CN108597695B - 一种废旧电缆导体再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧电缆导体再生方法，包括导体预制，熔炼炉预制，导体熔炼，导体改性及合金表面处理等五个步骤。本发明制备方法简单，易掌握，可有效的提高对电缆回收导体重复利用率，生产成本低廉，一方面可有效的提高铝基导体的导向性能、抗腐蚀性能和耐高温性能，另一方面可有效的提高铝基导体的结构强度、韧性、抗拉强度、抗疲劳性和机加工性能，从而在有效提供电缆产品导电性能稳定性和可靠性的同时，另有助于降低电缆产品生产及制备成本。

Description

一种废旧电缆导体再生方法

技术领域

本发明涉及一种废旧电缆导体再生方法，属电缆技术领域。

背景技术

目前在电力线路及设备的维护、更换作业中，产生了大量的废旧电力线缆，这些废旧电力线缆中，尤其是高压废旧线缆往往均需要通过回收处理后方可再次作为电缆生产原料用于电缆生产，实现资源回收利用，当前在对废旧电缆的导体进行回收利用时，往往是将废旧导体与全新的导体按照一定的比例进行混合熔炼，制备得到全新的电缆导体材料，虽然可以满足对废旧电缆导体回收利用的要求，但回收作业效率低下，且由于熔炼加工作业工艺复杂，操作难度大，产品质量稳定性和可靠性差，极易导致再生后的电缆导体材料导电性能、机械结构性能、抗腐蚀性能均不同程度存在缺陷，从而导致由回收利用导体制备的电缆产品性能相对较差，不能有效满足实际使用的需要，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的废旧电缆导体回收再生方法，以满足实际作业使用的需要。

发明内容

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种废旧电缆导体再生方法，包括以下步骤：

第一步，导体预制，首先将回收的废旧电缆绝缘层剥离，然后分别对剥离后的绝缘层、钢铠、抗拉筋及导体分类存放，然后分离后的各电缆导体根据材质类型再次进行分离分别存放，然后分别对各类导体通过温度为30℃—80℃的碱性溶液中浸泡清洗1—5分钟，然后由温度为0°—10℃，压力为1.5—5倍大气压力的去离子水对其清洗，并对清洗后的导体进行冷风干燥备用；

第二步，熔炼炉预制，首先将熔炼炉通过导气管与惰性气体气源连通，然后将惰性气体持续通入到熔炼炉内，并在3—5分钟内使熔炼炉内氧气含量小于1％，然后在保持惰性气体输送到熔炼炉内的速度稳定条件下，在10—60分钟内，将熔炼炉温度升温至300℃—400℃并保温5—10分钟；

第三步，导体熔炼，完成第二步作业后，将第一步处理并备用的同一类型的导体添加到熔炼炉内，然后在10—20分钟内将熔炼炉温度升温至500℃—1100℃，并在导体为熔融态后保温10—30分钟，采用超声波搅拌，然后向熔融态金属溶液中添加除渣剂进行除渣作业，并在完成除渣作业后对熔融态导体进行保温存放；

第四步，导体改性，完成第三步后，在10—30分钟内向熔融态导体添加占熔融态导体总量5％——12％的硅钙合金和占熔融态导体总量5％—20％锌镁合金，然后保温10—20分钟至熔炼炉内物料均为熔融态，并采用超声波搅拌均匀，然后向熔炼炉内添加占熔融态导体总量3％——8％的轻稀土，搅拌均布并保温静置10—15分钟，然后向熔融态导体添加占熔融态导体总量3％——15％的石墨烯，搅拌均布并保温静置3—15分钟，然后再次对熔融态导体进行除渣作业，并对完成除渣作业的熔融态导体进行浇铸连轧作业，制备得到导体合金锭毛坯；

第五步，合金表面处理，将第四步制备的合金锭毛坯加入到温度为30℃—80℃的碱性溶液中浸泡清洗1—5分钟，然后由温度为0°—10℃，压力为1.5—5倍大气压力的去离子水对清洗后的合金锭毛坯表面进行冲洗，然后对合金锭毛坯表面进行冷风干燥，并在完成干燥后对合金锭毛坯表面由常温压力为1.5—5倍大气压力的防腐油喷淋，并在合金锭毛坯表面形成厚度0.5—3毫米油膜后停止防腐油喷淋并得到导体合金锭成品。

进一步的，所述的第一步和第五步中的碱性溶液为Na₂SiO₃、Na₃PO₄、Na₂CO₃及NaOH中的任意一种或几种混合构成，且当为两种以上混合时，则以1：1比例混合。

进一步的，所述的第二步中，在熔炼炉处于保温时，熔炼炉内惰性气体气压为1.1—2.3倍大气压，并在第二步、第三步和第四步中保持熔炼炉惰性气体气压不变。

进一步的，所述的第四步中，硅钙合金、锌镁合金均为直径为1—10毫米的颗粒结构，轻稀土为150—350目，石墨烯的表面积为2600—2700m²/g。

进一步的，所述的第五步中，在进行防腐油喷淋作业时，合金锭毛坯表面温度为0℃—10℃。

进一步的，所述的惰性气体为氮气、氩气、氦气中的任意一种。

本发明制备方法简单，易掌握，可有效的提高对电缆回收导体重复利用率，生产成本低廉，一方面可有效的提高铝基导体的导向性能、抗腐蚀性能和耐高温性能，另一方面可有效的提高铝基导体的结构强度、韧性、抗拉强度、抗疲劳性和机加工性能，从而在有效提供电缆产品导电性能稳定性和可靠性的同时，另有助于降低电缆产品生产及制备成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明

图1：本发明制备方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1所示，一种废旧电缆导体再生方法，包括以下步骤：

第一步，导体预制，首先将回收的废旧电缆绝缘层剥离，然后分别对剥离后的绝缘层、钢铠、抗拉筋及导体分类存放，然后分离后的各电缆导体根据材质类型再次进行分离分别存放，然后分别对各类导体通过温度为30℃的Na₂CO₃溶液中浸泡清洗3分钟，然后由温度为10℃，压力为3.1倍大气压力的去离子水对其清洗，并对清洗后的导体进行冷风干燥备用；

第二步，熔炼炉预制，首先将熔炼炉通过导气管与惰性气体气源连通，然后将氮气持续通入到熔炼炉内，并在5分钟内使熔炼炉内氧气含量为0.5％，然后在保持氮气输送到熔炼炉内的速度稳定条件下，在30分钟内，将熔炼炉温度升温至400℃并保温5—10分钟，熔炼炉内氮气气压为2.3倍大气压，并在第二步、第三步和第四步中保持熔炼炉氮气气压不变；

第三步，导体熔炼，完成第二步作业后，将第一步处理并备用的同一类型的导体添加到熔炼炉内，然后在15分钟内将熔炼炉温度升温至600℃，并在导体为熔融态后保温20分钟，然后向熔融态金属溶液中添加除渣剂进行除渣作业，并在完成除渣作业后对熔融态导体进行保温存放；

第四步，导体改性，完成第三步后，在15分钟内向熔融态导体添加占熔融态导体总量10％的硅钙合金和占熔融态导体总量15％锌镁合金，然后保温13分钟至熔炼炉内物料均为熔融态并搅拌均匀，然后熔炼炉内添加占熔融态导体总量8％的轻稀土，搅拌均布并保温静置15分钟，然后向熔融态导体添加占熔融态导体总量8％的石墨烯，搅拌均布并保温静置15分钟，然后再次熔融态导体进行除渣作业，并对完成除渣作业的熔融态导体进行浇铸连轧作业，制备得到导体合金锭毛坯；

第五步，合金表面处理，将第四步制备的合金锭毛坯加入到温度为50℃的Na₃PO₄溶液中浸泡清洗5分钟，然后由温度为5℃，压力为1.5倍大气压力的去离子水对清洗后的合金锭毛坯表面进行冲洗，然后对合金锭毛坯表面进行冷风干燥，并在完成干燥后对合金锭毛坯表面由常温压力为3倍大气压力的防腐油喷淋，且喷淋时的合金锭毛坯表面温度为5℃，并在合金锭毛坯表面形成厚度1毫米油膜后停止防锈油喷淋并得到导体合金锭成品。

本实施例中，所述的第四步中，硅钙合金、锌镁合金均为直径为3毫米的颗粒结构，轻稀土为200目，石墨烯的表面积为2700m²/g。

本实施例中，所述的第三步和第四步中，对熔融态导体搅拌时，采用电磁搅拌。

实施例2

如图1所示，一种废旧电缆导体再生方法，包括以下步骤：

第一步，导体预制，首先将回收的废旧电缆绝缘层剥离，然后分别对剥离后的绝缘层、钢铠、抗拉筋及导体分类存放，然后分离后的各电缆导体根据材质类型再次进行分离分别存放，然后分别对各类导体通过温度为30℃—80℃的Na₂SiO₃和Na₃PO₄ 1：1混合的溶液中浸泡清洗4分钟，然后由温度为10℃，压力为2倍大气压力的去离子水对其清洗，并对清洗后的导体进行冷风干燥备用；

第二步，熔炼炉预制，首先将熔炼炉通过导气管与惰性气体气源连通，然后将氩气持续通入到熔炼炉内，并在5分钟内使熔炼炉内氧气排空，然后在保持氩气输送到熔炼炉内的速度稳定条件下，在20分钟内，将熔炼炉温度升温至300℃并保温6分钟，熔炼炉处于保温时，熔炼炉内氩气气压为2.3倍大气压，并在第二步、第三步和第四步中保持熔炼炉氩气气压不变；

第三步，导体熔炼，完成第二步作业后，将第一步处理并备用的同一类型的导体添加到熔炼炉内，然后在15分钟内将熔炼炉温度升温至550℃，并在导体为熔融态后保温30分钟，然后向熔融态金属溶液中添加除渣剂进行除渣作业，并在完成除渣作业后对熔融态导体进行保温存放；

第四步，导体改性，完成第三步后，在20分钟内向熔融态导体添加占熔融态导体总量8％的硅钙合金和占熔融态导体总量15％锌镁合金，然后保温20分钟至熔炼炉内物料均为熔融态并搅拌均匀，然后熔炼炉内添加占熔融态导体总量8％的轻稀土，搅拌均布并保温静置10分钟，然后向熔融态导体添加占熔融态导体总量7％的石墨烯，搅拌均布并保温静置5分钟，然后再次熔融态导体进行除渣作业，并对完成除渣作业的熔融态导体进行浇铸连轧作业，制备得到导体合金锭毛坯；

第五步，合金表面处理，对第四步制备的合金锭毛坯加入到温度为30℃—80℃的NaOH溶液中浸泡清洗1—5分钟，然后由温度为0°—10℃，压力为1.5—5倍大气压力的去离子水对清洗后的合金锭毛坯表面进行冲洗，然后对合金锭毛坯表面进行冷风干燥，并在完成干燥后对合金锭毛坯表面由常温压力为1.5—5倍大气压力的防腐油喷淋，且喷淋时合金锭毛坯表面温度为10℃，并在合金锭毛坯表面形成厚度0.5毫米油膜后停止防腐油喷淋并得到导体合金锭成品。

本实施例中，所述的第四步中，硅钙合金、锌镁合金均为直径为10毫米的颗粒结构，轻稀土为350目，石墨烯的表面积为2650m²/g。

本实施例中，所述的第三步和第四步中，对熔融态导体搅拌时，采用超声波搅拌。

本发明制备方法简单，易掌握，可有效的提高对电缆回收导体重复利用率，生产成本低廉，一方面可有效的提高铝基导体的导向性能、抗腐蚀性能和耐高温性能，另一方面可有效的提高铝基导体的结构强度、韧性、抗拉强度、抗疲劳性和机加工性能，从而在有效提供电缆产品导电性能稳定性和可靠性的同时，另有助于降低电缆产品生产及制备成本。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进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 (6)

1.一种废旧电缆导体再生方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，导体预制，首先将回收的废旧电缆绝缘层剥离，然后分别对剥离后的绝缘层、钢铠、抗拉筋及导体分类存放，然后分离后的各电缆导体根据材质类型再次进行分离分别存放，然后分别对各类导体通过温度为30℃—80℃的碱性溶液中浸泡清洗1—5分钟，然后由温度为0°—10℃，压力为1.5—5倍大气压力的去离子水对其清洗，并对清洗后的导体进行冷风干燥备用；

第二步，熔炼炉预制，首先将熔炼炉通过导气管与惰性气体气源连通，然后将惰性气体持续通入到熔炼炉内，并在3—5分钟内使熔炼炉内氧气含量小于1％，然后在保持惰性气体输送到熔炼炉内的速度稳定条件下，在10—60分钟内，将熔炼炉温度升温至300℃—400℃并保温5—10分钟；

第三步，导体熔炼，完成第二步作业后，将第一步处理并备用的同一类型的导体添加到熔炼炉内，然后在10—20分钟内将熔炼炉温度升温至500℃—1100℃，并在导体为熔融态后保温10—30分钟，采用超声波搅拌，然后向熔融态金属溶液中添加除渣剂进行除渣作业，并在完成除渣作业后对熔融态导体进行保温存放；

第四步，导体改性，完成第三步后，在10—30分钟内向熔融态导体添加占熔融态导体总量5％—12％的硅钙合金和占熔融态导体总量5％—20％锌镁合金，然后保温10—20分钟至熔炼炉内物料均为熔融态，并采用超声波搅拌均匀，然后向熔炼炉内添加占熔融态导体总量3％—8％的轻稀土，搅拌均布并保温静置10—15分钟，然后向熔融态导体添加占熔融态导体总量3％—15％的石墨烯，搅拌均布并保温静置3—15分钟，然后再次对熔融态导体进行除渣作业，并对完成除渣作业的熔融态导体进行浇铸连轧作业，制备得到导体合金锭毛坯；

第五步，合金表面处理，将第四步制备的合金锭毛坯加入到温度为30℃—80℃的碱性溶液中浸泡清洗1—5分钟，然后由温度为0°—10℃，压力为1.5—5倍大气压力的去离子水对清洗后的合金锭毛坯表面进行冲洗，然后对合金锭毛坯表面进行冷风干燥，并在完成干燥后对合金锭毛坯表面由常温压力为1.5—5倍大气压力的防腐油喷淋，并在合金锭毛坯表面形成厚度0.5—3毫米油膜后停止防腐油喷淋并得到导体合金锭成品。

2.根据权利要求1所述的一种废旧电缆导体再生方法，其特征在于，所述的第一步和第五步中的碱性溶液为Na₂SiO₃、Na₃PO₄、Na₂CO₃及NaOH中的任意一种或几种混合构成，且当为两种以上混合时，则以1：1比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种废旧电缆导体再生方法，其特征在于，所述的第二步中，在熔炼炉处于保温时，熔炼炉内惰性气体气压为1.1—2.3倍大气压，并在第二步、第三步和第四步中保持熔炼炉惰性气体气压不变。

4.根据权利要求1所述的一种废旧电缆导体再生方法，其特征在于，所述的第四步中，硅钙合金、锌镁合金均为直径为1—10毫米的颗粒结构，轻稀土为150—350目，石墨烯的表面积为2600—2700m²/g。

5.根据权利要求1所述的一种废旧电缆导体再生方法，其特征在于，所述的第五步中，在进行防腐油喷淋作业时，合金锭毛坯表面温度为0℃—10℃。

6.根据权利要求1所述的一种废旧电缆导体再生方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气、氩气、氦气中的任意一种。