立式工频感应电炉在1140~1160℃温度下将其融化、保温,采用木炭覆盖熔炼炉的厚度为100mm~150mm、覆盖保温炉的厚度为150mm-200mm,木炭放入熔炼炉之前进行不低于4小时的烘干以确保木炭无水分,保证熔化时的真空状态;
b、上引连铸:采用组合式内镶嵌石墨片结晶器,试压压力不低于0.5Mpa,时间不低于5分钟,组合式内镶嵌石墨片结晶器进口水温度保持在30~40℃,用牵引机构牵引出无氧铜杆,然后无氧铜杆进入收线装置;引杆速度500~1500mm/min,引杆直径20mm~30mm,组合式内镶嵌石墨片结晶器出水温度35℃~50℃,无氧铜杆铜银含量为99.97%以上,氧气含量0.001%以下;
c、连续挤压:以直径20mm~30mm无氧铜杆为原料,采用大型连续挤压机组生产铜母线坯;
d、在线锯切:采用在线锯切设备把连续挤压制得的铜母线坯以需求尺寸切断;
e、修头:采用自动修头机对铜母线坯进行后续加工的制头;
f、精整拉拔:采用自动液压拉拔机,对铜母线坯进行拉伸、精整尺寸的加工;
g、检验包装:按照技术要求进行检验,将检验合格的铜母线进行包装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种大截面无氧铜母线,其特征在于由如下重量比的化学成分组成:
Cu+Ag≥99.97%、P≤0.002%、Bi≤0.001%、Sb≤0.002%、As≤0.002%、Fe≤0.004%、Ni≤0.002%、Pb≤0.004%、Sn≤0.002%、S≤0.004%、Zn≤0.003%、O≤0.001%、杂质总和≤0.003%。
2.一种大截面无氧铜母线的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
a、熔炼:选用铜银含量为99.97%以上的高纯阴极铜为原料,将其预热烘干后,采用立式高频感应电炉在1140~1160℃温度下将其熔化、保温,采用木炭覆盖熔炼炉的厚度为100mm~150mm、覆盖保温炉的厚度为150mm-200mm,木炭放入熔炼炉之前进行不低于4小时的烘干以确保木炭无水分,保证熔化时的真空状态;
b、上引连铸:采用组合式内镶嵌石墨结晶器,试压压力不低于0.5Mpa,时间不低于5分钟,组合式内镶嵌石墨片结晶器进口水温度保持在30~40℃,用牵引机构牵引出无氧铜杆,然后无氧铜杆进入收线装置;引杆速度500~1500mm/min,引杆直径20mm~30mm,组合式内镶嵌石墨片结晶器出水温度35℃~50℃,无氧铜杆铜银含量为99.97%以上,氧气含量0.001%以下;
c、连续挤压:以直径20mm~30mm无氧铜杆为原料,采用大型连续挤压机组生产铜母线坯;
d、在线锯切:采用在线锯切设备把连续挤压制得的铜母线坯以需求尺寸切断;
e、修头:采用自动修头机对铜母线坯进行后续加工的制头;
f、精整拉拔:采用自动液压拉拔机,对铜母线坯进行拉伸、精整尺寸的加工;
g、检验包装:按照技术要求进行检验,将检验合格的铜母线进行包装。
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