CN116037699A - 无氧铜杆加工系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及无氧铜杆加工技术领域，公开了一种无氧铜杆加工系统，包括熔化炉、保温炉、连铸机、滚剪机、连轧机和收卷机；连铸机用于接收所述保温炉输送的铜液，并将铜液铸造为铜锭；滚剪机用于对铜锭进行剪切整形；连轧机用于接收所述滚剪机输送的铜锭，并将铜锭轧制为铜杆；收卷机用于接收所述连轧机输送的铜杆，并将铜杆收卷成捆；其中，所述熔化炉、所述保温炉、所述连铸机之间通过密封流槽连接，所述连铸机、所述滚剪机和所述连轧机之间通过密封过桥装置连接，且所述熔化炉、所述保温炉、所述连铸机、所述滚剪机和所述连轧机均受到保护气体保护。本申请解决了现有无氧铜杆加工设备无法同时保证加工产量和加工质量的问题。

Description

无氧铜杆加工系统

技术领域

本申请涉及无氧铜杆加工技术领域，具体是指一种无氧铜杆加工系统。

背景技术

无氧铜杆主要用于轧制铜排、铜条、铜扁线，通过拉丝还可以用于生产电线铜芯，漆包线；随着新能源汽车的兴起，无氧铜杆的应用量大大增加，新能源汽车的用铜量是普通燃油车的4倍，每台车大约用100公斤；无氧铜杆的柔软性、回弹角和绕线性能都比低氧铜杆好。一说到无氧铜杆，大家的反应就是上引法，目前为止，上引法是无氧铜杆的最常用的生产方法，但这种方法生产效率低，铸杆头数为24根的年产量只有1.2万吨。国内少数厂家也从国外引进了一些产量相对比较高的无氧铜杆生产设备，但该设备需要有引杆(也就是俗称的母杆)剥皮才能生产，总体产量上去了，但引杆重量一去，整个产量也就下降了。

而铸连轧全称连续铸造连续轧制，是把液态金属倒入连铸机中铸造出铸坯(称为连铸坯)，然后直接进入热连轧机组中轧制成型的金属轧制工艺。铜材的连铸连轧工艺即铜材连续铸造连续轧制工艺，其主要特点在于经过精炼的熔融铜液由连铸机冷却结晶制成铜材铸坯后，不经过常规的冷却至常温的工序，而是保温并利用铜材铸坯的余温直接送入热连轧机组中，经过热连轧机组的轧制而获得铜杆。与传统的先铸造出常温的铜材铸坯，然后经加热炉加热至热连轧机组所需的温度，再进行轧制的工艺相比具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点。

对于无氧铜杆来讲，如果采用现有连铸连轧设备进行生产，虽然可以提高其产量，但却无法保证无氧铜杆的加工质量。

发明内容

基于以上技术问题，本申请提供了一种无氧铜杆加工系统，解决了现有无氧铜杆加工设备无法同时保证加工产量和加工质量的问题。

为解决以上技术问题，本申请采用的技术方案如下：

一种无氧铜杆加工系统，包括熔化炉、保温炉、连铸机、滚剪机、连轧机和收卷机；熔化炉用于将固态铜熔炼成铜液；保温炉用于接收熔化炉输送的铜液，并对铜液进行保温；连铸机用于接收保温炉输送的铜液，并将铜液铸造为铜锭；滚剪机用于对铜锭进行剪切整形；连轧机用于接收滚剪机输送的铜锭，并将铜锭轧制为铜杆；收卷机用于接收连轧机输送的铜杆，并将铜杆收卷成捆；

其中，熔化炉、保温炉、连铸机之间通过密封流槽连接，连铸机、滚剪机和连轧机之间通过密封过桥装置连接，且熔化炉、保温炉、连铸机、滚剪机和连轧机均受到保护气体保护。

进一步的，密封流槽为两端开口的管状结构。

进一步的，流槽主体底部设置有流槽支架，用于对流槽主体进行支撑固定。

进一步的，密封过桥装置包括引桥主体和输送结构；引桥主体为两端开口的矩形管结构；结构包括多个转动安装在引桥主体之内的辊筒。

进一步的，引桥主体外侧还开设有若干输气孔，输气孔与保护气体输送机构通过气管连接，用于向引桥主体内通入保护气体。

进一步的，引桥主体底部设置有引桥支架，用于对引桥主体进行支撑固定。

进一步的，连铸机、滚剪机和连轧机的机架上均设置有封闭舱，封闭舱用于对连铸机、滚剪机以及连轧机进行遮罩封闭，封闭舱内充入有保护气体。

进一步的，封闭舱包括舱体和舱门；舱体固定安装在机架的工作台之上；舱体侧面设有若干输气口，输气口与保护气体输送机构通过气管连接，用于向封闭舱内通入保护气体；舱门可开合地设置在舱体侧面。

进一步的，连轧机与收卷机之间设有出线通道，通过出线通道将铜杆引导至收卷机。

进一步的，出线通道上沿铜杆行进方向布设有多个喷头，喷头与稀油站系统连接，用于对铜杆进行清洗冷却。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请的无氧铜杆加工系统，无需剥皮、无需引杆、无需更换轧辊，在保证无氧铜杆加工质量的同时，大大提高了无氧铜杆的产量，一套设备年产量可达10万吨，提高了生产力，降低成本，可以很好的满足市场需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为本申请一些实施例中提供的无氧铜杆加工系统的结构示意图。

图2为图1的正视图。

图3为本申请一些实施例中提供的密封流槽的结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为本申请一些实施例中提供的密封过桥装置的结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为封闭舱的结构示意图。

1熔化炉，2密封流槽，201流槽主体，202流槽支架，3保温炉，4连铸机，5密封过桥装置，501引桥主体，502输气孔，503辊筒，504引桥支架，6滚剪机，7连轧机，8稀油站系统，9出线通道，10收卷机，11乳液系统，12成品输送机构，13舱门，14舱体，15工作台。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1～7是本申请一些实施例所示的无氧铜杆加工系统的结构示意图，以下将结合图1～7对本申请所涉及的无氧铜杆加工系统进行介绍。需要注意的是，图1～7仅作为示例，并不对无氧铜杆加工系统的具体形状和结构形成限定。

参阅图1～7，在一些实施例中，一种无氧铜杆加工系统，包括熔化炉1、保温炉3、连铸机4、滚剪机6、连轧机7和收卷机10；熔化炉1用于将固态铜熔炼成铜液；保温炉3用于接收熔化炉1输送的铜液，并对铜液进行保温；连铸机4用于接收保温炉3输送的铜液，并将铜液铸造为铜锭；滚剪机6用于对铜锭进行剪切整形；连轧机7用于接收滚剪机6输送的铜锭，并将铜锭轧制为铜杆；收卷机10用于接收连轧机7输送的铜杆，并将铜杆收卷成捆；

其中，熔化炉1、保温炉3、连铸机4之间通过密封流槽2连接，连铸机4、滚剪机6和连轧机7之间通过密封过桥装置5连接，且熔化炉1、保温炉3、连铸机4、滚剪机6和连轧机7均受到保护气体保护。

本实施例中，通过无氧铜杆加工系统生产无氧铜杆的具体流程包括：首先，利用熔化炉1将电解铜板熔化制备铜液，铜液的含氧量控制在5PPM以下；再经全密封的密封流槽2将铜液流入保温炉3中保温，在保温炉3中继续保持铜液与氧气的隔绝；再经密封流槽2进入连铸机4的浇包，浇包内的铜液进入浇管进行铜锭浇铸，连铸机4密封并受保护气体保护，铸锭一进入浇铸机便会受到四面冷却，结晶为铜锭；铜锭沿着密封过桥装置5进入滚剪机6，以对铜锭进行修剪整形，滚剪机6密封并受保护气体保护；然后再进入连轧机7，连轧机7密封并受保护气体的保护，经过连轧机7数道轧制工序后形成无氧铜杆；轧制好的铜杆进入收卷机10收卷成捆。

可以看出，利用改进后的连铸连轧系统用于无氧铜杆的制备，在保持连铸连轧系统生产效率高的优点之外，还能够有效确保轧制生产的无氧铜杆的产品质量。使得此无氧铜杆加工系统具备产量高、质量好的优点。

具体的，对于熔化炉1与保温炉3的保护气体保护，可以通过向其内部通入保护气体实现。

具体的，保护气体由氢气、一氧化碳、二氧化碳以及氮气中的一种或多种构成。

具体的，熔化炉1入口端还设有铜板输送机构，用于将优质电解铜板输入熔化炉1，铜板输送机构处还设有烘干箱，用于对同案进行除湿加热。

具体的，对于连铸机4，将高温铜液连续不断地浇铸到一个或一组水冷结晶器内，铜液沿结晶器周边逐渐凝固成坯壳，待铜液面上升到一定高度，坯壳凝固到一定厚度后拉矫机将坯拉出，并经二次冷却区喷水冷却使铸坯完全凝固，由切割装置根据轧制要求切成定尺，实现铜锭的连续铸造。连铸机4具有简化生产工序，提高了生产效率及金属收得率，节约能源消耗使生产成本大为降低，铜锭质量好等优点。

具体的，对于连轧机7，其结构通常包括机架、轧机组以及冷却机构。其中，轧机组一般包括对个沿铜杆行进方向交替布置的垂直轧机和水平轧机，用以完成铜杆的连续轧制，其典型结构一般包括轧辊机构、传动机构、辊缝调节机构，以及润滑机构、冷却机构等，可以采用现有轧机结构完成对无氧铜杆的轧制。其中，冷却机构一般是与乳液系统11连接，以利用乳液对铜杆的冲刷冷却。

具体的，无氧铜杆的尺寸规格取决于连轧机7的轧制道次数量。经过8道次轧制之后，最后成8mm的无氧铜杆；经过6道轧制后，得到10mm的无氧铜杆；经过4道次轧制后，得到12.5mm的无氧铜杆。以上不同规格的无氧通过均能保持含氧量在5PPM以下，以确保无氧铜杆的生产质量。

具体的，收卷机10处还设有成品输送机构12，以用于转运收卷成捆的无氧铜杆。

优选的，连轧机7的轧机组采用辊缝可调节的轧机，用以通过调整轧机辊缝间距轧制不同规格的铜杆，扩大铜杆制备范围。

优选的，连轧机7与收卷机10之间设有出线通道9，通过出线通道9将铜杆引导至收卷机10。

优选的，经过出线通道9，出线通道9上有滚轮，利用设置滚轮可以避免铜杆擦伤，最后进入收卷机10进行收卷。

优选的，出线通道9上沿铜杆行进方向布设有多个喷头，喷头与稀油站系统8连接，用于对铜杆进行清洗冷却。

在一些实施例中，密封流槽2为两端开口的管状结构。

本实施例中，密封流槽2的两端端口分别与对应设备密封连接，以将铜液从一端设备输送至另一端设备，密封流槽2可以避免铜液与外部空气接触，避免氧化。

优选的，流槽主体201底部设置有流槽支架202，用于对流槽主体201进行支撑固定。

在一些实施例中，密封过桥装置5包括引桥主体501和输送结构；引桥主体501为两端开口的矩形管结构；结构包括多个转动安装在引桥主体501之内的辊筒503。

本实施例中，引桥主体501的两端端口分别与对应设备密封连接，以将工件从一端设备输送至另一端设备，引桥主体501可以避免铜液与外部空气接触，避免氧化。设置在引桥主体501之中的辊筒503，可以方便工件的输送。

优选的，引桥主体501外侧还开设有若干输气孔502，输气孔502与保护气体输送机构通过气管连接，用于向引桥主体501内通入保护气体。

优选的，引桥主体501底部设置有引桥支架504，用于对引桥主体501进行支撑固定。

在一些实施例中，连铸机4、滚剪机6和连轧机7的机架上均设置有封闭舱，封闭舱用于对连铸机4、滚剪机6以及连轧机7进行遮罩封闭，封闭舱内充入有保护气体。

本实施例中，通过封闭舱可以使连铸机4、滚剪机6以及连轧机7呈封闭环境，再通过向其内通入保护气体，可以有效避免铜杆在生产过程中发生表面氧化，以确保其能够达到无氧铜杆的质量标准。

优选的，封闭舱包括舱体14和舱门13；舱体14固定安装在机架的工作台15之上；舱体14侧面设有若干输气口，输气口与保护气体输送机构通过气管连接，用于向封闭舱内通入保护气体；舱门13可开合地设置在舱体14侧面。

其中，可开合的舱门13既可以保证封闭舱在工作状态时的封闭环境，又可开启舱门13对设备进行观察维护。

优选的，输气口处可以增设阀门，以控制保护气体的进气量。

如上即为本申请的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述申请的验证过程，并非用以限制本申请的专利保护范围，本申请的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.无氧铜杆加工系统，其特征在于，包括：

熔化炉，所述熔化炉用于将固态铜熔炼成铜液；

保温炉，所述保温炉用于接收所述熔化炉输送的铜液，并对铜液进行保温；

连铸机，所述连铸机用于接收所述保温炉输送的铜液，并将铜液铸造为铜锭；

滚剪机，所述滚剪机用于对铜锭进行剪切整形；

连轧机，所述连轧机用于接收所述滚剪机输送的铜锭，并将铜锭轧制为铜杆；

收卷机，所述收卷机用于接收所述连轧机输送的铜杆，并将铜杆收卷成捆；

其中，所述熔化炉、所述保温炉、所述连铸机之间通过密封流槽连接，所述连铸机、所述滚剪机和所述连轧机之间通过密封过桥装置连接，且所述熔化炉、所述保温炉、所述连铸机、所述滚剪机和所述连轧机均受到保护气体保护。

2.根据权利要求1所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述密封流槽为两端开口的管状结构。

3.根据权利要求2所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述流槽主体底部设置有流槽支架，用于对所述流槽主体进行支撑固定。

4.根据权利要求1所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于，所述密封过桥装置包括：

引桥主体，所述引桥主体为两端开口的矩形管结构；

输送结构，所述结构包括多个转动安装在所述引桥主体之内的辊筒。

5.根据权利要求4所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述引桥主体外侧还开设有若干输气孔，所述输气孔与保护气体输送机构通过气管连接，用于向所述引桥主体内通入保护气体。

6.根据权利要求4所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述引桥主体底部设置有引桥支架，用于对所述引桥主体进行支撑固定。

7.根据权利要求1所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述连铸机、所述滚剪机和所述连轧机的机架上均设置有封闭舱，所述封闭舱用于对所述连铸机、所述滚剪机以及所述连轧机进行遮罩封闭，所述封闭舱内充入有保护气体。

8.根据权利要求7所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于，所述封闭舱包括：

舱体，所述舱体固定安装在所述机架的工作台之上；所述舱体侧面设有若干输气口，所述输气口与保护气体输送机构通过气管连接，用于向所述封闭舱内通入保护气体；

舱门，所述舱门可开合地设置在所述舱体侧面。

9.根据权利要求1所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述连轧机与所述收卷机之间设有出线通道，通过所述出线通道将所述铜杆引导至所述收卷机。

10.根据权利要求9所述的无氧铜杆加工系统，其特征在于：

所述出线通道上沿铜杆行进方向布设有多个喷头，所述喷头与稀油站系统连接，用于对所述铜杆进行清洗冷却。

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