[发明专利]无缝铜包铝杆生产装置

说明书

技术领域

本发明属于金属导电杆技术领域，涉及一种无缝铜包铝杆生产装置。

背景技术

导电铜包铝杆是用铜外壳将铝芯无缝包裹在内的一种导电材料，它是利用电流在导体上流动时的集肤效应，让大部分电流在电阻率较小的导体表面铜层流动，小部分电流在电阻率稍大的导体内部铝芯流动，在尽可能减少导电材料导致的电流损失的情况下，用铝芯替代铜芯降低导线材料的制造成本。

现有技术中，铜包铝导电材料的制造，大部分是在铝芯外部包裹一层铜层，这种结构的导电材料，由于铜层和铝芯无法紧密贴合，电流在流经两种材料的贴合面时，产生的电流损失较大，由于包裹在铝芯上的铜层有螺旋搭接边，表面铜层厚度不均匀，导致电流损失较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种无缝铜包铝杆生产装置，解决现有技术中铜包铝导电材料存在的铜层和铝芯无法紧密贴合、包裹在铝芯上的铜层有螺旋搭接边，表面铜层厚度不均匀，导致电流损失较大的问题。

本发明的技术方案是：无缝铜包铝杆生产装置，由熔化炉和铜包铝杆结晶装置组成；熔化炉外壳内置保温层，内装铜液，熔化炉顶部设有加料口，一侧设置铜液出口；铜包铝杆结晶装置的中部设计有结晶器，结晶器的外管内套有内管，内管与外管之间留有间隙均匀的铜液通道，内管底部位于外管中部，内管和外管之间留有的间隙上端留有铜液进口，铜液进口与熔化炉的铜液出口连接，铜液进口与铜液通道连接，在外管的上部包有铜液冷却套，在外管的下部包有铝液冷却套，在结晶器的上端，装有铝杆牵引器，铝杆穿过铝杆牵引器，插入内管中，在结晶器的下部，装有铜包铝杆牵引器，冷却后的铜包铝杆从铜包铝杆牵引器中穿过。

其工作过程是：首先将熔化炉中熔化的铜液引入结晶器的铜液通道中，在铜液冷却套中通入循环冷却液，使铜液在铜液通道下段凝固成铜管；同时，利用铝杆牵引器将铝杆牵引进入结晶器内管，在此过程中控制铜液冷却套的冷却温度，使结晶器中铜液通道的温度低于铜的凝固点，使内管中的温度高于铝的熔点，当铜液凝固成铜管后，铝杆在内管里融化成铝液，将铜管内腔充满；当铜管经过结晶器外管下部时，包裹在外管外部的铝液冷却器使铜管及铜管中的铝液再次冷却，铝液凝固在铜管中心，与铜管内壁形成无缝结合，铜铝凝固结合后的导电杆由结晶器下部的铜包铝杆牵引器引出。铝杆融化过程中产生的气体，由内管和铝杆接触面的间隙排出，确保铝液在铜管内部凝固时，尽量减少凝固的铝液中出现小气泡；调整铝杆牵引器和铜包铝杆牵引器的牵引速比，使铜管内的铝液均匀填充铜管。

利用本发明生产的铜包铝杆，外层铜壁厚度均匀，铜和铝无缝结合，使用时电流损失较小，导体质量较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例：如图1所示，无缝铜包铝杆生产装置，由熔化炉2和铜包铝杆结晶装置组成；熔化炉2外壳内置保温层3，内装铜液4，熔化炉顶部设有加料口1，一侧设置铜液出口5；铜包铝杆结晶装置的中部设计有结晶器，结晶器的外管8内套有内管12，内管12与外管8之间留有间隙均匀的铜液通道7，内管底部位于外管中部，内管12和外管8之间留有的间隙上端留有铜液进口6，铜液进口6与熔化炉的铜液出口5连接，铜液进口6与铜液通道7连接，在外管8的上部包有铜液冷却套13，在外管的下部包有铝液冷却套11，在结晶器的上端，装有铝杆牵引器14，铝杆15穿过铝杆牵引器14，插入内管12中，在结晶器的下部，装有铜包铝杆牵引器10，冷却后的铜包铝杆9从铜包铝杆牵引器10中穿过。