[发明专利]一种节能型铝丝制备工艺有效
申请号: | 201410010712.1 | 申请日: | 2014-01-10 |
公开(公告)号: | CN103736760A | 公开(公告)日: | 2014-04-23 |
发明(设计)人: | 冯砚厅 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;国网河北省电力公司电力科学研究院;河北省电力建设调整试验所 |
主分类号: | B21C1/02 | 分类号: | B21C1/02;B21C3/02;B21C9/00;C22F1/04 |
代理公司: | 石家庄新世纪专利商标事务所有限公司 13100 | 代理人: | 杨钦祥 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 节能型 制备 工艺 | ||
技术领域
本发明涉及一种铝丝制备工艺。
背景技术
和铜相比,铝由于地表含量高,价格低、密度低、导电性虽不及铜但较其它金属好,因此广泛用于输电线路架空导线和电缆的材料,为了增加导线、电缆的柔韧性,通常采用铝丝绞制结构。制备铝丝通常需要熔炼、涛铝锭、热处理、制铝棒、再热处理、拔丝、等多个过程。其中为了促过相变和细化晶粒,需要用水等介质进行强制冷却。强制冷却时大量的热量通过水等介质浪费掉,热处理时还需要再次消耗大量的能源,能源消耗大,生产周期长,生产效率低,生产成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、且能大量节约能源、提高生产效率的节能型铝丝制备工艺。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种节能型铝丝制备工艺,其关键技术在于:该制备工艺按下述步骤进行:
1)第一次冷却
熔炼炉内的铝液依次经过入模热轭的入模型腔、拔模热轭的拔模型腔以及至少一组第一热泵的冷体进行拔制和降温,完成第一次冷却;
2)加热
上述拔制而成的铝棒返回依次经过至少一组第二热泵的热体、第一热泵的热体、所述拔模热轭的回丝温抜腔、所述入模热轭的回丝加热腔后完成进一步的加热和拔制;
3)第二次冷却
经过上述步骤2)的铝丝再经过所述第二热泵的冷体后快速降温和拔制,形成合格的铝丝。
优选的,所述入模热轭包括轭体,所述轭体上设有带锥度的入模型腔以及回丝加热腔。
优选的,所述拔模热轭包括拔模热轭体,所述拔模热轭体上设有回丝温抜腔和拔模腔,所述回丝温抜腔和拔模腔均为带锥度的孔。
优选的,所述热泵包括热体和冷体,所述热体和冷体为结构相同的冷拔模;所述冷拔模包括模体,所述模体内设有冷拔模腔,该模体内设有螺旋冷却腔,所述螺旋冷却腔环绕冷拔模腔设置;
所述热体内的螺旋冷却腔的进口依次经第一单向阀、压缩泵、第二单向阀与冷体内的螺旋冷却腔的出口连通,所述热体内的螺旋冷却腔的出口经蒸发器与冷体内的螺旋冷却腔的进口连通。
优选的,所述蒸发器为一管接头,其包括一圆柱形基体,基体的两端分设有经孔道连通的高压腔和低压腔,所述高压腔与热体内螺旋冷却腔的出口连通,所述低压腔与冷体内的螺旋冷却腔的进口连通。
本发明的原理如下:
利用金属良导热体材料如铁合金、铜合金及其组合可以制成热轭,热轭中加工有一个冷却腔和一个加热腔,冷却腔用于铝液、铝棒的冷却,加热腔用于铝丝热处理加热,利用热量在金属中传递和蓄积形成的温度差实现铝液、铝棒的冷却和铝丝的加热两个过程。另外利用热泵的原理,在冷媒介质蒸发一端形成低温端,同时在冷媒介质压缩一端形成高温端,低温端用于铝棒和铝丝的冷却,高温端用于铝丝热处理前的预热,同时实现铝棒和铝丝的冷却以及铝丝的加热。这样利用热轭和热泵两种原理完成了铝丝生产中的冷却和加热过程,避免降温时浪费热量而加热时又消耗能源,起到节能作用,同时改炉内热处理为在线热处理,实现铝丝连续生产,大大提高了生产效率,降低了生产成本。另外,根据铝的结晶特点,采用冷却相变和形变相变相结合,双重细化晶粒,提高铝丝的各项性能。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明采用热轭法利用铝液凝固和铝棒冷却的热量对铝丝进行在线热处理,利用热泵的原理最大限度提取铝棒和铝丝的残余热量用于铝丝热处理时的预热,节省能源,提高生产效率,降低生产成本;
2、本发明利用生产过程中产生的余热在线热处理,取消了热处理炉热处理工序,提高了生产效率、降低了生产成本。
3、本发明利用热轭和热泵冷却作用和拔制变形作用同时起到冷却相变和变形相变作用,细化晶粒,提高了铝丝机械性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明入模热轭的示意图;
图3是图2的俯视示意图;
图4是拔模热轭的结构示意图;
图5是图4的俯视示意图;
图6是热泵的结构示意图;
图7是冷拔模的结构示意图;
图8是图7的侧视示意图;
图9是蒸发器的结构示意图;
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