CN103361587B - 一种铜杆生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜杆生产方法，包括浸涂工序，通过采用铜杆浸涂系统将芯杆涂覆成铸杆；冷却工序，将铸杆进行冷却；热轧工序，将冷却后的铸杆进行热轧处理生成铜杆；绕制工序，将铜杆绕制成圈；其中铜杆浸涂系统，包括：设置有第一通道的熔化炉、通过第一通道与熔化炉相连通的保温炉以及与保温炉相连通的浸涂室；保温炉设置有第二通道，浸涂室通过第二通道与保温炉相连通；熔化炉的炉体设置有炉体倾斜设备；保温炉设置有气体控制设备、高温块以及与高温块相连接的第一驱动装置，高温块置于保温炉的炉腔内且可沿着竖直方向运动；高温块在竖直方向升降的速度为1000-8000mm/min；熔化炉相对于水平方向的倾斜角度为-5°～5°。
Description
技术领域
本发明涉及铜杆生产技术领域，特别是涉及一种铜杆生产方法。
背景技术
铜线杆是生产电线电缆,漆包线,电子线等铜线材的必需坯料,而铜线材是电子,电气及通讯等工业的重要基础材料之一。
浸涂成型法生产无氧铜杆是将电解铜板熔炼成铜水，利用冷铜杆吸热的能力，用一根较细的冷纯铜芯杆(或称种子杆)，垂直通过一个能保持一定液位的涂覆室，使铜水与该移动的种子杆表面的铜熔合在一起，并逐步凝固结合成较粗的铸杆，然后经冷却、热轧、绕制成圈,从而生产出电工用光亮无氧铜杆。
在铜杆的生产过程中，需要将直径较小的芯杆浸涂为直径较大的铸杆。保温炉设置有通道，浸涂室通过通道与保温炉相连通，在生产过程中，熔化炉将电解铜板熔化为熔融铜，使熔融铜流入保温炉内；芯杆设置于浸涂室内，当保温炉内的熔融铜达到一定的体积后，通过对炉体倾斜设备的控制，可以改变保温炉的倾斜角度，使熔融铜经由通道注入浸涂室中，当熔融铜注满浸涂室后，可以使熔融铜涂覆于芯杆的表面，生成直径较大的铸杆。生成的铸杆在经由冷却、热轧等工艺，最终绕制成光亮无氧铜杆。
但是，在由于熔化炉与浸涂室之间的通道小，熔融铜注入浸涂室的速度慢，因此浸涂室内的熔融铜液位升速慢，因而会导致芯杆的涂覆过程不连续，所生成的铸杆的强度较低，影响铜杆的生产质量。同时，由于熔融铜注入浸涂室的速度慢，还会使铸杆的表面不饱满，涂覆层结合度差，致使在冷却工序中，发生涂覆层翘皮现象，如果翘皮剥落停留在冷却管中，会划伤铸杆的表面，进而降低了铜杆的质量。
因此，如何提高熔融铜注入浸涂室的速度，提高铜杆的生产质量，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜杆生产方法，可以提高熔融铜注入浸涂室的速度，保证铸杆的质量，进而可以提高铜杆的生产质量。
本发明所提供的一种铜杆生产方法，包括浸涂工序，通过采用铜杆浸涂系统将芯杆涂覆成铸杆；冷却，将所述铸杆进行冷却；热轧，将冷却后的所述铸杆进行热轧处理生成铜杆；绕制，将所述铜杆绕制成圈；其中，所述浸涂工序所采用的所述铜杆浸涂系统包括：设置有第一通道的熔化炉、通过所述第一通道与所述熔化炉相连通的保温炉以及与所述保温炉相连通的浸涂室；所述保温炉设置有第二通道，所述浸涂室通过所述第二通道与所述保温炉相连通；所述熔化炉的炉体设置有炉体倾斜设备、所述保温炉设置有气体控制设备、高温块以及与所述高温块相连接的第一驱动装置，所述高温块置于所述保温炉的炉腔内且可沿着竖直方向运动；所述高温块在竖直方向升降的速度为1000-8000mm/min；所述熔化炉相对于水平方向的倾斜角度为-5°～5°。
优选的，所述气体控制设备包括设置于所述保温炉的炉腔内的压力传感器，与所述压力传感器可通信连接的压力调节设备。
优选的，所述保温炉的炉腔内在竖直方向还设置有第一探测杆、第二探测杆以及与所述第一探测杆和所述第二探测杆可通信连接的显示器，所述第一探测杆在竖直方向上靠近所述保温炉的炉腔底部，所述第二探测杆在竖直方向上远离所述保温炉的炉腔底部。
优选的，所述炉体倾斜设备包括第二驱动装置、与所述第二驱动装置固定连接的调节杆以及支点，所述第二驱动装置设置于所述熔化炉远离所述第一通道的端部，所述支点设置于所述熔化炉靠近所述第一通道的端部。
优选的，所述浸涂工序在所述浸涂工序包括如下步骤：倾斜步骤：使铜杆浸涂系统相对于水平方向倾斜设置；加压步骤：增加炉体内的气体压力；浸没步骤：将所述高温块浸入熔融铜中；其中，在进行倾斜步骤和加压步骤至少一项步骤时，进行浸没步骤。
本发明提供了一种铜杆生产方法，包括浸涂工序，通过采用铜杆浸涂系统将芯杆涂覆成铸杆；冷却，将铸杆进行冷却；热轧，将冷却后的铸杆进行热轧处理生成铜杆；绕制，将铜杆绕制成圈；其中，浸涂工序所采用的铜杆浸涂系统包括：设置有第一通道的熔化炉、通过第一通道与熔化炉相连通的保温炉以及与保温炉相连通的浸涂室；保温炉设置有第二通道，浸涂室通过第二通道与保温炉相连通；熔化炉的炉体设置有炉体倾斜设备、保温炉设置有气体控制设备、高温块以及与高温块相连接的第一驱动装置，高温块置于保温炉的炉腔内且可沿着竖直方向运动；高温块在竖直方向升降的速度为1000-8000mm/min；熔化炉相对于水平方向的倾斜角度为-5°～5°。如此设置，由于熔化炉、保温炉以及浸涂室是相连通的，三者为一体式设置，因此可以通过设置于熔化炉的炉体倾斜装置使三者同时倾斜，相对于水平方向形成一定的倾斜角度，这样便于熔融铜经由第二通道注入浸涂室。同时，由于在保温炉设置有气体控制装置和高温快，由于高温块具有一定的体积，且在第一驱动装置的带动下可沿着竖直方向运动，因此将高温块下降没入保温炉内的熔融铜中，会使保温炉内的熔融铜液位升高，进一步的加快熔融铜注入浸涂室的速度；再者，通过气体控制设备，可以向保温炉的炉腔内注入惰性气体，提高炉腔内的压强，由于浸涂室与保温炉相连通，通过提高保温炉炉腔的压强，来提高保温炉内熔融铜的液面和浸涂室内熔融铜的液面间高度差，即可以保证在保温炉内熔融铜的液面不变的情况下，可提高浸涂室内熔融铜的液面高度。与现有技术中仅采用炉体倾斜的方式使熔融铜注入浸涂室所需要的时间较长相比，通过采用高温块提高保温炉炉腔内的熔融铜液位、气体控制装置增加保温炉炉腔内的压强来进一步提高浸涂室内熔融铜的液位，可以缩短熔融铜注入浸涂室的时间，进而可以避免由于熔融铜注入浸涂室的时间过长而导致的铸杆质量差的问题，可以提高铜杆的生产质量。
附图说明
图1为本发明所提供的一种具体实施方式中铜杆浸涂系统的结构示意图；
图2为图1所示铜杆浸涂系统中保温炉的结构示意图；
图3为本发明所提供的具体实施方式铜杆浸涂系统中熔化炉的结构示意图；
其中，图1-图3中：
熔化炉1、第一通道2、保温炉3、高温块4、第二通道5、浸涂室6、第一驱动装置7、第一探测杆8、第二探测杆9、第二驱动装置10、调节杆11、支点12、压力传感器13、压力调节设备14。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种铜杆浸涂系统及铜杆生产方法，可以提高熔融铜注入浸涂室的速度，保证铸杆的质量，进而可以提高铜杆的生产质量。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中铜杆浸涂系统的结构示意图，图2为图1所示铜杆浸涂系统中保温炉的结构示意图，图3为本发明所提供的具体实施方式铜杆浸涂系统中熔化炉的结构示意图。
本具体实施方式中，铜杆浸涂系统包括设置有第一通道2的熔化炉1、设置有第二通道5的保温炉3以及浸涂室6，其中，保温炉3通过第一通道2与熔化炉1相连通，浸涂室6通过第二通道5与保温炉3相连通。
保温炉3设置有气体控制设备、高温块4以及与高温块4相连接的第一驱动装置7，高温块4在第一驱动装置7的带动下可以沿着竖直方向运动；熔化炉1设置有炉体倾斜设备。
如此设置，由于熔化炉1、保温炉3以及浸涂室6是相连通的，三者为一体式设置，因此可以通过设置于熔化炉1的炉体倾斜装置使三者同时倾斜，相对于水平方向形成一定的倾斜角度，这样便于保温炉3中的熔融铜经由第二通道5注入浸涂室6。同时，由于在保温炉3设置有气体控制设备和高温块4，由于高温块4具有一定的体积，且在第一驱动装置7的带动下可沿着竖直方向运动，因此将高温块4下降没入保温炉3内的熔融铜中，会使保温炉3内的熔融铜液位升高，进一步的加快熔融铜注入浸涂室的速度；再者，通过气体控制设备，可以向保温炉3的炉腔内注入惰性气体，提高炉腔内3的压强，由于浸涂室6与保温炉3相连通，通过提高保温炉3炉腔的压强进而可以增加浸涂室6内熔融铜与保温炉3内熔融铜间的液位差，即在保证保温炉3液面不变的情况下，可增加浸涂室6液面高度，控制芯杆在铜液中的停留时间，最终控制铸杆的直径(停留时间越长，铸杆直径越大)，保证铸杆的生成质量。
与现有技术中仅采用炉体倾斜的方式使熔融铜注入浸涂室所需要的时间较长相比，通过采用高温块4提高保温炉3炉腔内的熔融铜液位、气体控制设备控制保温炉3炉腔内的压强来进一步提高熔融铜在浸涂室6内的液位，可以缩短熔融铜注入浸涂室6的时间，进而可以避免由于熔融铜注入浸涂室6的时间过长而导致的铸杆质量差的问题，可以提高铜杆的生产质量。
在本具体实施方式中，设置于保温炉3的气体控制设备，气体控制设备包括设置于炉腔内的压力传感器，与压力传感器可通信连接的压力调节设备14，压力调节设备14包括调节阀，与调节阀相连通的气源设备，气源设备为保温炉3提供惰性气体。
压力传感器13用于检测保温炉3压力，并将检测到的压力传输至压力调节设备14，压力调节设备根据接收到的压力信号控制调节阀的开度，进而控制进入保温炉3内惰性气体的体积，从而控制保温炉3的内部压力。当保温炉3内的熔融铜到达一定的液位时，需要增加保温炉3内气体压力，此时，需要增大调节阀的开度，通过对压力调节设备的调节，可以使保温炉3内的气体压力增大，以提升浸涂室6熔融铜的液位，保证铸杆的生成质量；当不需要向浸涂室6注入熔融铜时，就需要通过压力调节设备减小调节阀的开度，进而降低保温炉3内惰性气体的体积，从而可以降低保温炉3的压力。
通过控制调节阀的开度，来控制保温炉3内液面和浸涂室6内液面高度差，可以保证在保温炉3内熔融铜的液面不变的情况下，可实现调节浸涂室6内熔融铜的液面高度，控制芯杆在铜液中的停留时间，最终控制铸杆的直径(停留时间越长，铸杆直径越大)，保证铸杆的生成质量。
为了能够更好的控制高温块4和调节阀，在保温炉3的炉腔内还设置有与显示器同时可通信连接的第一探测杆8和第二探测杆9，第一探测杆8和第二探测杆9沿竖直方向设置，其中，第一探测杆8的探测端靠近炉腔的底部，第二探测杆9的探测端远离炉腔的底部。当然，也可以设置两个显示器，分别于第一探测杆8和第二探测杆9可通信连接。
如此设置，当保温炉3内的熔融铜的液位达到一定的高度时，第一探测杆8的探测端会与熔融铜的液面相接触，与之可通信连接的显示器会发出信号，此时需要使高温块4下降，没入熔融铜中，以提高熔融铜的液位，与此同时，需要增大调节阀的开度，通过提高保温炉3的气体压力来提高浸涂室6内熔融铜的液位，保证铸杆的生成质量。
由于在此过程中，熔化炉1内的熔融铜会继续注入保温炉3中，因此保温炉3内的液位继续升高，当第二探测杆9的探测端与熔融铜的液面相接触时，显示器会发出信号，此时浸涂室6内铸杆也将制备完成，就不需要继续向浸涂室6注入熔融铜，因此，可以通过第一驱动装置7使高温块4上升，离开熔融铜，降低保温炉3内熔融铜的液位，与此同时，关闭调节阀，降低保温炉3的气体压力，以此可以调节浸涂室6中熔融铜的液位，保证铸杆顺利生产完毕。
需要说明的是，在本具体实施方式中，高温块4升降速度控制在1000-8000mm/min，如果高温块4的升降速度过快，会导致浸涂室6液位突变，铸杆线径变化过大，易造成铸杆在密闭管道和轧机内堆线；速度过慢会导致生产调整杆时间长，同时也增加了保温炉3内炉渣进入浸涂室6的机率。
还需要说明的是，本具体实施方式中高温块4为碳化硅材质的高温块，当然也不排除使用其他耐氧化、耐高温材质的高温块。
还需要进一步说明的是，在本具体实施方式中第一探测杆8和第二探测杆9为石墨探测杆，显示器为指示灯。
进一步的方案中，熔化炉1所设置的炉体倾斜设备包括第二驱动装置10、与第二驱动装置10固定连接的调节杆11以及支点12，第二驱动装置10设置于熔化炉1远离第一通道2的端部，支点12设置于熔化炉1靠近第一通道2的端部，第二驱动装置10为电机。为了便于控制炉体的倾斜角度，还设置有角度传感器。
如此设置，控制电机正反转，通过减速箱驱动调节杆11正反转，使炉体围绕支点12旋转，通过角度传感器反馈炉体当前旋转位置，实现炉体旋转角度控制，进而可以保证铸杆的生成质量。
在本具体实施方式中，为了保证铸杆的生产质量，炉体相对于水方向的倾斜角度控制在-5°～5°。浸涂室6中的芯杆在涂覆过程中垂直上升，如果炉体相对于水平方向的倾斜角度过大，会导致芯杆进入浸涂室6的角度过大，会与浸涂室6的入口处发生摩擦，严重会导致入口出堆线，芯杆在浸涂室6内出现熔断异常而停机。
同时，本具体实施方式还提供了一种铜杆生产方法，包括浸涂工序，通过采用如上文所描述的铜杆浸涂系统将置于浸涂室的芯杆涂覆成铸杆；冷却工序，将生成的铸杆进行冷却；热轧工序，将冷却后的铸杆进行热轧处理生成铜杆；绕制工序，将铜杆绕制成圈。
同样，通过采用上文所述的铜杆浸涂系统所能够产生的有益效果的推导过程与铜杆浸涂系统的推导过程相类似，故本文不再赘述。
此外，需要说明的是，在本具体实施方式中，进行涂覆工序时，包括：倾斜步骤：使铜杆浸涂系统相对于水平方向倾斜设置；加压步骤：增加炉体内的气体压力；浸没步骤：将高温块4浸入熔融铜中。
通过控制炉体倾斜装置使炉体保持倾斜的同时，使高温块4下降没入保温炉3的熔融铜中，并通过增大调节阀的开度增加保温炉内3的气体压力，以保证熔融铜快速的注入浸涂室6中，保证以铸杆的生成质量，进而保证铜杆的生成质量。当然，在生产过程中，可能不会需要上述三个步骤同时进行，如在炉体保持水平状态时，将高温块4浸入熔融铜的同时，增加保温炉3内气体的压力，以提高浸涂室6的熔融铜的液位；也可能在炉体保持倾斜的同时，通过将高温块4浸入熔融铜中即可保证浸涂室6内熔融铜的液位达到要求，进而可以保证铸杆的生成质量，则不需要增加保温炉3内的气体压力。
以上对本发明所提供的一种铜杆浸涂系统及铜杆生产方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种铜杆生产方法，其特征在于，包括：
浸涂工序，通过采用铜杆浸涂系统将芯杆涂覆成铸杆；
冷却工序，将所述铸杆进行冷却；
热轧工序，将冷却后的所述铸杆进行热轧处理生成铜杆；
绕制工序，将所述铜杆绕制成圈
其中，所述浸涂工序所采用所述铜杆浸涂系统包括：
设置有第一通道(2)的熔化炉(1)、通过所述第一通道(2)与所述熔化炉(1)相连通的保温炉(3)以及与所述保温炉(3)相连通的浸涂室(6)；
所述保温炉(3)设置有第二通道(5)，所述浸涂室(6)通过所述第二通道(5)与所述保温炉(3)相连通；
所述熔化炉(1)的炉体设置有炉体倾斜设备；所述保温炉(3)设置有气体控制设备、高温块(4)以及与所述高温块(4)相连接的第一驱动装置(7)，所述高温块(4)置于所述保温炉(3)的炉腔内且可沿着竖直方向运动；
所述高温块(4)在竖直方向升降的速度为1000-8000mm/min
所述熔化炉(1)相对于水平方向的倾斜角度为-5°～5°；
在所述浸涂工序包括如下步骤：
倾斜步骤：使铜杆浸涂系统相对于水平方向倾斜设置；
加压步骤：增加炉体内的气体压力；
浸没步骤：将所述高温块(4)浸入熔融铜中；
其中，倾斜步骤、加压步骤和浸没步骤同时进行。
2.根据权利要求1所述的铜杆生产方法，其特征在于，所述气体控制设备包括设置于所述保温炉(3)的炉腔内的压力传感器(13)，与所述压力传感器(13)可通信连接的压力调节设备(14)。
3.根据权利要求2所述的铜杆生产方法，其特征在于，所述保温炉(3)的炉腔内在竖直方向还设置有第一探测杆(8)、第二探测杆(9)以及与所述第一探测杆(8)和所述第二探测杆(9)可通信连接的显示器，所述第一探测杆(8)在竖直方向上靠近所述保温炉(3)的炉腔底部，所述第二探测杆(9)在竖直方向上远离所述保温炉(3)的炉腔底部。
4.根据权利要求1所述的铜杆生产方法，其特征在于，所述炉体倾斜设备包括第二驱动装置(10)、与所述第二驱动装置(10)固定连接的调节杆(11)以及支点(12)，所述第二驱动装置(10)设置于所述熔化炉(1)远离所述第一通道(2)的端部，所述支点(12)设置于所述熔化炉(1)靠近所述第一通道(2)的端部。
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