CN103878361B - 用于制作钢背纯铜衬里复合导电瓦的铝热剂底料 - Google Patents
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Abstract
一种用于制作钢背纯铜衬里复合导电瓦的铝热剂底料，所述铝热剂底料主要由含有以下原料按质量百分比混合：Al：11‑15，CuO：50‑56，Cu：14‑18，NaAlF6：5‑8，CaF2：8‑12；将上述原料进行混合，装填于带有纯铜复合层的复合导电瓦纯铜复合层表面，在混合物表面装填铝热剂基料，用引燃装填的铝热剂完成纯铜衬里的制备。其优点是以钢、铁作为背体，以铝热反应所产生的纯铜液作为衬里材料，在离心状态下将两种材料冶金结合而成的复合体，背体材料为不锈耐热钢或耐热铸铁，热强度高，耐热冲击及耐气体腐蚀、衬体材料为纯铜，导电性强，二者以冶金结合复合体赋予工件理想的工作特性，且成本低。
Description
技术领域
本发明涉及加工生产用于矿热炉的导电铜瓦的技术，特别涉及一种用于制作钢背纯铜衬里复合导电瓦的铝热剂底料。
背景技术
当前矿热炉法是生产铁合金的主要方法，矿热炉所用电极把持器主要消耗件—导电铜瓦是该设备的关键零件（见说明书附图图1），其使用寿命直接影响生产生本。
传统的导电瓦是用H96黄铜铸造而成，由于其整体是用铜制作，铜的消耗量大、成本高，且H96铜有4%杂物（主要是脱氧残留物及为改善铸造性能而添加的其它元素），相对于纯铜（T99）电阻大，导电性能降低20～30%，而另一缺点是铜的高温强度低，由于该工件工作环境温度高，其服役中往往因烧蚀、裂纹、掉块而失效，使用寿命有限。
发明内容
本发明的目的就是提供一种以钢、铁作为背体，以铝热反应所产生的纯铜液作为衬里材料，在离心状态下将两种材料冶金结合而成的复合体，背体材料为不锈耐热钢或耐热铸铁，热强度高，耐热冲击及耐气体腐蚀、衬体材料为纯铜，导电性强，二者以冶金结合复合体赋予工件理想的工作特性，且成本低的用于制作钢背纯铜衬里复合导电瓦的铝热剂底料。
本发明的解决方案是这样的：
一种用于制作钢背纯铜衬里复合导电瓦的铝热剂底料，所述铝热剂底料主要由含有以下原料按质量百分比混合：Al：11-15，CuO ：50-56，Cu：14-18，NaAlF6：5-8，CaF2：8-12；将上述原料进行混合，装填于带有纯铜复合层的复合导电瓦纯铜复合层表面，在混合物表面装填铝热剂基料，用引燃装填的铝热剂完成纯铜衬里的制备。
本发明的优点是以钢、铁作为背体，以铝热反应所产生的纯铜液作为衬里材料，在离心状态下将两种材料冶金结合而成的复合体，背体材料为不锈耐热钢或耐热铸铁，热强度高，耐热冲击及耐气体腐蚀、衬体材料为纯铜，导电性强，二者以冶金结合复合体赋予工件理想的工作特性，且成本低。
附图说明
图1是复合导电瓦的背体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明背体装填铝热剂反应体系结构示意图。
图4是本发明铝热剂反应系统与离心滚筒装配示意图
图中，1-背体，2-复合的衬里，3-铝热剂底料，4-基料，5-耐火材料， 6-箱框，7-钨丝。
具体实施方式
本发明复合导电瓦的背体制作是按工件图纸尺寸减去将要复合的衬里厚度用铸造成方法成形的，如图2所示，与普通铸造方法不同的是在制作背体铸型时，在型壁的特定位置涂覆合金粉末涂膏。
该合金粉末用无水酒精及酚醛树脂调成膏状涂覆在背体的表面，如图2所示，涂覆层在铸型浇注后，金属液的热量将涂覆层熔合成2～3mm厚度后与浇注的金属冶金结合的复合层。
本发明配制方法为：所述铝热剂底料主要由含有以下原料按质量百分比混合：Ae：11-15，CuO ：50-56，Cu：14-18，NaAeFe：5-8，CaF2：8-12，其余为杂质；将上述原料进行混合，装填于前面浇注得到的带有纯铜复合层的复合导电瓦纯铜复合层表面，在混合物表面装填铝热剂基料，按图3所示的结构进行装填，然后用引燃装填的铝热剂完成纯铜衬里的制备。更好的制造方法为将上述装填好的组件放入图4所示的离心筒中进行引燃。
本发明的实施例如下表：
| Al | CuO | Cu | NaAlF6 | CaF2 | |
| 实施例1 | 11 | 51 | 18 | 8 | 12 |
| 实施例2 | 12.3 | 54.3 | 16.7 | 6.7 | 10 |
| 实施例3 | 13 | 55 | 16 | 7 | 9 |
| 实施例4 | 14 | 53 | 17 | 8 | 8 |
| 实施例5 | 15 | 52 | 17 | 7 | 9 |
本发明的[实施过程为：
如图3所示，通过木模在箱框6内形成由背体1及复合的衬里2及耐火材料5组成的基料4和铝热剂底料3腔体，然后在背体复合层上放置铝热剂底料3及基料4。
如图4所示，铝热剂反应体系装配在离心滚筒内，通过主动辊11带动离心滚筒10转动，通电钨丝7引燃背体装填铝热剂反应体系的铝热剂并在离心作用下完成纯铜衬里制备。纯铜衬里厚度通过装填基料量来控制（一般为15～35mm），基料在铝热及离心力作用下使纯铜衬里与背体结合为冶金结合，衬里的铜的纯度可达99.7%，组织制密、无气孔、夹杂缺陷、导电性能高，热强度提高，使用寿命长。
Claims (1)
1.一种用于制作钢背纯铜衬里复合导电瓦的铝热剂底料，其特征在于：
所述铝热剂底料主要由以下原料按质量百分比混合：Al：11-15，CuO ：50-56，Cu：14-18，NaAlF6：5-8，CaF2：8-12；将上述原料进行混合，装填于带有纯铜复合层的复合导电瓦纯铜复合层表面，在混合物表面装填铝热剂基料，用引燃装填的铝热剂完成纯铜衬里的制备。
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