CN204262678U - 无氧铜排生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无氧铜排生产装置，包括铜合金生产装置、铜排型材加工装置和铜排产品生产线装置，所述铜合金生产装置的工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)为两炉合一的组合炉，所述工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)中间有隔断(5)，所述隔断(5)高度低于组合炉的高度。在工频感应熔化炉(1)中混合均匀后的铜和添加剂，其熔融液高度超过隔断(5)时，由工频感应熔化炉(1)流入工频感应熔化炉(2)，由结晶器(4)引杆，生产铜合金的铜杆。每个结晶器(4)由一个脉冲侍服电机驱动，保持引杆的独立、连续。本实用新型生产的无氧铜基合金和无氧铜排强度高，导电率高，弹性好，表面质量好，材料的利用率高。

Description

无氧铜排生产装置

技术领域

本实用新型涉及无氧铜排的生产装置，尤其涉及电机、电器及配电设备使用的无氧铜排的生产装置。

背景技术

金属铜具有良好的导电、导热、耐蚀和可焊接等优良性能，是一种应用广泛的金属材料，是导电材料的主要选材之一。我国铜冶金工业和铜加工工业所用的铜线，及电缆导电所用的铜材，主要是工业纯铜(即紫铜)T₁和T₂，它们都含有较多的杂质(见下表)。

金属铜中含杂质会影响其导电率。金属铜中的氧(200ppm)和硫与铜形成脆相性氧化物Cu₂O、Cu₂S，不仅会降低铜的导电率，而且会使铜变脆，致其产生“冷脆”现象。不仅会降低铜的焊接性和抗蚀性，同时又是铜的“氢病”的根源。而铜中的Bi和Pb是低熔点物质，且不溶于铜，易引起铜的“热脆”。这些杂质还会使铜的晶格发生畸变，对传导电子产生强烈散射，导致导电率下降。因此，国外导电材料广泛应用无氧铜。无氧铜的导电率可达102％IACS(紫铜仅为97～98％IACS)，塑性高，断面收缩率ψ≈90％(紫铜仅为73％)，具有优良的冷加工性能。

无氧铜虽导电率很高，但强度不高、不耐磨，软化温度太低，为230℃。为此，需要研究开发无氧铜基合金，以获得高强度、高导电率的导电材料，以满足国内市场的需求。

铜排是铜扁线、铜母线等的总称，它主要用于电机、电器及配电设备上。国外是用无氧铜，我国过去是以工业纯钢为主。这样会影响电机、电器的性能。近代电力工业和电器设备的发展，急需提供强度、硬度和耐磨性好，耐热性及导热性好的高导电性的铜排。我国电机、电器行业急需用无氧铜排代替黑铜排，使产品升级换代。如SST型干线电力机车的ZD111S脉流牵引电动机的设备， 绕组材料就选用无氧铜，目前主要依靠进口。本实用新型的产品，可以替代进口产品。

国内一些企业虽引进了上海电缆研究所的“上引法”连铸无氧铜杆生产工艺。该设备由于其结构特点，不是在保护气氛或真空条件下熔化、结晶，无法隔绝氧化，虽用木炭隔绝空气和脱氧，但产品只能达到GB3952.2～89，即无氧圆铜杆的二号无氧铜的含氧量标准(≤20ppm),与一号无氧铜含氧量标准(≤10ppm)尚有一定差距，与国外的无氧铜含氧量标准≤3ppm，差距更大。国外的上引连铸设备在流槽有保护气体保护，结晶器的冷却通道是通过抽真空防止其氧化。为此，研究在现有设备条件下如何净化铜液、减少氧化，对提高产品质量，达到GB3952.2～89一号无氧铜的含氧量标准，满足国内军工、电真空器件，满足国内市场需求，具有重要的实际意义。

传统的铜合金生产及铜排产品生产的设备也存在一定问题。过去制备铜金属或铜基合金时，使用的工频感应熔化炉和工频感应保温炉为独立的两种炉子，一般熔化炉2个，保温炉1个，呈三角形设置。熔化炉中的铜液完全熔融后，熔化炉轮换升起，倒入保温炉。这种倾倒工艺会出现3个问题：1)熔化炉中的铜(及添加剂)熔融液底部的杂质和残渣，会翻腾起来，影响凝结合金的质量；2)倾倒过程中炉温会发生变化，影响结晶条件，影响铜金属或合金的质量稳定；3)液面浮动，影响结晶。

制备铜排产品的设备，传统用的是链条拉拨车，劳动强度大，能耗高，环境污染严重，拉拨后的型材易变形，易擦伤，汗渍油污难以处理。因此需要新型的铜合金生产工艺和设备以及铜排型材生产工艺和设备，以满足现代工业市场的需要。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供了一种生产高强度、高导电率的无氧铜基合金及无氧铜排的生产设备，提高了无氧铜基合金的表面硬度及导电率，对经挤压后的铜合金型材最终成型和定尺，极大地改善了铜排的表面质量，增加了铜排材料的利用率。

一种无氧铜排生产装置，包括铜合金生产装置、铜排型材加工装置和铜排产品生产线装置；

其中，所述铜合金生产装置包括工频感应熔化炉1、工频感应保温炉2和收线框；

所述工频感应熔化炉1和工频感应保温炉2各有其加热、熔化、保温装置；所述工频感应熔化炉安装有盖子3和搅拌器；所述工频感应保温炉2中安装有六根结晶器4；所述结晶器4连接有冷却装置；所述结晶器4头部装有石墨模具15；所述石墨模具15的模具腔形状为引出铜杆的形状；所述结晶器4外面有护套16；所述结晶器的内胆13为空腔；

所述冷却装置安装有进水管18和出水管19。

生产铜合金时，将清洗、剪切后的电解铜放入工频感应熔化炉1中，将铜加热熔化后向铜中加入添加剂，用所述搅拌器将铜和添加剂混合均匀，铜和添加剂熔融到一定量后会流入工频感应保温炉，在工频感应保温炉2中用结晶器引杆，把铜杆引出，持续生产，将引出的铜杆装入收线框内成圈；

其中，所述铜排型材加工装置包括放线托盘装置、材料较直和送料剪断装置32、连续挤压主机、产品冷却与防氧化水槽38、计米装置、涂油装置、摆臂装置和收线机，以上部件依次联接安装；

所述材料较直和送料剪断装置32具有两种功能，一是将进入连续挤压主机的铜杆较直，二是在停止生产时，在连续挤压主机前把铜杆剪断，其是两种部件组装在一起的一个组合装置。

所述铜合金生产装置生产的铜杆31由放线托盘放出，经材料较直和送料剪断装置32校直后进入连续挤压主机，在连续挤压主机中经模具36挤出。所述模具空腔的出口截面形状与所需铜排规格尺寸相同。所述模具挤出的铜排型材经密封的产品冷却与防氧化水槽38冷却后，经计米装置计米，涂油装置涂油，由摆臂装置确定排线距离，将铜排型材绕于收线机41的收线盘上，进行收线或定长切割。停止生产时，材料较直和送料剪断装置32在连续挤压主机前把铜杆剪断。

其中，所述铜排成品生产线装置包括排架、校直装置、拉拨主机53、移料小车54和输送辊道56，以上部件依次连接安装；

所述铜排成品生产线装置还包括电控柜、液压站和操作箱，所述电控柜和液压站与所述校直装置、拉拨主机53、移料小车54和输送辊道联接，所述电控 柜和液压站是这些部件的动力源；所述操作箱与所述校直装置、拉拨主机53、移料小车54和输送辊道56联接，所述操作箱是这些部件的指令平台；

生产铜排成品时，所述排架被移至拉拨主机53的前方，承接挤压机挤出之的铜排型材51，校直装置对铜排型材51进行侧面和平面基本校直校平后，把所述铜排型材51送入拉拨主机53的拉拨模腔，在拉拨主机53模具腔内拉拨。在操作箱指令的自动操作下，随拉拨主机53拉拨出的铜排的长度不断增加，移料小车54逐个前移，移动至铜排成品下方。所述锯切装置57切断所述铜排成品后，移料机构承接锯切断的铜排，夹持后转移到输送辊道56上。

所述铜合金生产装置的工频感应熔化炉1和工频感应保温炉2为两炉合一的组合炉，所述工频感应熔化炉1和工频感应保温炉2中间有隔断5，所述隔断5高度低于组合炉的高度。

在工频感应熔化炉1中混合均匀后的铜和添加剂，其熔融液高度超过隔断5时，由工频感应熔化炉1流入工频感应熔化炉2，由结晶器4引杆，生产铜合金的铜杆。

此装置避免了过去用3个炉子，即2个熔化炉、1个保温炉三角形设置，熔化炉轮换倒入保温炉的装置工艺，使结晶连续，合金晶相质量稳定。

所述铜合金生产装置的所述工频感应熔化炉1和工频感应保温炉2各自的加热、熔化、保温装置相同，都包括一次线圈8、水套7和二次线圈6；所述一次线圈8，即加热用感应线圈在水套7内，所述二次线圈6，即熔化电解铜的熔沟在水套外；所述一次线圈8中有铁芯；所述铁芯原则上与水套7和一次线圈8同心，可稍高3～5mm。所述一次线圈8两端平直；所述铁芯与一次线圈8之间嵌有层压胶本绝缘棒。

所述铁芯和炉体之间垫云母垫片和层压胶本绝缘棒绝缘，并用压板压紧固定；

实际生产中，应根据添加剂的不同，设置不同的工频感应熔化炉和工频感应保温炉的温度。炉温超过铜的熔点1083℃后，铜开始熔融。若添加的添加剂熔点低于铜的熔点，在铜熔融液温度为1150～1275℃时加入添加剂。若添加剂熔点高于铜的熔点，在铜熔融液温度比添加剂熔点高20～100℃时，加入添加剂。添加的添加剂熔点应低于铜的沸点2563℃。

所述工频感应保温炉2中的结晶器4，每个结晶器4由一个脉冲侍服电机驱动，保持引杆的独立、连续。

过去工频感应保温炉使用的六头结晶器是由一个电机驱动，且是间歇式上引，如6秒钟上引一下，如此工艺生产的铜杆有间隔的上引痕迹，质量不均匀。

生产时，将引杆插入所述结晶器的内胆13空腔中，将所述引杆下到铜液面下，由电机的牵引轮12牵引铜杆上移，引杆生产。

所述搅拌器为青树条木棒机械搅拌器或电磁棒电磁搅拌器，用来把铜和添加剂熔融液混合均匀。

在实际制备铜合金时，在熔化、保温炉里的铜熔液面上覆盖一层1～1.5m木炭灰层9，隔绝氧气。制备无氧铜基合金时，最基本的要求是保证合金无氧。在铜熔融液面上覆盖一层木炭灰，一可隔绝空气中氧，二可与氧发生还原反应，去除氧气。用青树条搅拌，同样也有用木的炭成份还原氧气，去除氧的作用。因此实践中用青树条搅拌比用电磁棒电磁搅拌效果更好。

所述工频感应熔化炉的盖子3为可拼合、可分开的两片，由机械牵引控制开合，加料和封盖。

需加料时工频感应熔化炉1的盖子3由机械牵引打开，加入电解铜或添加剂；然后把盖子3合拼盖上，尽量隔绝空气。

所需铜排型材加工装置的连续挤压主机的包括压实轮33、挤压轮、挤压腔35和模具36；铜杆在压实轮的作用下被压入挤压轮沟槽34内，通过摩擦力作用被送入挤压腔35，经模具36挤出。

实际生产时，主机工作之前，将主机的挤压腔35腔体和准备好的短段铜杆放入电炉加热至500℃，并保温30分钟；生产时，将短段铜杆送入挤压腔35，经模具36挤出，模具36的截面形状为所需铜排的尺寸形状，将成盘的铜杆接着短段铜送入主机的挤压腔，连续挤压生产。铜杆经过模具36挤压时的压力约为1000MPa。由于摩擦力的作用，铜杆经过模具36挤压时，挤压腔腔体内的铜杆温度会升高，工作时挤压腔腔体内的温度高达500℃～550℃；生产前对挤压腔腔体和短段铜杆加热之后，挤压腔35会保持这一温度，之后连续生产，不必再在线加热。生产时用热电偶显示挤压腔腔体的温度。

所述铜排产品生产线还有冷却和润滑装置52，在校直机和拉拨主机53之间。

所述校直机对铜排型材51进行侧面和平面基本校直校平后，经润滑油冷却和润滑，铜排型材被送入拉拨主机53的拉拨模腔。

所述校直机配备有自动送料机构，所述自动送料机构只需在每盘铜排初始放排时工作一次，而后必须把所述自动送料机构的离合器脱开，拉拨时校直机构是被动工作的，否则会产生扭转力。

所述拉拨主机53的模具腔具有规格形状、尺寸精度和表面粗糙度，型材在此中一经拉拨，就具有了所需规格铜排的截面形状和表面质量。

本实用新型生产的无氧铜基合金和无氧铜排强度高，导电率高，弹性好，表面质量好，材料的利用率高。

附图说明

图1为无氧铜合金生产设备的结构示意图；

1.工频感应熔化炉；2.工频感应保温炉；3.盖子；4.结晶器；5.隔断；6.二次线圈；7.水套；8.一次线圈；9.木炭灰层。 

图2为工频感应熔化炉的盖子合拼时的示意图；

图3为工频感应熔化炉的盖子打开时的示意图；

图4为结晶器的结构示意图；

11.引杆；12.电机的牵引轮；13.结晶器内胆(为紫铜)；14.结晶器外壳(为黄铜)；15.石墨模具；16.护套；17.石墨盘根及石棉绳、耐火泥、石墨粉等密封物；18.进水管；19.出水管；20.引头。

图5为铜排型材生产线示意图；

31.铜杆；32.材料较直及送料剪断装置；33.压实轮；34.挤压轮沟槽；35.挤压腔；36.模具；37.保护管；38.产品冷却与防氧化水槽；39.进水管；40.出水管；41.收线盘；42.铜排型材。 

图6为铜排成品生产线示意图；

51.铜排；52.冷却和润滑装置；53.拉拨主机；54.移送小车(平常位置)；55.移送小车到拉拨中心位置(承接铜排时前移，然后回来)；56.输送辊道；57.锯切装置；58.定尺限位。

具体实施方式

下面结合实施例的具体实施方式再对本实用新型的上述内容作进一步的详 细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

实施例

一种无氧铜排生产装置，包括铜合金生产装置，铜排型材加工装置，和铜排成品生产线装置；

一、铜合金生产装置：主要为工频感应熔化炉1和工频感应保温炉2,收线框；工频感应熔化炉和工频感应保温炉各有自己的加热、熔化、保温装置；工频感应熔化炉有盖子3，有搅拌器；工频感应保温炉中有六根结晶器4，结晶器装有冷却装置，结晶器头部装有石墨模具15，模具腔形状为引出铜杆的形状；结晶器外面有碳化硅护套16；结晶器内胆13为空腔；生产时引杆11插入空腔，下到液面下，由电机的牵引轮12牵引上移，引杆生产；清洗、剪切后的电解铜被放入工频感应熔化炉1，加热熔化后加入添加剂，用搅拌器混合均匀后流入工频感应保温炉2，在工频感应保温炉中用结晶器4引杆，持续生产；然后装入收线框内成圈；

无氧铜合金生产工艺流程

分析、计算

生产出的电解铜达到国标1^#标准，理化指标符合国标规定，表面光洁，无氧化和其他金属和杂质。

筑炉使用的耐火砖是铝质粘土或高铝质耐火砖，耐火度在1600～1700℃的优质砖。在高温下不剥落、浸蚀和破裂，膨胀系数小，不掉渣。

垫炉壳和炉体的绝缘材料电阻不得小于0.5兆欧。

筑炉用的石英砂要在200～250℃烘干6～8小时，反复用磁铁吸去铁屑备用。

二次线圈(熔沟)要求表面平整、光滑无孔洞，夹砂、棱边应由钳工修整园滑，R角应≥5mm，导电截面积应在2200～2600mm²之间。在上端平面加一长宽相等，厚45～60mm的硬木铆紧，以便二次线圈6固定成型。炉子生产时硬木 烧成碳灰，二次线圈6熔化成熔沟，电解铜接触熔沟熔化。

线圈、水套的水路均应畅通无阻，绝缘良好，安装前必须在3～5kg/m²水压下试验30分钟，检漏合格。

炉膛、炉底、炉壁内衬垫一层硅酸铝纤维板，炉底的为8～10mm，其余部位20mm，少量有孔和大的缝隙。

按图1的结构筑炉，最后安装感应线圈和铁芯，感应线圈安放在水套7内，两端平直，然后借助小车和导位把铁芯缓缓推入感应线圈内。调整铁芯中心位置，铁芯原则上与水套7、感应线圈同心。可稍高3～5mm。铁芯与感应线圈之间嵌4根层压胶本绝缘棒；

铁芯和炉体之间垫云母垫片和层压胶本绝缘棒绝缘，并用压板压紧固定；接好电源线圈和水套进出水。

经开炉试验后即可引杆生产。接好结晶器进水管18和出水管19，装好结晶器的碳化硅护套16，结晶器头部装上石墨模具15，石墨模具15和护套16之间用石墨盘根及石棉绳、耐火泥、石墨粉等密封物17密封，严禁铜液由此进入结晶器内胆13和护套16间空隙，否则会由此进入结晶器内胆(紫铜)13和.结晶器外壳14(黄铜)间，其中有冷却水，会发生爆炸，造成人员伤亡。铜液只可在引杆的引头20上凝结，由引头20牵引在结晶器内胆13的空腔中上移。把引杆插入结晶器空腔，引头20与生产的合金须是相同材质。把引杆11装上夹位，下到液面下，离护套16上沿3～4cm处，由电机牵引上移，开始生产。

随时观察机械仪表，引速在500～700mm/min之间，进出水温度为20～35℃，温差在8～15℃之间，结晶器最高温度不超过50℃。当引杆引至平台下时，应及时卸下引棒，对应导位进入收线框内成圈。

产品特性

铸杆直径￠14.4～20mm

密度8.93*10³kg/m³

抗拉强度δb≥345N/mm²

断裂时的伸长≥3.8％

软态导电率≥100％IACS，或≤0.1724Ωmm²/m

含氧量≤10ppm

具体生产实例：

一种稀土无氧铜基合金，铜中添加有稀土元素Ce、Mn和锂。熔化、保温和引杆生产用工频炉的容量为300kg，炉中的铜加满时为300kg。熔化炉中的铜温度达1350℃后，逐渐用加料器加入添加剂，一炉添加Ce0.24kg，Mn0.06kg，锂以Li-Cu中间合金加入，锂在Li-Cu中间合金中比例为10.2w％，一炉添加锂0.45kg。添加同时用电磁棒不断电磁搅拌30分钟，然后在保温炉中用六根引杆开始按工序用结晶器引杆，铜基合金杆开始不断上引生产，每小时生产800kg，工频熔化炉中也不断添加铜和。铜和添加剂，Ce、Mn、Li-Cu中间合金先后顺序加入，速度保持均匀同步，每小时加入铜800kg，Ce0.64kg，Mn 0.16kg，锂1.20kg。制备出混合均匀的稀土无氧铜基铈锰锂合金。

经测试，稀土无氧铜基铈锰锂合金(硬态)主要技术指标为：

用广州试验仪器厂WE～300型液压式万能材料试验机测试，抗拉强度(TY)δb为465N/mm²；延伸率δ为1.2％。用莱州华银试验仪器厂、山东莱州市试验机厂HB-3000B布氏硬度计测试，硬度HB为108。用BT厦门鑫博特科技有限公司的D60K数字金属电导率测试仪测试电阻率(硬态)为1.735×10^～2Ωmm²/m。

二、其中铜排型材加工主要包括以下装置：

放线托盘；材料较直及送料剪断装置32；连续挤压主机；产品冷却与防氧化装置(水槽)38；计米装置；涂油装置；摆臂装置；收线机41。

以上部件依次连接，铜合金生产装置生产的铜杆1由放线托盘放出，经校直器后进入连续挤压主机；在连续挤压主机中经模具36挤出；模具空腔为所需铜排形状；挤出的铜排型材经密封的产品冷却与防氧化装置(水槽)38冷却后，经计米装置计米，涂油装置涂油，由摆臂装置确定排线距离，由收线机41绕于收线盘上，进行收线或定长切割；停止生产时，送料剪断装置在连续挤压主机前把铜杆剪断；

另外还有液压站，润滑站，电器柜等设备。

加工成所需铜排型材工艺流程

托盘放线→校直→连续挤压→产品冷却与防氧化→计米成盘收线→检验→包装→转序或入库。

该装置的连续挤压主机由液压站带动，采用Z4直流电动机为动力源，主电 机动力经高速联轴器、行星减速器及低速联轴器传递到主轴及挤压轮。挤压轮和主轴采用无件联接。主电机采用数字式直流调速装置控制，收、排线采用变频控制器，保证主机、收线机运行的平稳可靠，排线整齐。

把无氧铜合金生产阶段引杆生产的铜杆31由放线盘放出，经校直器后进入主机。铜杆在压实轮33的作用下被压入挤压轮沟槽34内，通过摩擦力作用被送入挤压腔35，经模具挤出。

实际生产时，主机工作之前，主机的挤压腔35腔体和准备好的短段铜杆要放在电炉中加热到500℃，并保温30分钟；短段铜杆进入挤压腔35后，经模具36挤出，模具36为所需铜排形状；铜杆31经过模具36时的挤压压力约为1000MPa，温度高达500℃～550℃，因此产品不需要再作退火处理。之后挤压腔35保持这一温度连续挤压生产，不必再在线加热。用热电偶显示温度。

挤出的型材经密封的产品冷却与防氧化装置38，(即水槽，水中加有防氧化剂)防氧化冷却后，铜排型材42绕于收线盘41上进行收线或定长切割。

具体操作规程是：

1.开机前检查液压系统、冷却系统的液位、温度，补足调整确保在规定范围内。

2.准备好铜杆(长200～250mm铜杆若干段)。把收线盘41放于收线机上，根据产品规格大小初步调速好收线张力和排线节距，把收线机置于待工作状态。

3.依次启动“液压”，“润滑”，“工装冷却”和“主机”，刮除挤压轮槽内残料，将铜瘤残骸置于刮刀上方位置50mm处，停止主轴运转。

4.装好模具、腔体、导料板并压紧。测试、调整腔体和挤压轮的间隙在0.6～0.7mm之间，调整好刮刀、压实轮的位置。腔体和准备好的短段铜杆要放在电炉中加热保温30分钟，使温度达到500℃。

5.合上靴座，转动压紧缸到工作位置并可靠定位。启动压紧开关压紧靴座(压紧压力值为50Mpa)，插入热电偶。

6.启动“产品冷却”和“吹干”，调节调整旋钮，使主轴在4～5转/分范围内运转，同时连续加入经过加热的短段铜杆，待产品挤出靴座孔口时加入长杆料。用钳子把从靴座挤出来的热的铜杆产品送到保护管37进口，装好保护管37，保护管和靴座密封，加入冷却水。在保护管37出口处用手牵引经过冷却的产品通过水 槽(水槽有进水管39和出水管40)，吹干器，计米轮，把产品绕于收线盘41上，启动收线机收线。

7.缓慢调节速度旋钮升高主轴转速到合适速度，并注意观察全线运行情况。

8.停机。停机前在离进料口大约一米处人工剪断铜杆。在铜杆尾部进入挤压轮后，调节调速旋钮降速，使挤压轮再旋转一周停下。不可让主机无料长时空转，以免损伤腔体和挤压轮。把工作状态开关拨至反转位置。

之后拨出热电偶，(未拨出时打开靴座会造成热电偶损坏)，拆下保护管，从靴座出口处锯断铜材。有部分铜材残料留在挤压轮槽内。

调节收线机把产品全部绕于收线盘上，卸下产品，关闭收线机。

松开压紧缸，将其转到非工作位置并定位。

确认热电偶拨出后，按住“靴座开”按钮，同时点动“反转”按钮，打开靴座。主轴反转不得超过1/2周，否则挤压轮槽内残料会损坏刮刀和压实轮。

取出腔体和模具，约十五分钟后关闭全部设备。

三、其中铜排成品生产线主要由放铜杆的排架，校直装置，拉拨主机53，移料小车54，输送辊道56装置组成，以上部件依次连接；另有电控柜和液压站与校直装置，拉拨主机53，移料小车54，输送辊道联接，是这些部件的动力源；操作箱与校直装置，拉拨主机53，移料小车54，输送辊道56联接，是这些部件的指令平台，必须维护保养好。

承接挤压机挤出之铜排型材51的排架被移至拉拨主机53前方；校直机对铜排进行侧面和平面基本校平校直后，把铜排送入拉拨主机53的拉拨模腔；在拉拨主机53模具腔内拉拨；在操作箱指令自动操作下，移料小车54到位，锯切装置57切断铜排，移料机构承接锯切断的铜排，夹持后转移到输送辊道56上。

加工成铜排产品工艺流程

挤压机挤出的铜线型材→放排架→侧面和平面较直→拉拨定尺→成品切断→检验→包装→入库。

具体操作规程是：

1.放线架。把承接挤压机挤出之铜排的排架转移至拉拨主机53前方。把贮存的铜排突出，供拉拨机控制、成型。

2.校直机把轧尖后的铜排牵引至本部件进行侧面和平面的基本校平校直，然后把铜排送入拉拨模腔，在拉拨模座露出200mm即可。校直机配备自动送料机构，每盘铜排只需在初始放排时工作一次，而后就必须把离合器脱开。拉拨时校直机构是被动的，不能违反此操作。

3.铜排在校直校平后经润滑油冷却和润滑，由拉钳牵引，在具有特定形状、尺寸精度、表面粗糙度的主机模具腔内拉拨。一经拉拨，铜排就具有了给定的截面开关和表面质量。

4.拉拨钳口由牵引油缸牵引借助四滚轮在拉拨床身上作工进快退的往复运动。活塞杆缩进称工进，即铜排拉拨过程。活塞杆伸出去接排称快退。轧钳的夹紧及松开由夹紧气缸的往复运动，通过摆杆带动一对齿轮的往返运动来实现。

5.铜型材经拉拨到位，PLC操作程序发出指令，在移料小车到位的前提下，锯切装置切断铜排。气缸释放，钳口脱开，并截留一段模具口，以便再次拉拨时装夹。

6.PLC操作程序能随拉拨钳口到达位置，逐段指令小车到达拉拨中心位置55，随时响应，接受铜排，以免铜排脱落。移料小车承接锯切断的铜排，夹持后转移到输送辊道56上。

7.输送辊道把小车移送的铜排转送到成品辊道，经定尺限位58，确定长度，锯切装置57把成品切断，随后由人工包装，入库。

主要技术指标

无氧铜排

含氧量≤10ppm

导电率101％IACS

延伸率﹥45％(软态)

本实用新型生产设备生产的无氧铜排具有高强度、高导电率的特点。生产的无氧铜排产品表面硬度高，弹性好，导电率高，极大地改善了铜排的表面质量，增加了材料的利用率。

Claims (7)

1.一种无氧铜排生产装置，包括铜合金生产装置、铜排型材加工装置和铜排成品生产线装置；

其中，所述铜合金生产装置包括工频感应熔化炉(1)、工频感应保温炉(2)和收线框；

所述工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)各有其加热、熔化、保温装置；所述工频感应熔化炉安装有盖子(3)和搅拌器；所述工频感应保温炉(2)中安装有六根结晶器(4)；所述结晶器(4)连接有冷却装置；所述结晶器(4)头部装有石墨模具(15)；所述石墨模具(15)的模具腔形状为引出铜杆的形状；所述结晶器(4)外面有护套(16)；所述结晶器的内胆(13)为空腔；

在所述工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)中生产的铜杆被装到收线框上；

其中，所述铜排型材加工装置包括放线托盘装置、材料较直和送料剪断装置(32)、连续挤压主机、产品冷却与防氧化水槽(38)、计米装置、涂油装置、摆臂装置和收线机(41)，以上部件依次联接安装；

其中，所述铜排成品生产线装置包括排架、校直装置、拉拨主机(53)、移料小车(54)和输送辊道(56)，以上部件依次连接安装；

所述铜排成品生产线装置还包括电控柜、液压站和操作箱，所述电控柜和液压站与校直装置、拉拨主机(53)、移料小车(54)和输送辊道联接，所述电控柜和液压站是这些部件的动力源；所述操作箱与校直装置、拉拨主机(53)、移料小车(54)和输送辊道(56)联接，所述操作箱是这些部件的指令平台；

其特点在于：所述铜合金生产装置的工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)为两炉合一的组合炉，所述工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)中间有隔断(5)，所述隔断(5)高度低于组合炉的高度。

2.如权利要求1所述的无氧铜排生产装置，其特征在于：所述铜合金生产装置的所述工频感应熔化炉(1)和工频感应保温炉(2)各自的加热、熔化、保温装置相同，包括一次线圈(8)、水套(7)和二次线圈(6)；所述一次线圈(8)，即加热用感应线圈在水套(7)内，所述二次线圈(6)，即熔化电解铜的熔沟在水套外；所述一次线圈(8)中有铁芯；所述铁芯原则上与水套(7)和 一次线圈(8)同心；所述一次线圈(8)两端平直；所述铁芯与一次线圈(8)之间嵌有层压胶本绝缘棒。

3.如权利要求1所述的无氧铜排生产装置，其特征在于：所述工频感应保温炉(2)中的结晶器(4)，每个结晶器(4)由一个脉冲侍服电机驱动。

4.如权利要求1所述的无氧铜排生产装置，其特征在于：所述搅拌器为青树条木棒机械搅拌器或电磁棒电磁搅拌器。

5.如权利要求1所述的无氧铜排生产装置，其特征在于：所述工频感应熔化炉(1)的盖子(3)为可拼合、可分开的两片，由机械牵引控制开合，加料和封盖。

6.如权利要求1所述的无氧铜排生产装置，其特征在于：所述铜排型材加工装置的连续挤压主机包括压实轮(33)、挤压轮、挤压腔(35)和模具(36)。

7.如权利要求1所述的无氧铜排生产装置，其特征在于：所述铜排产品生产线装置还有冷却和润滑装置(52)，在校直机和拉拨主机(53)之间。