CN105070421B - 一种铜包钢接触线生产设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜包钢接触线生产设备及方法，该设备包括清洗装置、预热处理装置、铜液熔池、烘干装置、轧制机组和冷拉机组，所述清洗装置的两端分别设置有钢芯线输送辊和第一换向辊，所述预热处理装置设置于所述清洗装置的后段，钢芯线经第一换向辊后进入预热处理装置，所述铜液熔池设置于所述预热处理装置的后段，所述钢芯线经预热处理装置后进入铜液熔池中浸涂铜层，所述烘干装置设置于所述铜液熔池的后段，所述轧制机组和冷拉机组依次设置于所述烘干装置的后段。上述铜包钢接触线生产设备通过铜液浸涂的方式进行连续性在线生产，不仅清洁无污染；而且产品界面结合强度高，质量稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于高铁用接触线制造技术，尤其涉及一种铜包钢接触线生产设备及方法。
背景技术
随着我国铁路向高速、电气化方向的发展，对接触线性能提出了更高的要求，即进一步提高接触线的张力，以提高接触线网的稳定性、波动传播速度和机车受流质量。要求接触线在具有良好的导电性的同时还应具有较高的机械强度及耐软化性能。铜包钢接触线是常用高铁接触线的一种，在性能上兼备了钢的高强度、耐高温软化的机械性能和铜导电率高、接触电阻小的电性能，因而具有传导效率高，材料成本低，抗拉断力大，质量轻，耐磨损的特点，适应列车高速运行的要求。
目前，现有的铜包钢接触线大多采用电镀法的方式进行生产，在具体的应用中只能对镀层较薄的接触线进行可靠生产，而且电镀过程中对环境也会存在一定的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜包钢接触线生产设备及方法，该设备和方法具有无污染和产品质量稳定可靠的特点，以解决现有技术中铜包钢接触线生产过程中存在的上述问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铜包钢接触线生产设备，其包括清洗装置、预热处理装置、铜液熔池、烘干装置、轧制机组和冷拉机组，其中，所述清洗装置的两端分别设置有钢芯线输送辊和第一换向辊，所述预热处理装置设置于所述清洗装置的后段，钢芯线经第一换向辊后进入预热处理装置，所述铜液熔池设置于所述预热处理装置的后段，所述钢芯线经预热处理装置后进入铜液熔池中浸涂铜层，所述烘干装置设置于所述铜液熔池的后段，所述轧制机组和冷拉机组依次设置于所述烘干装置的后段。
特别地，所述清洗装置与所述预热处理装置之间设置有前段烘干装置。
特别地，所述轧制机组和冷拉机组之间设置有风冷装置。
特别地，所述预热处理装置为真空电加热炉。
特别地，所述轧制机组采用Y型三辊连轧机。
特别地，所述冷拉机组采用四道次配模拉拔机组。
一种铜包钢接触线生产方法，其包括以下步骤：
1)酸洗除油：将钢芯线在浓度为9％～10％的硫酸溶液中浸泡15～20秒；
2)前段烘干：采用烘干机对经酸洗除油后的钢芯线进行一次烘干；
3)预热处理：将烘干后的钢芯线通过真空电加热炉进行预热处理，炉温控制750℃～850℃，热处理时间控制在1.5～2.5小时；
4)铜液浸涂：将预热处理后的钢芯线穿过铜液熔池，钢芯线处于铜液中，依靠高温作用两种金属原子间的相互扩散，产生冶金结合，所述铜液的温度控制在：900℃～950℃，钢芯线的移动速度控制在：0.01～0.03m/s；
5)二次烘干：采用烘干机对铜液浸涂后的铜芯线进行再次烘干；
6)轧制：将浸涂铜液的钢芯线通过Y型三辊连轧机进行轧制；
7)冷却：对轧制后的钢芯线进行冷却至60℃～80℃。
8)冷拔：通过四道次配模拉拔机组对轧制后的接触线进行冷拔。
特别地，所述步骤1)中硫酸溶液的浓度为10％，浸泡时间为17s。
特别地，所述步骤3)中炉温控制800℃，热处理时间控制在2小时。
特别地，所述步骤4)中所述铜液的温度控制在：930℃，钢芯线的移动速度控制在：0.01m/s。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述铜包钢接触线生产设备通过铜液浸涂的方式进行连续性在线生产，不仅清洁无污染；而且产品界面结合强度高，质量稳定可靠。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的铜包钢接触线生产设备的结构示意图。
图中：
1、清洗装置；2、第一烘干装置；3、真空电加热炉；4、铜液熔池；5、第二烘干装置；6、Y型三辊连轧机；7、冷拉拔机；8、钢芯线输送辊；9、第一换向辊；10、钢芯线；11、第二换向辊；12、第三换向辊；13、风冷装置。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1所示，图1是本发明具体实施方式1提供的铜包钢接触线生产设备的结构示意图。
本实施例中，一种铜包钢接触线生产设备包括清洗装置1、第一烘干装置2、真空电加热炉3、铜液熔池4、第二烘干装置5、Y型三辊连轧机6和冷拉拔机7，所述清洗装置1的两端分别设置有钢芯线输送辊8和第一换向辊9，所述真空电加热炉3设置于所述清洗装置1的后段且两者之间设置有用于对清洗后的钢芯线进行干燥的第一烘干装置2，钢芯线10经第一换向辊9后进入真空电加热炉3进行预热处理，所述铜液熔池4设置于所述真空电加热炉3的后段，所述钢芯线10经真空电加热炉后进入铜液熔池4中浸涂铜层，所述第二烘干装置5设置于所述铜液熔池4的后段用于对浸涂铜层后的铜芯线10进行烘干，所述Y型三辊连轧机6设置于所述第二烘干装置5的后段，浸涂铜层后的铜芯线10经第二换向辊11进入Y型三辊连轧机6进行轧制，所述冷拉拔机7设置于所述Y型三辊连轧机6的后段，轧制后的铜芯线10经第三换向辊12由风冷装置13进行冷却后进入冷拉拔机7进行拉拔。
一种铜包钢接触线生产方法，其包括以下步骤：
1)酸洗除油：将钢芯线在浓度为10％的硫酸溶液中浸泡15秒；
2)前段烘干：采用烘干机对经酸洗除油后的钢芯线进行一次烘干；
3)预热处理：将烘干后的钢芯线通过真空电加热炉进行预热处理，炉温控制800℃，热处理时间控制在2小时；
4)铜液浸涂：将预热处理后的钢芯线穿过铜液熔池，钢芯线处于铜液中，依靠高温作用两种金属原子间的相互扩散，产生冶金结合，所述铜液的温度控制在：930℃，钢芯线的移动速度控制在：0.01m/s，通过控制铜芯线的移动速度，可使铜层的厚度控制在合理的范围内；
5)二次烘干：采用烘干机对铜液浸涂后的铜芯线进行再次烘干；
6)轧制：将浸涂铜液的钢芯线通过Y型三辊连轧机进行轧制；
7)冷却：对轧制后的钢芯线进行冷却至60℃～80℃。
8)冷拔：通过四道次配模拉拔机组对轧制后的接触线进行冷拔。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种铜包钢接触线生产设备，其包括清洗装置、预热处理装置、铜液熔池、烘干装置、轧制机组和冷拉机组，其特征在于，所述清洗装置的两端分别设置有钢芯线输送辊和第一换向辊，所述预热处理装置设置于所述清洗装置的后段，钢芯线经第一换向辊后进入预热处理装置，所述铜液熔池设置于所述预热处理装置的后段，所述钢芯线经预热处理装置后进入铜液熔池中浸涂铜层，所述烘干装置设置于所述铜液熔池的后段，所述轧制机组和冷拉机组依次设置于所述烘干装置的后段,所述清洗装置与所述预热处理装置之间设置有前段烘干装置，所述轧制机组和冷拉机组之间设置有风冷装置。
2.根据权利要求1所述的铜包钢接触线生产设备，其特征在于，所述预热处理装置为真空电加热炉。
3.根据权利要求1所述的铜包钢接触线生产设备，其特征在于，所述轧制机组采用Y型三辊连轧机。
4.根据权利要求1所述的铜包钢接触线生产设备，其特征在于，所述冷拉机组采用四道次配模拉拔机组。
5.一种铜包钢接触线生产方法，其特征在于，其包括以下步骤：
1)酸洗除油：将钢芯线在浓度为9％～10％的硫酸溶液中浸泡15～20秒；
2)前段烘干：采用烘干机对经酸洗除油后的钢芯线进行一次烘干；
3)预热处理：将烘干后的钢芯线通过真空电加热炉进行预热处理，炉温控制750℃～850℃，热处理时间控制在1.5～2.5小时；
4)铜液浸涂：将预热处理后的钢芯线穿过铜液熔池，钢芯线处于铜液中，依靠高温作用两种金属原子间的相互扩散，产生冶金结合，所述铜液的温度控制在：900℃～950℃，钢芯线的移动速度控制在：0.01～0.03m/s；
5)二次烘干：采用烘干机对铜液浸涂后的铜芯线进行再次烘干；
6)轧制：将浸涂铜液的钢芯线通过Y型三辊连轧机进行轧制；
7)冷却：对轧制后的钢芯线进行冷却至60℃～80℃；
8)冷拔：通过四道次配模拉拔机组对轧制后的接触线进行冷拔。
6.根据权利要求5所述的铜包钢接触线生产方法，其特征在于，所述步骤1)中硫酸溶液的浓度为10％，浸泡时间为17s。
7.根据权利要求5所述的铜包钢接触线生产方法，其特征在于，所述步骤3)中炉温控制800℃，热处理时间控制在2小时。
8.根据权利要求5所述的铜包钢接触线生产方法，其特征在于，所述步骤4)中所述铜液的温度控制在：930℃，钢芯线的移动速度控制在：0.01m/s。
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