[发明专利]电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电线电缆加工中对连铸连轧机轧出的电工用铝及铝合金轧杆冷却处理方法。 

背景技术

目前国内生产厂家在连铸连轧机中对轧出电工用铝及铝合金圆形轧杆淬火冷却处理时，常常在进入冷却包、吹干包前利用轧机送轧杆进行冷却过程中，将轧杆放在带喇叭口无缝导向管的时，以滑动摩擦方式进入冷却包和吹干包的滚轮槽中，这不仅使喇叭口无缝导向管严重磨损，而且也与滚轮发生磨擦，更使刚轧制的光滑平整的铝及铝合金轧杆表面遭到磨损产生凸凹不平的表面缺陷，影响产品的质量。同时还因铝合金轧杆在冷却时采用聚已醇作为冷却介质，这种介质不仅在冷却中挥发性大、而且成本高、又使资源浪费，同时对冷却装置也有一定的腐蚀，也污染环境。而普通铝轧杆由于机械性能的要求，不采用聚已醇等介质冷却，还需采用添加润滑脂进行润滑，使传动灵活，但易使润滑脂附在铝轧杆的表面，还产生二硫化钼有害气体污染，为此，必需对因残留在铝轧杆表面的油脂进行酸洗、中和工序才能去除，这不仅加大成本，更污染了环境，还使人体健康受到伤害。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种新的既能决电工用铝轧杆冷却又能解决铝合金轧杆冷却处理，且不污染环境的冷却处理方法。 

本发明要达到上述目的必须解决下述技术问题：一是要保证新轧制的轧杆表面不受损伤，才能保证轧杆表面质量；二是要解决能用于两种轧杆的冷却介质与冷却成本；三是要解决环境不受污染的目的。 

众所周知，由于铝合金中合金成分在连铸连轧过程中的溶解度随着温度的降低而急剧下降，所以必须对铝合金采取淬火冷却工艺以使铝合金固溶体在淬火状态下处于过饱和状态，实现铝合金时效硬化和细化晶粒。要求在淬火冷却过程中，使铝合金轧杆从固溶加热温度应快速降到50℃左右，为达到淬火冷却效果，应保证足够冷却速度。同样，铝轧杆除上述情况，还因机械性能较软，故要求冷却中要保持平稳传送，减少变形是不可忽视的。 

对于本发明的对电工用铝及铝合金轧杆的冷却处理方法的技术问题是这样加以解决的，该冷却处理方法包括以下步骤：首先对轧杆在冷却处理全过程中将轧杆放置在带滚动轴承滚动的导(滚)轮型腔内传送，使轧杆以降低磨损、减少表面缺陷、提高轧杆表面质量符合国家电工用圆形轧杆的要求。 然后用三通切换冷却介质的截止阀，送入规定冷却介质至冷却包内对轧杆进行快速冷却，使轧杆在冷却包内以6.0～6.4米/秒速度进行冷却以提高轧杆时效硬化和细化晶粒，保证轧杆从固溶加热温度冷却至50℃左右。再后对轧杆用0.3～0.6mpa的压缩空气对吹干包内的轧杆进行吹干，以保证产品收杆保藏。所述铝合金轧杆用价格最低的水冷却，而铝轧杆不用油脂润滑，直接进入冷却介质为乳化液的冷却包中冷却，避免了污染环境，无需进行酸洗、中和工序，降低了成本。 

上述冷却处理是在已有的冷却装置经改进后实现的，所述改进首先是将导向管改为带滚动轴承的导轮组，替代导向管作用，但优于导向管，它是将轧机轧出的轧杆直接送入导轮组，引导带滚动轴承的冷却包快速冷却和吹干包吹干后送入收杆工序。整个过程全部为滚动无滑动磨擦。(如图1所示)特别采用导轮组进行滚动传送后，可确保轧杆表面不受损伤，所述述导轮组，包括有2个导轮或滚轮构成一个圆形型腔、轴承、传动轴、支撑板；供需冷却的铝轧杆及铝合金轧杆自由滚动通过。所述导轮通过轴承、支撑板安装在传动轴上后，再用紧固件与支撑板固接。冷却轧杆在导轮组型腔中自由滚动后进入用同样轴承滚动的冷却包进行冷却，再进入用轴承滚动的吹干包吹干并送入下道收杆工序收杆。从而保证铝及铝合金轧杆表面光滑不受磨损，也减少对导轮的磨损。所述的导轮组由6～12个导轮型腔串接而成，并用支板固定在回水管上。本发明采用无污染的水或乳化液作冷却介质。为方便两种介质送进和回收，在进出口采用三通式供不同冷却介质使用，既可用水也可用乳化液进行冷却。本发明在铝合金轧杆冷却工艺中采用价格最低的水为冷却介质，水温一般控制在20～40℃，以减少铝合金变形和内应力，也保证铝及铝合金轧杆的冷却需要。而乳化液的温度一般为10℃～60℃即可满足铝轧杆冷却需要。 

本发明用于生产普通电工铝轧杆时，只需要在冷却收杆中加一套水与乳化液的可切换使用的进出水管，即可实现普通电工铝轧杆的无油冷却收杆。从而革除了原来普通电工铝轧杆用润滑脂润滑和因此而产生的二硫化钼有害气体污染。还可以免除因清洗铝轧杆上的油脂而进行的酸洗和中和清洗工序，既节约了能源，也避免了环境污染，且降低了成本。