CN102554557A - 一种接地棒制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接地棒制造工艺，属于接地部件制造技术领域。现有接地棒制造技术存在着污染大、生产成本高、产品中两金属之间的结合力差等缺陷。本发明具体工艺步骤如下：1)、初级前处理：碱洗酸洗之后，再用水洗；2)、冷拉；3)、校直；4)、二次酸洗；5)、二次水洗；6)、机械抛光；7)、干燥处理；8)、电炉镀铜；9)、电炉镀锌；10)、结晶冷却；11)、冷收线；12)、截断成型。本发明避免了镀层之中出现裂纹和气孔，降低了生产成本，并提高了抗拉强度和产品品质。
Description
技术领域
本发明属于接地部件制造技术领域，尤其与一种接地棒制造工艺有关。
背景技术
导电接地装置是电力接地网和建筑接地网的关键设施，因主体设施埋设地下，因此它的腐蚀一直是需要重点解决的问题。现有用于地下铺设的接地棒棒体大都采用单一的铁、铜覆钢或锌覆钢材料，上述接地材料中，首先，铁质材料与周围土壤或水环境接触，导致接地极腐蚀较快，不能达到长期安全有效接地目的。其次，以大量的铜为钢芯的覆体材料，因铜会引起重金属污染，且价格昂贵，因此也尚未大规模使用。再次，以阴极保护为特点的锌覆钢材料，在防腐性能要求较高的特定领域还不能达到要求。
与此同时，现行某一金属在另一基体金属上实现较好力学性能的包覆工艺主要有电镀、压接包覆及热浸镀工艺，其中，电镀工艺产品铜层较薄、导电性较差，且生产过程中污染大，而包覆技术成本高、工艺复杂，尤其是产品中两金属层结合力较差，因此，上述电镀、压接包覆两种工艺已不能满足日益提高的绿色环保及高质产品生产的要求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中存在着污染大、生产成本高、产品中的两金属之间的结合力差等不足而提供一种防腐导电性能优异、两金属之间的结合力强及有较好抗拉强度的接地棒的制造工艺。为此，本发明采用以下技术方案：
一种接地棒制造工艺，其特征在于：所述的接地棒制造工艺具体工艺步骤如下：
1、初级前处理：先将钢芯碱洗除油，后用混合酸溶液进行酸洗除去氧化膜，再用清水冲洗去除残留的酸液；
2、冷拉：冷拉时采用控制应力或控制冷拉率的方法，冷拉后，再进行冷弯试验，并观察有无裂纹、起层等现象出现；
3、校直：将冷拉后的钢芯线盘放入水平连铸生产流水线中，进行校直；
4、二次酸洗：用混合酸溶液进行二次酸洗；
5、二次水洗：采用清水进行二次冲洗；
6、机械抛光：利用抛光机对钢芯进行机械抛光；
7、干燥处理：钢芯经干燥炉处理，干燥温度为150℃；
8、电炉镀铜：镀铜感应电炉加料口加入脱氧覆盖剂，再将钢芯置于镀铜感应电炉中间歇牵引通过并镀铜，牵引速度为0.8～1.2m/min，间歇停留时间间隔为0.3～0.6秒，镀铜时温度控制在1100～1180℃，并使铜层厚度为0.2～1.0mm；
9、电炉镀锌：镀锌感应电炉加料口加入脱氧覆盖剂，将镀铜后的钢芯棒体置于镀锌感应电炉中间歇牵引通过并镀锌，牵引速度为0.8～1.2m/min，间歇停留时间间隔为0.3～0.6秒，镀锌时温度控制在680～750℃左右，使锌基合金层厚度为0.2～1.0mm；
10、结晶冷却：采用结晶器结晶冷却，结晶器长度为70～100cm；
11、冷收线：200℃温度以下线坯在距结晶器较远的位置成卷；
12、截断成型。
作为对上述技术方案的进一步补充和完善，本发明还包括以下附加技术方案：
所述的镀铜感应电炉与所述的镀锌感应电炉的炉膛由石墨模具连接，镀铜后的钢芯棒体在石墨模具中通过。
所述的脱氧覆盖物为木炭。
使用本发明可以达到以下有益效果：
1)本发明经干燥处理后，大大降低了铜液中气体的产生，同时也避免了镀层之中出现裂纹和气孔，提高了两金属间的结合力。
2)结晶冷却时采用结晶器，加上小粒度的木炭作为脱氧覆盖物，减小结晶冷却过程中对石墨模具的损害并降低了生产成本。
3)采用冷收线的方法，得到产品的线坯抗拉强度高，质量好。
附图说明：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
具体工艺流程如图1所示，以下所述的实施例将对本发明进行详细说明。
实施例1：
本发明的工艺步骤如下：
1、初级前处理：取直径约为15.1mm的钢芯先经碱溶液清洗除油，而溶液组成为：氢氧化钠、碳酸钠与水玻璃的混合溶液，温度控制在85℃，碱洗时间为3min；后将盐酸和硫酸的混合酸溶液，混合酸溶度各成分浓度分别为10％、20％(体积比)，并按等体积混合；室温下进行操作，酸洗时间为2分钟，再用清水冲洗；
2、冷拉：将经初级处理后的钢芯冷拉至一次镀铜进口模具所要求的规格，且冷拉后，钢筋表面不得有裂纹，或局部颈缩现象，同时需进行冷弯试验，试验后钢筋不得有裂纹、起层等现象；
3、校直：将冷拉后的钢芯线盘放入水平连铸生产流水线中，进行校直；
4、二次酸洗：用盐酸和硫酸的混合酸溶液进行酸洗，混合酸溶度各成分浓度分别为10％、20％(体积比)，并按等体积混合；室温下进行操作，酸洗时间为2分钟；
5、二次水洗：用清水对二次酸洗后的钢芯再次冲洗；
6、机械抛光：利用抛光机对钢芯进行机械抛光；
7、干燥处理：钢芯经干燥炉处理，干燥温度为150℃；
8、电炉镀铜：镀铜感应电炉加料口加入粒度约为30mm的木炭作为脱氧覆盖剂，覆盖层厚度为10cm左右，再将钢芯置于镀铜感应电炉中间歇牵引通过并镀铜，牵引速度为0.9m/min，间歇停留时间间隔为0.4秒，镀铜时温度控制在1150℃，镀铜感应电炉炉膛进口设置进口石墨模具，炉膛出口设置出口石墨模具，进口石墨模具直径约为15.2mm，出口石墨模具直径约为15.7mm；经镀铜后铜层厚度为0.4mm；
9、电炉镀锌：镀锌感应电炉加料口粒度约为30mm木炭作为脱氧覆盖剂，覆盖层厚度为7cm左右，将镀铜后的钢芯棒体置于镀锌感应电炉中间歇牵引通过并镀锌，牵引速度为0.9m/min，间歇停留时间间隔为0.4秒，镀锌时温度控制在720℃左右；镀锌感应电炉炉膛进口设置进口石墨模具，炉膛出口设置出口石墨模具，进口石墨模具直径约为15.7mm，出口石墨模具直径约为16.3mm，该出口石墨模具与镀铜感应电炉的出口石墨模具连接；经镀锌后锌层厚度为0.5mm；
10、结晶冷却：采用结晶器的长度为80cm。
11、冷收线：200℃以下线坯在距结晶器较远的位置成卷。
12、截断成型：因产品接地棒长度为250cm，故以250cm为单位长度截断成型。
实施例2：
本发明的工艺步骤如下：
1、初级前处理：取直径约为17.0mm的钢芯先经碱溶液清洗除油，而溶液组成为：氢氧化钠、碳酸钠与水玻璃的混合溶液，温度控制在85℃，碱洗时间为3分钟；后将盐酸和硫酸的混合酸溶液，混合酸溶度各成分浓度分别为10％、20％(体积比)，并按等体积混合；室温下进行操作，酸洗时间为2分钟，再用清水冲洗；
2、冷拉：将经初级处理后的钢芯冷拉至一次镀铜进口模具所要求的规格，且冷拉后，钢筋表面不得有裂纹，或局部颈缩现象，同时需进行冷弯试验，试验后钢筋不得有裂纹、起层等现象；
3、校直：将冷拉后的钢芯线盘放入水平连铸生产流水线中，进行校直；
4、二次酸洗：用盐酸和硫酸的混合酸溶液进行酸洗，混合酸溶度各成分浓度分别为10％、20％(体积比)，并按等体积混合；室温下进行操作，酸洗时间为2分钟；
5、二次水洗：用清水对二次酸洗后的钢芯再次冲洗；
6、机械抛光：利用抛光机对钢芯进行机械抛光；
7、干燥处理：钢芯经干燥炉处理，干燥温度为150℃；
8、电炉镀铜：镀铜感应电炉加料口加入粒度约为30mm的木炭作为脱氧覆盖剂，覆盖层厚度为10cm左右，再将钢芯置于镀铜感应电炉中间歇牵引通过并镀铜，牵引速度为0.9m/min，间歇停留时间间隔为0.4秒，镀铜时温度控制在1180℃，镀铜感应电炉炉膛进口设置进口石墨模具，炉膛出口设置出口石墨模具，进口石墨模具直径约为17.2mm，出口石墨模具直径约为17.8mm；经镀铜后铜层厚度为0.5mm；
9、电炉镀锌：镀锌感应电炉加料口粒度约为30mm木炭作为脱氧覆盖剂，覆盖层厚度为7cm左右，将镀铜后的钢芯棒体置于镀锌感应电炉中间歇牵引通过并镀锌，牵引速度为0.9m/min，间歇停留时间间隔为0.4秒，镀锌时温度控制在750℃左右；镀锌感应电炉炉膛进口设置进口石墨模具，炉膛出口设置出口石墨模具，进口石墨模具直径约为17.8mm，出口石墨模具直径约为18.4mm，该出口石墨模具与镀铜感应电炉的出口石墨模具连接；经镀锌后锌层厚度为0.5mm；
10、结晶冷却：采用结晶器的长度为80cm。
11、冷收线：200℃以下线坯在距结晶器较远的位置成卷。
12、截断成型：因产品接地棒长度为250cm，故以250cm为单位长度截断成型。
电炉镀铜：本工艺过程中，在感应电炉中以约为0.9m/min的牵引速度，停留时间间隔为0.4sec来牵引铸件，而铸造温度控制在1150℃左右；感应电炉加料口以粒度约为30mm木炭作为脱氧覆盖剂，覆盖层厚度为10cm左右。
本实例中，上述镀铜工艺，钢芯直径约为17.0mm，一次镀铜进口模具直径约为17.2mm，出口模具直径约为17.8mm，产品铜层厚度约为0.5mm。
1)电炉镀锌：本工艺过程中，在感应电炉中以约为0.9m/min的牵引速度，停留时间间隔为0.4sec来牵引铸件，而铸造温度控制在720℃左右；感应电炉加料口以粒度约为30mm木炭作为脱氧覆盖剂，覆盖层厚度为7cm左右。
本实例中，上述镀锌工艺，二次镀锌进口模具直径约为17.8mm，出口模具直径约为18.4mm，产品的锌基合金层厚度约为0.5mm。
2)结晶冷却：本工艺中采用结晶器的长度为90cm。
3)冷收线：冷成卷是线坯在200℃以下、距结晶器较远的位置成卷。
4)截断成型：因产品接地棒长度为300cm，故以300cm为单位长度截断成型。
Claims (3)
1.一种接地棒制造工艺，其特征在于：所述的接地棒制造工艺具体工艺步骤如下：
1)初级前处理：先将钢芯碱洗除油，后用混合酸溶液进行酸洗除去氧化膜，再用清水冲洗去除残留的酸液；
2)冷拉：冷拉时采用控制应力或控制冷拉率的方法，冷拉后，再进行冷弯试验，并观察有无裂纹、起层等现象出现；
3)校直：将冷拉后的钢芯线盘放入水平连铸生产流水线中，进行校直；
4)二次酸洗：用混合酸溶液进行二次酸洗；
5)二次水洗：采用清水进行二次冲洗；
6)机械抛光：利用抛光机对钢芯进行机械抛光；
7)干燥处理：钢芯经干燥炉处理，干燥温度为150℃；
8)电炉镀铜：镀铜感应电炉加料口加入脱氧覆盖剂，再将钢芯置于镀铜感应电炉中间歇牵引通过并镀铜，牵引速度为0.8～1.2m/min，间歇停留时间间隔为0.3～0.6秒，镀铜时温度控制在1100～1180℃，并使铜层厚度为0.2～1.0mm；
9)电炉镀锌：镀锌感应电炉加料口加入脱氧覆盖剂，将镀铜后的钢芯棒体置于镀锌感应电炉中间歇牵引通过并镀锌，牵引速度为0.8～1.2m/min，间歇停留时间间隔为0.3～0.6秒，镀锌时温度控制在680～750℃左右，使锌基合金层厚度为0.2～1.0mm；
10)结晶冷却：采用结晶器结晶冷却，结晶器长度为70～100cm；
11)冷收线：200℃温度以下在距结晶器较远的位置成卷；
12)截断成型。
2.根据权利要求1所述的接地棒制造工艺，其特征在于：所述的镀铜感应电炉与所述的镀锌感应电炉的炉膛由石墨模具连接，镀铜后的钢芯棒体在石墨模具中通过。
3.根据权利要求2所述的接地棒制造工艺，其特征在于：所述的脱氧覆盖物为木炭。
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